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水深是影响浅水湖泊沉水植物生长的主要因素之一.莲座型苦草（Vallisneria natans）和冠层型穗花狐尾藻（Myriophyllum spicatum）是我国长江中下游浅水湖泊中常见的沉水植物种类，二者在形态特征上具有较大的差异.在自然水体中，水深变化对这两种植物的生长以及竞争格局的影响还有待研究.本文设计了3个水深梯度（水深0.5、1.5、2.5 m），探讨混栽条件下苦草和穗花狐尾藻生长和竞争格局对水深变化的响应.结果显示在实验系统内，中水深（1.5 m）处理组对两种植物的生长均最有利，表现为两种植物的相对生长率和生物量均最高.低水深（0.5 m）处理组苦草的生物量和相对生长率均显著低于高水深（2.5 m）处理组；穗花狐尾藻则相反，高水深对其生长的抑制作用更大.2种沉水植物在高水深胁迫时均表现出地上部分（叶长或茎长）增加，地下部分（根长）减少的形态响应特征.此外，随着水深由高到低，苦草与穗花狐尾藻生物量之比逐渐减小，表明苦草在两种植物中的竞争优势逐渐降低.研究表明湖泊水深变化不仅能够影响沉水植物的丰度，同时还可能会影响沉水植物的群落结构，而在我国浅水湖泊的生态修复实践中，在通过水位调控恢复沉水植物时，调控范围应考虑目标植物（如苦草）的光合特征. 相似文献
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外来种福寿螺(Pomacea canaliculata)相较我国本土螺类其牧食量更大且繁殖速度更快,对栖息地水生植物的现存量和实施水生植被恢复的生态治理工程的成功性可能构成威胁,目前对福寿螺影响浅水湖泊沉水植物的重建缺乏足够的研究.本文通过设置不同沉水植物种类组合系统,研究福寿螺对3种常用于浅水富营养化湖泊治理的沉水植物密刺苦草(Vallisneria denseserrulata)、轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)、穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)的牧食偏好以及不同植物配置系统理化因子的响应变化,结果表明福寿螺对沉水植物植株附着偏好为密刺苦草轮叶黑藻穗花狐尾藻,而牧食破坏强度为轮叶黑藻穗花狐尾藻密刺苦草,轮叶黑藻最容易受到福寿螺牧食影响而快速消亡,穗花狐尾藻叶片也会被全部牧食仅剩下茎,而苦草存活受到的影响较小.福寿螺会导致轮叶黑藻+密刺苦草组合系统中总氮、氨氮、总磷、正磷酸盐浓度显著升高,而密刺苦草+穗花狐尾藻组合中总磷、正磷酸盐浓度显著升高,但是在轮叶黑藻+穗花狐尾藻组合中仅总氮浓度显著升高.研究表明福寿螺能够影响沉水植物间的竞争关系,但是3种沉水植物均不能阻止福寿螺的牧食;福寿螺牧食会显著降低沉水植物生物量,最终会影响草型清水态系统的稳定性. 相似文献
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沉水植物恢复是富营养化湖泊生态恢复的关键,基质类型和物种丰度对沉水植物生长和群落稳定具有重要作用,本研究旨在探索不同基质类型和物种丰度对沉水植物生长及根系发育的影响,为富营养化湖泊沉水植物恢复技术研究提供基质筛选和物种配置的技术参数。研究选取苦草(Vallisneria natans(Lour.) Hara)、微齿眼子菜(Potamogeton maackianus A.Bennett)、穗状狐尾藻(Myriophyllum spicatum L.)、伊乐藻(Elodea nuttallii(Planch.)H.St.John)4种沉水植物,根据物种丰度(1、2、3、4个物种)配置了11个物种组合,且选配了4种基质类型:无疏松层(a1、a2)和有疏松层(b1、b2),总计处理数为44(n=11×4)。测定了地上生物量、地下生物量、总生物量、株高、最大根长、总根长、总根表面积、总根体积、根平均直径、总根尖数、根分枝数、根交叉数、根冠比、根比表面积等14个生长及根系功能性状指标。结果表明:(1)随着沉水植物丰度的增加,地下生物量、总生物量、株高、最大根长、总根长、总根表面积、总根体积、总根... 相似文献
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重建沉水植物群落是修复浅水富营养化湖泊的关键.河蚌可改善水下光照条件、促进沉水植物生长，因此放养河蚌常被用于沉水植物群落恢复的并行手段.河蚌是鳑鲏产卵的重要基质，因此河蚌可能促进鳑鲏种群发展，而鳑鲏对水生态系统的影响还尚不清楚.本研究以密刺苦草、大鳍鱊和背角无齿蚌为研究对象，通过中宇宙试验研究河蚌和鳑鲏对附着藻的影响，以及鳑鲏对水质和沉水植物生长的影响及机理.结果发现：鳑鲏显著增加了水体总磷、总溶解性磷、总悬浮物和叶绿素a浓度，而对总氮和总溶解性氮浓度的影响不显著.河蚌对苦草的相对生长率、总株数、根冠比及苦草最大叶长均无显著影响，而显著增加了苦草的单株平均生物量，这可能与河蚌组较高的附着藻生物量有关.鳑鲏未显著影响河蚌与苦草间的关系，但鳑鲏的出现显著增加了附着藻类生物量；此外，鳑鲏还降低了苦草的根冠比，而增加了苦草的最大叶长，这可能与鳑鲏引起的营养盐和叶绿素a浓度升高，以及植物表面附着藻生物量显著升高有关.鳑鲏属于小型杂食性鱼类，在长江中下游地区分布广泛，与沉水植物关系密切，且易在修复后的湖泊中形成优势鱼类，因此在湖泊修复和管理中应加强此类小型杂食性鱼类的监测与管理. 相似文献
