湿地植物根系泌氧及其对滇池N、P营养物去除的影响研究

摘要

随着人口的增长工农业生产的发展以及人类不合理开发活动的加剧越来越多的湖泊沿岸带由于人类的干扰而严重退化其生态功能严重削弱直接威胁人类及水体动植物赖以生存的环境退化的湖泊沿岸带容易导致植被遭到破坏生物多样性下降水质恶化景观美学价值降低洪涝灾害频繁从而影响人类的身体健康和生命财产安全因此湖泊沿岸带湿地的重要性可见一斑湿地植物在湖泊沿岸带湿地处理系统中具有重要的作用如去除污染物根系泌氧加强和维持水力传输为微生物提供栖息地提高生态美学价值及经济价值因此在湿地处理系统的构建中湿地植物的选取显得尤为重要湿地植物的选取往往集中于生物量净化能力和景观效果等但是由于其根系泌氧特征能够使植物根系形成氧化态的微环境为好氧微生物提供小生境促进污染物的吸收降解同时还能够氧化湿地植物根系由于长期缺氧形成的还原性有毒物质并能够促进植物养分的吸收等致使根系泌氧成为近年来研究人员关于湿地植物广泛研究的重点本实验研究了滇池沿岸带8种湿地植物根系泌氧的特征并通过滇池水培静态净化实验考察了湿地植物对滇池TN TP 去除的影响进一步得出根系泌氧对TN TP 去除的相关关系旨在使湿地能够最大限度的发挥污染治理功能本实验研究内容及结果如下1对美人蕉马蹄莲茭草菖蒲香蒲芦竹矮慈菇和水芹菜等8种湿地植物进行缺氧驯化利用柠檬酸钛法研究湿地植物的根系泌氧特征并在不同环境条件下对所述湿地植物的根系泌氧速率进行测定考察光照强度和环境温度对湿地植物根系泌氧速率的影响结果表明湿地植物的根系泌氧速率随着光照强度的增强而增加随着温度的升高而降低在光照强度为30ìmol m-2 s-1 环境温度为25湿度为50[％]的条件下8种湿地植物中菖蒲的根系泌氧速率最大达到6.736ìmolO2 h-1 groot-1芦竹的根系泌氧速率最小为1.208ìmolO2 h-1 groot-1 按泌氧速率从大到小顺序排列为菖蒲＞矮慈菇＞马蹄莲＞茭草＞香蒲＞水芹菜＞美人蕉＞芦竹2对湿地植物净化滇池水中N P 营养物的效果进行探讨并将其与无植物对照系统进行对比结果表明除矮慈菇外各植物系统对TNTP的去除效果均高于对照系统其中美人蕉菖蒲芦竹香蒲和马蹄莲对TN的去除率均达到70[％]以上茭草和水芹菜对TN的去除率较差分别为53.04％36.15[％]各植物系统对TN 去除能力的强弱顺序为美人蕉＞菖蒲＞芦竹＞香蒲＞马蹄莲＞茭草＞水芹菜水芹菜对TN的去除效果不佳但是对TP 有较强的吸收效果其去除率达到74.8[％]美人蕉马蹄莲对TP的去除率都达到60[％]茭草菖蒲香蒲对TP的去除率在40[％]以上芦竹对TP的去除效果最差仅为36.24[％]各植物系统对TP 去除能力的强弱顺序为水芹＞马蹄莲＞美人蕉＞茭草＞菖蒲＞香蒲＞芦竹3通过Origin 软件对湿地植物根系泌氧速率及其对滇池水中N P营养物去除率的数据进行回归分析结果表明湿地植物根系的泌氧速率与植物对滇池水中营养物TN TP的去除率存在正相关关系即泌氧速率越高TN TP 去除率越大