几种植物浮床的水质净化及水华防治效率

分别构建香根草Vetiveria zizanioides、黄菖蒲Iris pseudacorus、西芹Apium graveolens浮床及其不同组合的植物浮床,并在水体中加入6种不同种类的浮游植物及一种水生动物-斑马鱼Danio rerio,研究不同浮床系统对水质的净化效应及其对水生生物的影响。结果显示三种植物在浮床上能健康生长,其生物量、株高和根长均明显增加,且香根草和黄菖蒲的长势优于西芹。植物浮床均能有效防止水体的中化学需氧量(CODMn)的上升,但各生态浮床植物之间无显著性差异;植物浮床能显著去除水体中的氮(N)、磷(P)营养盐,其中,香根草的去除效果最好,而西芹的效果相对较差。总体而言,在系统中添加斑马鱼能在一定程度上提高浮床系统对水体的净化功能。香根草浮床能显著抑制水体中浮游植物的生长,相对而言其他类型的植物浮床对浮游植物的抑制能力较弱或无显著影响,且不同种类浮游藻类对植物浮床的敏感度不同。香根草和黄菖蒲对生态浮床系统中斑马鱼的生物量具有促进作用,香根草的促进作用大于黄菖蒲。综上所述,香根草是一种优良的浮床植物,可广泛用于水体净化及水华防治,而黄菖蒲可用于城市景观水体的净化。     

人工浮床处理重污染河水的效能分析

试验采用填料人工浮床的方式种植菖蒲、风车草、香根草3种植物,分3池进行试验,采用重力自流方式分别进水,对浮床出水进行水质监测.监测结果表明菖蒲与风车草混种及菖蒲浮床系统对试验河水中有机物和N、P的去除较好.试验数据表明植物直接吸收不是氮、磷去除的主要途径;试验进水为劣V类重污染河水时,菖蒲、混种菖蒲与风车草、香根草浮床的COD、TP、TN平均去除率分别可达20.46%、23.3%、18.9%,38.35%、45.46%、44.8%与42.34%、45.82%、38.6%;控制试验进水污染负荷,采用菖蒲、混种菖蒲与风车草、香根草的人工浮床生态工程技术治理重污染河水是可行的.     

3种浮床植物系统对富营养化水体中藻类的抑制效果

以叶绿素a、藻类密度表征水体藻类含量,通过静态试验,研究风车草(Cyperus alterni folius)、菖蒲(Acorus clamus)和富贵竹(Dracaena sanderiana)3种浮床植物系统对富营养化水体中藻类的抑制效果.结果表明:风车草、菖蒲和富贵竹对叶绿素a的平均抑制率分别为42.6%,36....     

内陆河流域浮床植物根际微生物群落特征与比较

为研究内陆河流域不同浮床植物的根际微生物群落结构、多样性、潜在生态功能及其差异,采集了位于沱江二级支流赤水河生态浮床上的风车草（Cyperus involucratus）、黄菖蒲（Iris pseudacorus）、再力花（Thalia dealbata）、鸢尾（Iris tectorum）、美人蕉（Canna indica）、梭鱼草（Pontederia cordata）6种植物生长旺盛时期的根系样本,通过细菌16sRNA片段高通量测序和生物信息学手段,分析了微生物群落结构组成、生物多样性以及潜在的生态功能。结果表明,变形菌门（Proteobacteria）在6种浮床植物根际细菌中占绝对优势,丰度达47.5% - 72.2%,在植物生长环境较为相似且空间距离较近的情况下,不同浮床植物根际微生物属水平优势种群丰度差异仍较大。微生物群落多样性由大到小依次为鸢尾、美人蕉、黄菖蒲、风车草、再力花、梭鱼草,同科同属的黄菖蒲和鸢尾根际细菌组成相对较为相似。风车草根际硝化/反硝化功能菌群丰度更高,梭鱼草根际芳香族化合物降解功能菌群丰度显著高于另外5种植物。根长、株高和生物量更大的植物根际微生物中芽殖杆菌属丰度显著更高,植物生长指标与部分根际细菌氮转化存在正相关关系。研究结果可为浮床植物根际微生物群落研究和生态浮床的建设优化提供参考。     

不同植物浮床系统处理景观再生水试验研究

以水芹菜、空心菜、水葫芦及香根草作为供试浮床植物,进行了景观再生水处理效果试验比较.结果表明:水芹菜、空心菜、水葫芦、香根草4种浮床植物在城市再生水条件下生长状态良好,相对生长速率(RGR)在0.206⁰.247/d之间变化,从高到低依次为:水葫芦>空心菜>香根草>水芹菜;4种植物浮床系统对再生水中的CODCr,TP,TN,NH3-N均有一定的去除效果.相对于南方地区,水葫芦长势一般,综合考虑空心菜、香根草、水芹菜比水葫芦更适合在苏北地区推广.     