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水深梯度对苦草(Vallisneria natans)克隆生长与觅食行为的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
为了解水深梯度对苦草克隆生长与觅食行为的影响,通过大型原位浮台实验,将苦草幼苗盆栽后悬挂在不同水深(1.0、2.5、4.0、5.5、7.0 m)下培养,比较其生物量、无性系分株数、出芽数、株高、最大根长和匍匐茎总长的变化,并且评估了植株生物量对这些性状的影响.研究结果表明,随水深的增加苦草的生物量、无性系分株数、出芽数、最大根长、匍匐茎总长均显著降低,而株高随水深梯度呈先增加后降低的趋势.植株生物量仅对出芽数没有显著影响.水深梯度与植株生物量的交互作用仅对无性系分株数和匍匐茎总长有显著影响,而对其他性状没有显著影响,说明这两个性状对水深的响应受到个体发育的影响. 相似文献
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近年来,受全球变化及高强度人为干扰的影响,湿地退化严重(洞庭湖湿地枯水期提前、枯水期水位持续降低和浅水洼地减少),导致洞庭湖湿地沉水植物大面积消亡.深入研究洞庭湖低水位对沉水植物的生长影响,对指导沉水植物恢复有重要意义.以我国典型通江湖泊洞庭湖典型沉水植物为研究对象,模拟野外沉水植物主要分布区域浅水洼地水文环境,设置4个水位梯度(25、50、75、100 cm),探讨竹叶眼子菜(Potamogeton malaianus)、黑藻(Hydrilla verticillata)、苦草(Vallisneria natans)和金鱼藻(Ceratophyllum demersum)的生长、生物量和生理活性对水位变化的响应.结果显示:(1)前期底质养分含量为:总氮0.09%、总磷0.09%、总钾3.04%、碱解氮20.87 mg/kg、速效磷10.7 mg/kg、速效钾326.67 mg/kg、硝态氮6.97 mg/kg、氨氮6.59 mg/kg、有机碳1.21%、有机质2.09%,2个月后,不同水位的底质养分含量有差异,100和75 cm水池的养分含量高于50和25 cm,氨氮、有机质和有机碳含量在25 cm水位的水池较高;(2)75 cm水位适合竹叶眼子菜和黑藻生长,100 cm水位适合苦草和金鱼藻生长;(3)100 cm水位有利于竹叶眼子菜的繁殖及生物量积累,75 cm水位有利于黑藻和金鱼藻的繁殖及生物量积累,50 cm水位有利于苦草的繁殖及生物量积累;(4)100 cm水位下的沉水植物酶活性强,75和50 cm水位下的沉水植物次之,25 cm水位下的最弱.以上结果表明,4种沉水植物的生长特征和生物量积累随水位变化,在水域生态恢复中应考虑将水位控制在50~100 cm之间,这样有利于促进种群生物量和水生生态系统的恢复. 相似文献
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硅酸盐矿物麦饭石对沉水植物苦草(Vallisneria spiralis)生长的促进效应 总被引：1，自引：0，他引：1
沉水植物恢复是富营养化湖泊生态系统重建的关键措施.沉水植物的生长受到很多因素的影响.本文通过考察生长和生理生态指标研究了硅酸盐矿物麦饭石对苦草生长的影响,为其进一步应用于水生生态修复提供理论依据.结果表明,麦饭石可以显著促进苦草的生长.添加了麦饭石处理组的苦草的生物量、株高、叶数、根长等生长指标明显高于对照组.且改性麦饭石组优于麦饭石原石组.1 cm麦饭石处理组的苦草在生长旺盛期时,其光和色素、根系活力和过氧化氢酶酶活等生理生态指标的活力均较对照组有一定程度的提高,而丙二醛含量有所降低.检测结果发现麦饭石中含有丰富的植物生长所需的常量和微量元素,可见麦饭石可进一步应用于富营养化湖泊的生态修复中. 相似文献
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苦草(Vallisneria natans)为我国常见的沉水植物之一,目前对水生态修复工程后苦草种群生长策略尚缺乏深入了解.以水生态修复工程1年后的苦草种群为研究对象,探讨水深对苦草叶片、匍匐茎、块茎等形态特征和苦草株数、匍匐茎数以及生物量等种群参数的影响,并分析水深胁迫下苦草的生长策略.结果表明,随着水深增加,尽管苦草单位面积株数和单位面积匍匐茎数均显著降低,但叶片长度、叶片宽度、叶片厚度、叶面积、匍匐茎长度、匍匐茎粗和块茎粗随水深显著增加,因而,苦草地上生物量也显著增加.其中,叶片长度和叶面积变异较大,对水深变化敏感,而叶片宽度、叶片厚度、匍匐茎长度、匍匐茎粗和块茎粗变异不大,对水深变化敏感程度低.在低光照胁迫下,苦草在亲株生长和子株输出之间存在权衡,一方面通过增加叶片投资保障亲株的资源利用效率,一方面通过降低亲株密度保障子株生长发育,从而实现种群空间生态位扩展和持续更新.在水生态修复工程中,考虑苦草的种群更新能力和施工的可操作性,在透明度为1.0~1.5m的条件下,苦草的适宜种植水深为0.5~1.0 m. 相似文献
