湿地植物香蒲光合特性及其影响因素分析

以湿地植物香蒲为材料,在水平潜流人工湿地处理单元中,采用便携式LI-6400光合作用测定仪测定其成熟叶片净光合速率(Pn)日变化,研究其光合生理生态特性。结果表明:香蒲叶片净光合速率(Pn)日变化呈双峰曲线,主峰(22.0μmol.m-2.s-1)出现在9:00左右,次峰(16.9μmol.m-2.s-1)出现在15:00,光合"午休"现象明显,且非气孔限制是产生光合"午休"的主要原因。用逐步多元回归方法得到净光合速率日变化与主要生理生态因子的回归方程为:yPn=0.7692+29.7059 xGs-0.7689xTr+0.014 2 xPAR(复相关系数0.9563,显著水平P=0.0001;叶片净光合速率Pn,μmol.m-2.s-1;气孔导度Gs,mol.m-2.s-1;蒸腾速率Tr,mmol.m-2.s-1;光合有效辐射PAR,μmol.m-2.s-1)。偏相关分析和通径分析的结果表明Gs、Tr和PAR与Pn的日变化显著相关,是影响香蒲Pn的主要因子,影响大小的顺序为:Gs>PAR>Tr。香蒲叶片Pn-PAR的响应曲线方程为yPn=-5×10-6 xPAR 2+0.0207 xPAR-1.3728(相关系数0.9935,显著水平p=0.000 1),光补偿点、光饱和点和表观量子效率分别为32.9μmol.m-2.s-1、147 6μmol.m-2.s-1、0.023 3 mol.mol-1;Pn-CO2的响应曲线方程为yPn=-2×10-5 w(CO2)2+0.054 9 w(CO2)-1.44 4(相关系数0.9694,显著水平p=0.000 1;w(CO2)单位为μmol.mol-1),CO2补偿点、CO2饱和点和羧化效率分别为23.7μmol.mol-1、621.4μmol.mol-1和0.0768 mol.m-2.s-1。     

冬、春季芦苇(Phragmites australis)和狭叶香蒲(Typha angustifolia)的腐解过程及其对水质的影响

水生植物修复已经成为水体富营养化修复的重要手段,但其周期性的衰亡也给水体带来不容忽视的负效应.以府河流域丘陵地带农业区小水系自然生长的芦苇(Phragmites australis)和狭叶香蒲(Typha angustifolia)为研究对象,通过模拟实验,研究其冬季和春季腐烂分解过程的差异以及对水体营养盐水平的影响.结果表明,2种挺水植物的剩余干物质量整体上都呈现先快速下降再缓慢下降的趋势,芦苇和狭叶香蒲春季的分解速率分别为0.0251和0.0169 d~(-1),分别明显高于冬季分解速率(0.0027和0.0052 d~(-1));且腐烂分解速率与植物初始氮磷含量和氮磷比都有一定相关性.2种植物在冬季和春季磷的矿化速率都明显高于氮的矿化速率.实验水体的总氮和总磷浓度在腐解过程呈现初期迅速上升、中期迅速下降、后期缓慢下降的趋势.总体来看,芦苇和狭叶香蒲的腐烂分解受季节和初始氮磷浓度的影响较大,芦苇反应较香蒲更敏感且对水质的影响具有时效性.     

东太湖茭黄水发生原因与防治对策探讨

东太湖茭草分布面积３５．４７ｋｍ＾２。年生长量１２７６００ｔ,利用率９．７％,残留量高达１１５２０４ｔ,。折合单位湖面干物质残留量１７７４ｇ／ｍ＾２。这些茭草残体遇高温时迅速腐烂分解,向湖水中释放大量有机污染物质和氮,磷等生物元素、引起水质腐败,腐烂后的茭草残骸沉积在湖底,加速了湖泊的淤积变浅。     

湿地植物种类和生长方式对根际酞酸酯及其单酯代谢物分布特征的影响

选取天津大学校内两个相邻的小型湖泊(青年湖和爱晚湖)为研究对象,研究了湿地植物种类(芦苇和香蒲)和生长方式(单生和混生)对根际酞酸酯(PAEs)及其单酯代谢物(PAMs)分布特征的影响.结果显示:几乎所有的样品中都能检测到酞酸丁二酯(DBP)和酞酸二异辛酯(DEHP)及其单酯代谢物(MBP和MEHP),并且DBP和DEHP的浓度比相应的单酯代谢物高1～2个数量级;沉积物和根样品中DEHP的浓度高于DBP;芦苇和香蒲根对DEHP的富集系数(RCF)大于DBP.当芦苇和香蒲单生时(即青年湖),芦苇根际沉积物中DBP和DEHP浓度≤香蒲根际沉积物的浓度,并且芦苇根的RCF值也小于香蒲.当芦苇和香蒲混生时(即爱晚湖),芦苇根际沉积物中DBP和DEHP浓度<香蒲根际沉积物的浓度,而芦苇根的RCF值≥香蒲根的RCF值,与青年湖中不同.青年湖香蒲根际沉积物中DBP和DEHP的浓度小于爱晚湖,而香蒲根的RCF值与此刚好相反.芦苇根对这两种PAEs的富集没有这种关系,可能是由于这两个湖中芦苇的生长状况不同,与香蒲混生时,芦苇的生长受到抑制.对PAEs的单酯代谢产物分析发现,沉积物中MBP/DBP>MEHP/DEHP.MEHP在根中的浓度多数情况高于MBP,表明MEHP比MBP具有较强的根富集能力.同种植物单生时,根中PAM浓度均≥混生.     