浮床种植对挺水植物中重金属赋存特征的影响

以上海市金泽水库为研究区域,在水库边滩与水库浮床区域设置系列站点,以旱伞草(Cyperus alternifolius)、美人蕉(Canna indica)、鸢尾(Iris tectorum)为代表性物种,分析了浮床种植对挺水植物中重金属Cu、Zn、Fe、Cr、Cd、Pb赋存特征的影响.结果表明:浮床种植的美人蕉、鸢尾生物量均显著大于边滩种植(p <0.05),浮床种植的旱伞草生物量显著小于边滩种植(p <0.05);浮床种植的美人蕉中Cu、Fe、Pb含量显著大于边滩种植(p <0.05),浮床种植的旱伞草和鸢尾中Cu、Zn、Cd含量显著大于边滩种植(p <0.05);美人蕉中Cu、Fe、Cd、Pb赋存量和鸢尾中Cu、Zn、Fe、Cd、Pb赋存量,以及旱伞草中Cd赋存量在浮床种植条件下均显著大于边滩种植(p <0.05);同种植物不同重金属赋存量的相关关系在不同种植条件下明显不同,且不同种植物间亦存在明显差异;浮床种植能在一定程度上提高挺水植物的生长状况和对重金属的吸收能力,对挺水植物中重金属赋存量特征具有重要影响.基于本文结果,建议优先选用美人蕉和鸢尾作...     

不同Zn、Cu水平对香根草(Vetiveria zizanioides)体内Cd积累及生理指标的影响

采用水培试验研究了不同浓度的重金属Cd(15、30 mg·L-1)污染下,不同浓度Zn、Cu(10、40 mg·L-1)对香根草生长、丙二醛(MDA)含量、根系活力、可溶性蛋白质、叶绿素含量以及香根草体内Cd积累的影响.结果表明,除了低浓度的Cu外,不同浓度的Zn、Cu、Cd对香根草体内生理生化指标都产生协同或加和作用,提高了香根草体内MDA含量,降低了根系活力、叶绿素a、b含量以及可溶性蛋白质含量.Zn、Cu对植物吸收Cd的复合作用较为复杂,其中对香根草地上部Cd的转移可能产生拮抗作用,对根部Cd的吸收可能产生协同或加和作用.     

4种浮床花卉植物及其混种对富营养化水体的净化效果

为比较4种花卉植物及其混种对富营养化水体的处理效果,文章采用生态浮床系统研究了绿萝、铜钱草、白鹤芋、吊兰4种花卉植物单一种植及混合种植对于富营养化水体的净化效果.各组实验对于水体藻类与叶绿素的增长都具有一定的抑制作用,其中绿萝和铜钱草混种组合对藻类抑制率、总磷和总有机碳(to tal organic carbon,TO...     

秋季生态组合技术对人工湖水质改善的动态实验研究

以西安市某人工湖湖水为研究对象,在秋季温度较低的条件下进行利用生态浮床与生物接触氧化组合技术分别种植美人蕉、旱伞草、春芋净化水体的现场动态实验。研究结果表明：3种植物在水温为10℃～17℃的条件下均可生长,对水体中TN、NH3-N的去除率分别为38.48%～68.16%、26.19%～71.43%,TP、CODMn污染物的去除率分别为43.41%～72.82%和17.49%～42.81%。对藻类的抑制效果尤其稳定,抑制率为62.15%～81.40%。通过比较,美人蕉组合的净化能力最强,旱伞草组合次之,春芋组合最弱。本研究丰富了秋季温度较低条件下治理富营养化水体的方法,也为秋季浮床植物的选择提供了依据,实现了浮床植物与夏季的衔接。     

植物浮床和人工湿地污水处理系统中风车草(Cyperus alternifolius)生长特性的比较

在塑料水箱（67cm51cm40cm）中分别构建风车草浮床和人工湿地生活污水处理系统,比较研究两系统中风车草的生长特性.结果表明,植物浮床和人工湿地系统中风车草生长的季节变化规律基本相似,在48月生长较快,912月生长较慢.整个实验过程中,植物浮床中风车草的分蘖数、一级侧根的数量和孔隙度大于人工湿地,而株高、基径、叶长和叶宽、一级侧根的长度和直径小于人工湿地.8月收获植物时,植物浮床风车草的生物量大于人工湿地,当12月收获植物时,前者小于后者.     