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沉水植物对维持湖泊生态系统平衡有重要作用,广泛应用在水体和沉积物污染修复领域.利用电场强化沉水植物修复过程是一种新的植物修复强化方法.本文研究了不同电压强度作用下沉水植物苦草的生长和生理响应,以期为应用电场强化沉水植物修复过程提供依据.结果表明:0.2~1.0 V电压可以促进苦草生长,而1.5~3.0 V电压则会抑制其生长.其中,0.5 V电压对苦草生长的促进效果最明显,生物量、平均株高、平均叶长、根尖数、新芽数和总叶绿素含量都比对照组显著增加;而3.0 V电压处理组的苦草在实验结束时出现萎蔫和凋亡,与对照组相比,叶绿素含量显著降低,丙二醛含量则极显著增加,表明苦草生长受到严重胁迫.系统上覆水的温度在不同处理组之间没有显著变化,上覆水的p H值在电压为1.0、1.5和3.0 V时显著下降,最终接近中性,上覆水的溶解氧浓度只在3.0 V电压处理组时表现显著下降;沉积物表层5 cm处的氧化还原电位随着电压增大显著下降,最终对苦草的生长形成胁迫.因此,本实验的结论是:0.2~1.0 V电压有助于沉水植物苦草的生长和强化植物修复过程,而1.5~3.0 V电压会破坏苦草组织,同时导致苦草生境变差,不利于沉水植物苦草的生长. 相似文献
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冠层型水草轮叶黑藻在富营养情况下，生长迅速，覆盖水面，对于草甸型水草密刺苦草具有明显的竞争优势.为控制轮叶黑藻的竞争优势，于湖北省鄂州市团头鲂原种场的一个池塘进行了原位围隔（10 m×10 m）实验，研究不同密度（0、0.5和1尾/m2）团头鲂牧食作用对轮叶黑藻和密刺苦草群落结构的影响，并通过无人机数字图像处理获取水草覆盖度信息.实验过程中，沉水植物总覆盖度未发生变化.研究发现，团头鲂选择性牧食使得密刺苦草生物量和覆盖度显著增加.随着牧食强度的加大，团头鲂对轮叶黑藻的控制效果显著，放养密度为1尾/m2的围隔中轮叶黑藻比例降幅最明显.群落中轮叶黑藻与密刺苦草的生物量之比迅速下降，由6.14减少至0.002，覆盖度之比由4.88左右减少至约1.44.图像处理结果与实际采样情况相吻合，且通过误差矩阵得到图像分类平均精度达到90%以上，表明无人机数字图像处理在一定条件下可以作为获取沉水植物覆盖度的一种有效辅助手段.实验结束后，1尾/m2组的围隔中密刺苦草成为优势种，其植株密度、株高、株重和单株叶片数均显著增加，草甸更加密实.实验结果表明，放养1尾/m2密度的团头鲂可以有效控制轮叶黑藻并维持密刺苦草种群优势，结果为团头鲂对湖泊沉水植物群落的控制提供了参考. 相似文献
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《Limnologica》2015
We examined the distribution of submerged and emergent macrophyte species and the entire macrophyte community within and between five lake types (highland reservoirs, alkali lakes, large shallow lakes, small to medium sized shallow lakes, marshes) in the Pannon Ecoregion, Hungary. The lowest submerged, emergent and total species richness was found in alkali lakes. The highest submerged macrophyte richness was in small to medium sized lakes, while the highest emergent macrophyte species richness was in reservoirs, small to medium sized lakes, and marshes. The values of within-lake type beta diversity were generally lower than the values of alpha diversity, especially for submerged macrophytes, indicating between site homogeneity in species composition within the lake