不同淹水深度对香蒲生长状况、水质及底泥理化性质的影响

为了研究湿地香蒲种群对不同水深环境的生态响应规律和特征，分别于2018-06-30，2018-07-30，2018-08-29，2018-09-28进行野外采样，通过调查和室内化学分析，探讨了7个不同淹水深度下香蒲种群生长指标、水质因子和底泥因子的变化情况。结果表明：在不同淹水深度下，香蒲的生长指标差异显著，当淹水深度为50 cm时，香蒲的生长状态最优；4个采样日石佛寺水库水样大体呈弱碱性，底泥类型为中性偏酸性；随着淹水深度的增加，水样中的溶解氧（DO）、硝态氮（NO₃^-）和亚硝态氮（NO₂^-）质量浓度逐渐减小，总氮（TN）和氨氮（NH₄⁺）质量浓度增大，底泥中氨氮（NH₄⁺）和有机碳（SOC）质量分数总体增大，总氮（TN）、硝态氮（NO₃^-）和亚硝态氮（NO₂^-）质量分数逐渐减小，电导率总体逐渐降低，总磷（TP）和速效磷（AP）的质量分数基本呈波动状态。底泥和水体中氮元素的含有量对香蒲的生长影响较大。     

香蒲、灯心草人工湿地的研究——Ⅰ.净化污水的效果

本文研究了种植香蒲Ｔｙｐｈａ ａｎｇｕｓｔｉｆｏｌｉａ或灯心草Ｊｕｎｃｕｓ ｅｆｆｕｓｕｓ的人工湿地对城镇污水和人工不污染物的净化效果,调查了香蒲,灯心草不同季节的生长差异及高浓度污水冲击负荷对其生长的影响。香蒲,灯心草人工湿地净化城镇污水,出水水质总体上达到国家Ⅱ,Ⅲ类地面水标准,灯心草湿地对人工污水中凯氏氮,总磷,化学耗氧量地去除率维持在９４％以上,氨氮的去除率为８２．７％－９９．７％;在正常     

苏北溱湖芦苇和芦苇+香蒲群落中植物对湿地土壤N、P的固持效果

湿地土壤是湿地生态系统固持氮(N)、磷(P)的重要库,水生高等植物在湿地土壤固持N、P过程中起到了非常重要的作用.本研究采用室外取样与室内实验结合的方法,对溱湖湿地两种主要湿地类型(芦苇(Phragmites australis)群落和芦苇+香蒲(Typha latifolia)群落)影响湿地土壤N、P固持过程的规律展开研究.分析了芦苇、香蒲各器官生物量和总氮(TN)、总磷(TP)含量及储量对于土壤各土层TN和TP含量的影响.结果显示:(1)溱湖湿地对于水体TN和TP有一定的削减作用,且对TN的削减作用更大;(2)芦苇可以增强湿地土壤(30 cm以下的土层)富集N的效率,并且芦苇+香蒲群落中土壤固N效率更高,芦苇植株内TN和TP储量都是根茎叶穗,而香蒲则是根穗茎叶;(3)芦苇和香蒲茎、叶器官的TN和TP含量在夏季均显著高于其他几个季节,尤其是芦苇茎的TN含量在夏季高出其他几个季节70%~84%,而TP含量甚至高出其他几个季节81%~92%;(4)芦苇、香蒲对于P贫瘠的响应机制不同,导致芦苇会消耗土壤P,而香蒲的介入可以抵消这一消耗过程.因此,芦苇+香蒲的植物配置模式可以提高湿地土壤固持N、P的综合效率.     

Nitrogen Removal in Vegetated and Unvegetated Drainage Ditches Impacted by Diffuse and Point Sources of Pollution

Secondary drainage canals have the potential to effectively mitigate excess nitrogen loads from diffuse and point sources. In vegetated (Phragmites australis and Typha latifolia) and in unvegetated canals subjected to diffuse and point pollution, nitrogen removal was evaluated by means of simple in–out mass balance and potential uptake by macrophytes was estimated from biomass data. Results suggest an elevated control of nitrogen in vegetated ditches receiving point source of pollution (average abatement of 50% of the total N load per linear km), whereas removal processes are much less effective in unvegetated ditches. The comparison between net abatement and plant uptake, highlights the presence of other unaccounted for processes responsible for a relevant percentage of total N removal. Overall, results from this study suggest the importance of actions aiming at the appropriate management of emergent vegetation, in order to improve its direct and indirect metabolic functions and maximize nitrogen removal in impacted watersheds.     

茭草(Zizania latifolia)在不同人工湿地中的生长适应性

茭草是太湖流域河、湖水陆交错带及低洼沼泽中普遍生长的挺水植物,其生长条件在当地挺水植物中具有代表性.根据该流域河道水陆交错带的现状与挺水植物生长特性,针对性地设计了置入式生态滤床、生物氧化池、潜流-表面流复合人工湿地和水平潜流人工湿地4种不同生境条件,研究茭草的生长适应性,为建立与恢复退化的河道水陆交错带植被群落提供科学依据和技术支持.结果表明,茭草能够适应不同生长环境,在沸石基质和水培环境中均能正常生长;不同环境条件下其生长速度和繁茂程度存在差异.