6种植物中木质纤维素含量的比较研究

以香根草、香茅、巨菌草、象草、串叶草、拟南芥为材料,测定了它们在不同生长时期的纤维素、半纤维素和木质素的含量.结果表明,在不同的生长时期,6种植物的木质纤维素含量随着时间的增加都有不同程度的升高;无论在生长的哪个时期,香茅的木质纤维素含量都是最高的.在第1.5个月时,其木质纤维素含量为香茅>香根草>巨菌草>象草>串叶草>拟南芥;在第6个月时,其木质纤维素含量为香茅>巨菌草>象草>香根草>串叶草;在第9和第10个月时,其木质纤维素含量为香茅>巨菌草>象草>香根草.     

植物浮床和人工湿地污水处理系统中风车草生长特性比较

在塑料水箱(67cm×51cm×40 cm)中分别构建风车草浮床和人工湿地生活污水处理系统,研究2个系统中风车草的生长特性.结果表明,植物浮床和人工湿地系统中风车草生长的季节变化规律基本相似,在4-_8月生长较快,9-12月生长较慢.整个实验过程中,植物浮床中风车草的分蘖数、一级侧根的数量和孔隙度大于人工湿地,而株高、...     

香根草根系在公路边坡土体中的分布特征

模拟实际公路边坡坡度和土质条件,制作模型试验箱,并种植了根系发达的生态护坡植物——香根草.通过全断面开挖法,研究了在模型箱中生长了两年的香根草根系在边坡土体中的分布特征.结果表明:在贫瘠土壤条件下,两年生香根草的根系垂直向下生长,最大根长达1m多,其根系生物量沿土层剖面深度呈二项式函数关系减少;根系直径约为0.8~1.4mm,且根径1mm的根系居多,最粗者可达2.2mm;香根草根系的分布范围随土层深度呈先增大后减小的趋势,其分布规律可以用Gauss曲线来描述;沿土层剖面自上而下,根系密度分布规律服从Logistic曲线关系;香根草的大部分根系偏向坡脚方向生长,坡脚方向生长的根系粗长且密集,而坡顶方向生长的根系则细短且稀疏.以上对根系形态分布规律的研究可为进一步分析植物根系与土体间的相互作用机理、防治边坡水土流失、浅层滑坡等地质灾害提供理论基础.     

5种挺水植物对污水浸淹的生理反应及净水效果

以黄菖蒲(Iris pseudacorus)、梭鱼草(Pontederia cordata)、香蒲(Typha orientalis)、再力花(Thalia dealbata)、千屈菜(Spiked loosestrlfe)为材料,应用桶培试验研究了污水浸淹下5种挺水植物叶绿素(Chl.)、类胡萝卜素(Caro.)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、游离脯氨酸(Freepro.)等生理指标的变化,对水体总氮(TN)、氨氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)、亚硝态氮(NO2--N)、总磷(TP)和化学需氧量(COD)的去除效果进行了比较。结果表明:污水浸淹下,叶绿素含量尽管初期有所波动,但后期均表现为下降,类胡萝卜素也呈现类似的变化;浸淹15～30d,黄菖蒲和千屈菜2种植物体内SOD活性变化小,其余植物SOD明显下降,但浸淹45 d后5种植物SOD均上升;浸淹15～30 d,5种植物MDA含量变化不大,但浸淹45 d后,5种植物MDA含量明显升高;梭鱼草、黄菖蒲的游离脯氨酸含量变幅较大,其余植物的变动不明显。比较不同植物的生理反应,香蒲对污水胁迫的生理反应不敏感,对污水的适应性相对较强。从不同植物对试验水体的影响来看,再力花对TN的去除率最高(RTN=61.75%),香蒲对TP的吸收能力最强(RTP=87.50%),为优良的净水植物。     

NaCl胁迫对澳洲坚果叶片生理生化特性的影响

以2年生澳洲坚果幼苗为试验材料,研究不同NaCl浓度条件下叶片SOD和POD活性、MDA含量、叶绿素含量以及光合作用的变化.结果表明：低盐胁迫（NaCl浓度低于60 mmol/L）下,随着NaCl浓度升高,SOD和POD活性以及MDA含量缓慢增加;而Chl a、Chl b、Chl a＋Chl b和Chl a/Chl b含量则缓慢下降.高盐胁迫（60～300 mmol/LNaCl）,显著降低SOD和POD活性,叶绿素含量,水分利用效率以及叶片光合能力;显著增加MDA含量.这表明澳洲坚果在NaCl浓度低于60 mmol/L的盐土里能正常生长.     