types. Emergent macrophyte communities contributed the most to within and between lake type diversity and total (gamma) diversity. Canonical correspondence analyses showed that the main environmental variables which influenced the distribution of submerged macrophytes were conductivity, Secchi transparency and water nitrogen contents. For emergent macrophytes conductivity, lake width, altitude and water depth proved to be the most influential variables. Our results contribute to the knowledge of large-scale distribution of macrophytes in the Pannon Ecoregion and to the identification of conservation value of lakes using macrophytes. The results support the importance of small lakes and artificial lakes in the conservation of macrophyte diversity compared to large and natural lakes in the Pannon Ecoregion. 相似文献
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自1960s以来,抚仙湖沿岸带沉水植物群落发展迅速,而监测频率相对不足.为了解抚仙湖沉水植物群落现状及过去60年内的变化趋势,于2016年7月,对抚仙湖全湖沉水植物进行调查,并结合以往多次调查数据进行趋势分析.本次调查设置了36条样带共41个样点.在实测数据验证后,使用卫星多光谱相机数据基于归一化植被指数(NDVI)计算全湖沉水植物分布面积.此外,计算了物种在沿岸带植被区的平均生物量、优势度和群落多样性指数.结果表明:抚仙湖沉水植物2016年夏季分布面积为5.14 km2,平均生物量(鲜重)密度为9.8 kg/m2,最高48.7 kg/m2,全湖总现存量(鲜重)5.02×104t;共采集到沉水植物13种(类),隶属于5科6属.其中,生物量最高的物种是金鱼藻(Ceratophyllum demersum),其次是黑藻(Hydrilla verticillata)和穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum);出现频度最高的物种是穗花狐尾藻,其次是苦草(Vallisneria natans)和篦齿眼子菜(Potamogeton pectinatus);物种优势度最大的物种是穗花狐尾藻,其次是金鱼藻和黑藻;抚仙湖各样点沉水植物香农-威纳多样性指数介于0.05～1.28之间,全湖平均值为0.75;除轮藻类外,沉水植物群丛的冠层在1.5～4 m之间,其中金鱼藻群丛冠层最高.丝状附着藻大量出现,附着在高大的沉水植物冠层上的生物量远远多于附着在基质上的;丝状附着藻主要附着在群落上层沉水植物100 cm以内的植冠上.在过去的60年来,抚仙湖沉水植物分布面积、全湖总生物量和物种丰富度呈增加的趋势;低矮的草甸型物种如轮藻类、苦草等优势度下降,高大的冠层型沉水植物如穗花狐尾藻、金鱼藻等成为优势种;外来物种伊乐藻在最近几年出现并成为次优势种;丝状附着藻生物量增加.以上结果表明,目前抚仙湖沉水植物群落处于生物量、分布面积和多样性最高的阶段,是维持和保护的关键时期.但相比于国外类似湖泊,抚仙湖沉水植物丰富度一直较低,目前冠层型植物占优势、外来物种快速发展和丝状附着藻增殖的态势,将会引起群落结构不稳定,如果不加以保护和管理,可能会朝着富营养化湖泊的群落结构方向发展,进而对沿岸带水质产生不利影响.除了进一步控制抚仙湖入湖营养负荷外,我们建议对群落上层高大的冠层型沉水植物进行收割,收割深度为100 cm,从而控制冠层型沉水植物以及附着在其上的丝状附着藻,为草甸型沉水植物的发展创造条件,引导抚仙湖沉水植物群落向贫营养化湖泊的群落结构方向发展,但其可行性尚需开展研究. 相似文献
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Koenraad Muylaert Steven Declerck Jeroen Van Wichelen Luc De Meester Wim Vyverman 《Limnologica》2006,36(2):69-78
