论文部分内容阅读
本文通过构建小型潜流人工湿地(L×W×D，56×46×38 cm)，研究了菖蒲(Acorus calamus Linn．)、美人蕉(Canna indica Linn．)、风车草(Cyperus flabelliformis Rottb．)、水鬼蕉(Hymenocallis littoralis(Jack．)Salisb．)、芦苇(Phragmites australis Trin． ex Steud．)、香根草(Vetiveriazizanioides(Linn．) Nash)等植物生长特性指标(根放氧、根孔隙度、植物地上部分生长与生物量、根生长、根活力、光合作用等)及不同时期的污水净化效果，并对各生长特性指标的季节性、相关性等进行了分析，探讨了植物生长特性指标与污水净化效果的关系。
1.植物平均根放氧量最大的是美人蕉，其次依次为风车草、菖蒲、香根草、芦苇、水鬼蕉，分别为18.48、13.96、12.93、8.53、8.12和3.99ng cm-2 min—1，美人蕉、风车草、菖蒲显著高于其他三种植物(p<0.05)。同种植物根放氧季节变化较大，在夏季最高，冬季最小。根放氧的日变化呈单峰型，先升后降，受光照的影响大。每个季节植物放氧能力均是须根型植物高于根茎型植物，夏、秋季两类植物差异显著(p<0.05)。
2.六种植物的根横切面均具有发达的通气组织。六种植物的根孔隙度大小依次是芦苇>风车草>香根草>菖蒲>美人蕉>水鬼蕉，分别为37.2％、31.9％、25.7％、21.6％、18.2％和17.4％。根茎型植物高于须根型植物(p>0.05)。
3.风车和菖蒲植株较高，风车草、香根草和芦苇分株数较多。植株株高和分株速度在春、夏季较快，冬季较慢。风车草全年生长旺盛，菖蒲则在下半年老化现象明显，芦苇在秋季分株速率有所升高。
4.风车草根生长量(361.59 g m-2)显著高于其他植物(p<0.05)。每种植物均以D≤3mm的根为主(92—100％)，主要分布在0-15 cm层的基质中。多数植物在10-12月根生长量较大。
5.风车草每湿地的总生物量为1154.4 g，极显著高于菖蒲、香根草和芦苇(p<0.01)。风车草、香根草等须根型植物的根茎比仅为0.2，地下部分生物量以D≤3 mm的根为主；而芦苇和菖蒲等根茎型植物的根茎比为1.0，地下部分以根状茎为主。
6.四种植物平均根活力范围为0.62-0.99 mg g—1 DW h—1，风车草、芦苇根活力较大，香根草和菖蒲较小，植物间差异不显著(p>0.05)。春季根活力较高，夏末秋初时较低，冬季有所上升。
7.四种植物平均光合速率范围为5.35—8.37μmolCO2 m-2 s—1，菖蒲、风车草的光合速率高于其他两种植物(p<0.05)。各植物日变化规律较一致，均是先升后降，在11：00-13：00有最大值。植物光合速率夏、秋季较高，冬季较低。其中在夏季菖蒲和风车草日变化出现“午休现象”。
8.各植物湿地对污染物的去除最好的是五日生化需氧量(BODs)，其他依次为氨氮(NH4—N)、化学需氧量(CODcr)、总磷(TP)、可溶磷(SP)、硝氮(NO3—N)、总氮(TN)，分别为77.3％、76.4％、64.2％、54.6％、53.1％、52.5％、43.7％。风车草在四季中对各种污染物的净化效果基本上都优于其它三种植物，香根草最差。去除率较高的季节是在夏季和秋季，冬季最小；BOD5和CODcr的去除季节性不明显。
对以上指标回归分析得出，植物生长特性指标之间相关性较强的是植物根放氧与光合速率、根活力与根生长量。植物生长特性指标与污染物去除率之间相关性较强的是根放氧、光合速率与N、BOD5的去除率，根活力、生物量与P的去除率；根生长量则与各污染物去除率之间的相关性均较高。这几种植物生长特性指标均可以为筛选优势植物的指标。