香根草对重金属镉的积累及耐性研究

通过香根草的水溶液培养,研究了不同浓度的镉(Cd)对香根草的生理和生态的影响.结果表明:香根草富集的Cd主要被累积在根内,最高富集系数达到24.06%.溶液Cd浓度与香根草根内Cd的累积量显著正相关(r=0.987 4),与根的耐性指数呈显著负相关(r=-0.943 6).低浓度Cd(≤1 mmol.L-1)处理使根系活力和硝酸还原酶(NR)活力随时间呈现先升后降的趋势,中、高浓度Cd(≥1.5 mmol.L-1)处理使根系活力呈显著下降的趋势,且浓度越高,下降幅度越大.化学形态分析表明,在香根草体内Cd的NaCl提取态占绝对优势,在根和茎叶内的平均占52.06%和64.03%.可以认为香根草在Cd胁迫下其氮代谢、呼吸作用,植物的生长发育受到一定程度抑制,但其对Cd仍具有较强的耐性和富集能力.     

菹草与铜绿微囊藻化感互作及其对藻抗氧化能力的影响

为能寻找到高效抑藻的高等水生植物,本文探讨了大型沉水植物菹草(Potamogeton crispus)在富营养盐条件下与不同密度铜绿微囊藻的互作效应.结果表明,活与死亡菹草均具有良好的抑藻性能,而且,活体菹草在富营养水体能与藻类发生相互化感作用.在藻的起始密度为105cells.mL-1时,菹草可强烈抑制铜绿微囊藻(Microcystis aerugilnosa)的生长;当藻的起始密度为107cells.mL-1时,菹草不仅抑藻效力大幅下降,其生物量也明显减少,表现为藻类对菹草生长的抑制作用.菹草对铜绿微囊藻化感作用的机制之一可能与降低藻细胞抗氧化能力有关,在菹草胁迫下,藻细胞的CAT,POD活力下降,MDA含量增加.该研究提示通过种植菹草有可能对蓝藻水华暴发的预防起到积极作用.     

湿地植物菖蒲根叶对净化污水中磷的影响

湿地植物菖蒲根叶净化污水中磷的研究,发现菖蒲根叶量与污水中磷的净水效果有较大关系,根叶量越大,处理效果越显著.前6d水样浓度平均变化,叶处理较根处理减少2.84%,植株样品浓度则增加3.92%.菖蒲根对污水中磷的净化效果强于叶片.     

不同株高密花香薷光合色素含量和根际土壤酶活性的变化

密花香薷(Elsholtzia densa Benth.)是川西北高寒草甸的常见植物,为了探讨其对高寒生态环境的生理生态适应机制,分析四川省阿坝藏族羌族自治州红原县不同株高密花香薷叶面积、比叶质量、光合色素含量以及根际土壤酶活性的变化规律.结果表明:不同高度的密花香薷植株,其比叶质量和光合色素含量变化不显著(P0.05),叶面积随着植株增高先增加后减小,当植株高度在40~45 cm之间的叶面积最大,此时叶绿素含量最高,且Chl a/b最大;不同株高密花香薷根际土壤的纤维素酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶活性变化规律不明显,且与对照无明显差异.硝酸还原酶和脲酶活性大于对照,随着植株高度增加,根际硝酸还原酶和脲酶活性先增加后降低,脲酶活性与叶片Chl a的含量呈显著正相关,株高大于46 cm的植株根际脲酶活性显著大于对照(P0.05).研究表明,密花香薷在生长过程中可能释放根系分泌物改变了土壤微生物活动,提高根际氮素水平以促进植物的光合作用效率.     

高岭土矿区植被恢复与生态效应研究

以福建省闽清县高岭土矿区为例,选择了马尾松、胡枝子、桃金娘、茶树、绿竹、香根草、五节芒等作为生物复垦的先锋植物,并采取不同试验处理,经过3 a时间,对其生长和土壤改良状况进行测定.结果表明,马尾松、胡枝子、茶树、绿竹、香根草、五节芒乔灌草相结合的植物群落配置,结合熟土回填的处理,有利于植物较快生长,能较快地改善土壤肥力,取得较好的生态效益及明显的经济效益.鉴于这几种植物在亚热带的广布性,认为它们是亚热带高岭土矿区进行植被恢复的首选植物.