Phytoplankton and zooplankton were monitored during 2 years in four eutrophic shallow lakes (two turbid and two clear water) from two wetland reserves in Belgium. In each wetland, phytoplankton biomass was significantly higher in the turbid lake than in the clear water lake. Although total macrozooplankton biomass and the contribution of daphnids to total zooplankton biomass was comparable in the clear water and the turbid lakes, the grazing pressure of macrozooplankton on phytoplankton as estimated from zooplankton to phytoplankton biomass ratios was higher in the clear water lakes. Estimated grazing by daphnids in the clear water lakes was always high in spring. In summer, however, daphnid biomass was low or daphnids were even absent during prolonged periods. During those periods phytoplankton was probably controlled by smaller macrozooplankton or by submerged macrophytes through nutrient competition, allelopathic effects or increased sedimentation rates in the macrophyte vegetation. 相似文献
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种植水生植物,尤其是沉水植物,是目前广泛应用于受损水体的最主要的生态修复方法之一. 研究不同生长型沉水植物组合对水体理化因子的影响及营养物质的去除效率可为受损水生生态系统修复提供重要的科学依据. 本研究以我国水体修复中常用的3种不同生长型沉水植物苦草(Vallisneria natans)、黑藻(Hydrilla verticillata)和穗状狐尾藻(Myriophyllum spicatum)为研究对象,采用1种生长型种植和2种生长型及3种生长型混种模式,研究不同生长型沉水植物组合及其不同生长阶段对实验系统水质指标及氮、磷等营养物质去除率的影响. 结果表明,所有植物组合处理均显著提高了系统中总氮、总磷和氨氮去除率; 在实验前中期总氮、总磷和氨氮去除率最高. 从本实验受试物种组合来看,1种和2种生长型组合比3种生长型组合具有更高的生物量累积量和总氮去除率. Pearson相关性分析显示,实验系统中的pH、DO浓度与植物总生物量呈显著正相关,总氮、总磷、氨氮浓度均与植物总生物量呈显著负相关. 建议在受损浅水水生态系统修复过程中,根据生态修复不同阶段考虑不同生活型、生长型和功能群的水生植物组合; 在生态修复过程中需加强管理,如水生植物收割等,才能达到最好的修复效果. 相似文献
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不同鱼类对沉水植物生长的影响 总被引：4，自引：2，他引：2
沉水植物是富营养水体生态修复的重要组成部分,鱼类是影响沉水植物生长的重要因素之一.为了解鱼类对沉水植物生长的影响,研究3种鱼(草鱼(Ctenopharyngodon idellus)、鲫(Carassius auratus)、鳊(Parabramis pekinensis))对4种沉水植物(苦草(Vallisneria natans)、金鱼藻(Ceratophyllum demersum)、伊乐藻(Elodea nuttalli)、马来眼子菜(Potamogeton malaianus))生长的影响.结果显示,对照组、草鱼组和鳊组沉水植物生物量分别下降19.2%、82.1%和16.6%,而鲫组沉水植物生物量却增长12.5%.4种沉水植物中,金鱼藻生物量增长最高,其中对照组、鳊组和鲫组中金鱼藻生物量分别增长171.1%、113.9%和265.5%,而草鱼组金鱼藻生物量却下降24.4%.草鱼、鳊、鲫都能有效抑制沉水植物的竞争者水绵的生长.该研究结果在利用沉水植物修复富营养水体过程中对鱼类的管理具有重要的参考意义. 相似文献
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洱海近50a来沉水植被演替及其主要驱动要素 总被引：8，自引：6，他引：2
