两种湿地类型条件下芦苇和芦竹的生理特性与氮磷净化效果比较

摘要

20世纪70年代以来，人工湿地作为一种新型生态污水处理技术，由于具有良好的污水净化功效以及低投入、低能耗等特点而被广泛使用。植物作为湿地系统的组成部分，在污水净化过程中发挥着重要的作用。近年来的主要研究方向在于植物对湿地的污水处理效率和同一湿地类型中不同植物生理生态特性的比较，对不同湿地类型中相同植物的生理生态和去污特性进行系统比较研究较少，因而有必要研究不同类型人工湿地对植物生理生态特性和去污能力的影响。 为了评估植物在不同湿地类型中生长状况以及生理生态特性，本研究选取表面流人工湿地(SFW)和潜流人工湿地(SSFW)条件下生长的芦苇(Phragmites communis)和芦竹(Arundo donax.)作为研究对象。通过测定植物地上高度、干重、湿重、根系生长状况并计算植株相对生长速率、相对含水率等参数来判定植物的生长状况；通过测定叶片净光合作用速率(Pn)、蒸腾作用速率(Tr)、气孔导度(gs)，叶片水势，叶绿素含量来比较不同湿地类型对植物生长的生理性影响；在此基础上通过对植物体内各部分的氮磷含量的测定，了解湿地类型对不同植物的去污能力的影响。 实验结果表明不同类型湿地生长的两种植物叶片水势基本一致。对于植株相对生长率，叶片叶绿素含量、光合作用速率、蒸腾速率、气孔导度等指标，芦苇在不同类型湿地间的各种指标差异不显著，芦竹在潜流湿地中的生长特性明显优于表面流湿地，两者间差异非常显著。从根系的生长状况与叶片水势情况可以认为水分供需并不是影响植物生理差异的因素；叶片叶绿素含量与光合作用速率的正相关表现说明叶绿素是影响两种湿地类型上植物生理特性差异的主要因素；而对植物氮磷去除能力的分析发现，两种湿地条件下单位质量芦苇对氮磷的吸收量大于芦竹，单位质量TN和TP的含量分别为芦竹的2倍和1.5倍。但由于湿地类型的差异引起植物生长状况的不同，潜流湿地的芦竹生物量远远大于芦苇，从而使芦竹植株整体氮磷含量大于芦苇，分别为芦苇的3.5倍和3.8倍。而在表面流湿地条件下芦竹的生长状况不好，平均单株吸收的氮磷含量跟芦苇相近。植物地上部分氮、磷含量分别约占植株的80％和60％，表明通过收割地上部分对湿地脱氮除磷具有一定效果。综合以上结果说明芦苇的能适合两种湿地生境，而芦竹更适合种植在潜流人工湿地环境条件。从而可以更好的了解湿地、植物、污水三者之间的联系，可以更好的选择合适的湿地植物，为更好的构建与管理人工湿地生态系统提供依据，使人工湿地技术更好的应用于污水治理。

目录

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第一章绪论

1.1人工湿地概述

1.1.1湿地的概念与特征

1.1.2人工湿地的定义

1.1.3人工湿地的分类

1.2人工湿地的发展及应用

1.3人工湿地研究热点

1.3.1处理效果的研究

1.3.2净化机理的研究

1.3.3湿地建模

1.3.4应用强化措施

1.4植物在人工湿地中的作用及选择原则

1.4.1植物在人工湿地中的作用

1.4.2人工湿地植物的选择原则

1.5本文研究的目的和内容

第二章实验材料与研究方法

2.1供试材料

2.1.1供试植物

2.1.2人工湿地模拟

2.1.3进水水质

2.2实验方案

2.2.1植物生长状况与生物量的比较

2.2.2植物生理生态指标测定

2.2.3植物组织中氮磷测定

2.3仪器设备与药品

2.3.1试验仪器

2.3.2试验药品

2.4数据处理

第三章不同湿地类型中植物生长状况比较

3.1植物地上部分状况比较

3.1.1植物高度比较

3.1.2地上部分重量比较

3.2植物根系状况观察

3.3植物生物量的比较

第四章湿地类型对植物生理特征的影响

4.1叶片水势

4.2叶片叶绿素分析

4.3植物的光合作用速率

4.4植物的蒸腾速率和气孔导度

第五章湿地类型对植物氮磷去除的影响

5.1植物对氮磷的吸收作用

5.2湿地类型对植物氮磷积累的比较

第六章结论

参考文献

致谢

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