依据文献报道的洱海水质、水文(水位)和沉水植被(物种组成、生物量及分布面积)数据,分析了近50年来洱海的水质变化、水位波动情况以及沉水植被的演替过程,探讨了驱动洱海沉水植被演替的主要环境因子.分析表明,洱海沉水植被群落经历了原生、过渡、顶级和衰退等主要阶段;自1980s以来,流域入湖营养盐增加、水质持续下降、藻类生物量逐年升高、沉水植被群落结构简单化和抑藻功能退化等因素是驱动洱海沉水植被演替与分布的原动力,水位大幅波动加速了洱海水生态系统由清水态向浊水态转变,并导致沉水植物大量衰退和某些特有物种消失.因此,在洱海水生态系统的治理以及沉水植被的恢复过程中,应优先考虑降低外源营养盐输入和优化水位调控. 相似文献
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Different morphology of Nuphar lutea in two contrasting aquatic environments and its effect on ecosystem engineering 
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下载免费PDF全文 Jonas Schoelynck Kris Bal Veerle Verschoren Ellis Penning Eric Struyf Tjeerd Bouma Dieter Meire Patrick Meire Stijn Temmerman 《地球表面变化过程与地形》2014,39(15):2100-2108
Aquatic plants (macrophytes) can have a large effect on river hydraulics and geomorphology. Though, the extent to how plant morphological plasticity actively influences these feedbacks has received little scientific attention. The nymphaeid macrophyte species Nuphar lutea (L.) Smith is characterized by a distinct leaf duality. Floating leaves shade most of the submerged leaves thereby limiting light penetration in the water. Despite their apparent negligible photosynthetic role, submerged leaves of N. lutea remain intact during summer and contribute a significant part to the total biomass. Our results indicate that the submerged leaves are crucial in plant–flow interactions and hence in the engineering potential of the plant, i.e. the capacity to locally reduce flow velocities and to promote sedimentation, including organic matter deposition. Plant individuals growing in running river water were compared to individuals from adjacent oxbow lake water. The number and size of submerged leaves were significantly higher for river standing individuals and the accumulated sediment contained significantly more organic matter, total nitrogen and total phosphorus, and was characterized by a lower carbon/nitrogen ratio and a finer grain size. We therefore argue that the submerged N. lutea canopy in rivers has the ability to create a high‐nutrient, low hydrodynamic environment, resembling the conditions found in oxbow lakes. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献