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人工湿地环境下三种植物的生理生态特性及污水净化效果研究

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论文说明:缩写及符号说明

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1前言

1.1人工湿地背景

1.2人工湿地系统的基本组成及其在系统中发挥的作用

1.3目前国内外对湿地植物的研究

1.3.1人工湿地植物对污染物的去除效果研究

1.3.2植物向人工湿地系统释放的物质研究

1.3.3湿地植物的生理生态研究

1.4本研究的目的和意义

2材料与方法

2.1材料

2.2研究方法

2.2.1处理方法

2.2.2指标测定方法

2.2.3统计分析

3结果与分析

3.1植物叶绿素含量及气体交换参数

3.1.1人工湿地污水处理对叶绿素含量的影响

3.1.2人工湿地污水处理对三种植物叶片光合参数的影响

3.1.3人工湿地污水处理对三种植物叶片叶绿素荧光参数的影响

3.2人工湿地污水处理对三种植物叶片抗性氧化酶的影响

3.2.1人工湿地污水处理对三种植物叶片过氧化氢酶活性的影响

3.2.2人工湿地污水处理对三种植物叶片多酚氧化酶活性的影响

3.3人工湿地污水处理系统对供试植物形态的影响

3.3.1对地上部鲜重的影响

3.3.2对植物株高的影响

3.3.3对植物叶长的影响

3.3.4对植物叶宽的影响

3.3.5对植物根系的影响

3.4人工湿地中不同植物的生长情况

3.5人工湿地污水处理系统对三种植物氮代谢的影响

3.5.1人工湿地环境下植物体内硝酸还原酶活性的变化

3.5.2人工湿地环境下植物体内谷氨酰胺合成酶活性的变化

3.5.3人工湿地环境对植物体内硝态氮(NO3-)积累的影响

3.5.4人工湿地环境下植物体内氨态氮(NH4+)积累的变化

3.6人工湿地的污水净化效果

3.6.1不同植物的人工湿地对污水中化学需氧量去除率的变化

3.6.2不同植物的人工湿地对污水中氮元素去除率的月变化

3.6.3不同植物的人工湿地对磷元素去除率的月变化

3.7人工湿地中三种植物地上部氮、磷含量及氮、磷累积量

3.7.1人工湿地中三种植物地上部氮含量变化

3.7.2人工湿地中三种植物地上部磷含量变化

3.7.3人工湿地中三种植物地上部氮累积量变化

3.7.4人工湿地中三种植物地上部磷累积量变化

4讨论与结论

4.1讨论

4.1.1人工湿地环境下三种植物的光合特性

4.1.2人工湿地环境下三种植物生长、抗性生理特性

4.1.3人工湿地污水处理对植物体氮代谢的影响

4.1.4植物对氮、磷污染物的吸收

4.1.5植物生物量与氮磷积累量的相关性

4.1.6三种植物湿地对污水的净化效果分析

4.2结论

4.3需要进一步研究的问题

致 谢

参考文献

附录 攻读硕士学位期间发表论文

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摘要

本文通过对人工湿地环境下植物的生理生态研究,探讨薏米,蜘蛛兰,文殊兰适应湿地环境的机理,为设置合理的生长条件维持植物的正常生长以及更好地修复和管理湿地提供理论依据。研究结果表明:
   1、在人工湿地环境下,薏米,文殊兰和蜘蛛兰的净光合速率(Pn),蒸腾速率(Tr),气孔导度(Gs),叶绿素含量,最大荧光(Fm)和PSII最大光化学效率(Fv/Fm)较陆地自然环境低,而胞间CO2浓度(Ci)和初始荧光(Fo)升高。其中叶绿素含量,Fo和Fv/Fm在四月份生长旺盛期差异极显著(P<0.01),Gs差异显著(P<0.05)。且三种植物的光合参数和荧光参数的变化趋势不是单一的上升或下降,不同植物其变化过程和变化幅度也不一样。
   2、在人工湿地环境下,薏米、文殊兰和蜘蛛兰的地上部鲜重及形态较陆地对照植株均发生显著变化。此外,薏米、文殊兰和蜘蛛兰三种植物的多酚氧化酶活性被激活,显著高于对照,而三种植物过氧化氢酶活性显著低于对照植株,酶活性在4、5月份生长旺盛期到达最大。
   3、人工湿地环境对植物的氮代谢有影响。表现为与陆地自然环境相比,在人工湿地环境下三种植物叶片谷氨酰胺合成酶的活性有所降低,暗示了人工湿地淹水环境削弱了对NH4+的同化作用。硝酸还原酶活性大小比较为:蜘蛛兰>文殊兰>薏米;植物叶片的硝态氮含量与硝酸还原酶活性有关。
   4、通过比较发现,蜘蛛兰表现了较强的氮吸收能力,薏米的磷吸收能力较高于蜘蛛兰和文殊兰。蜘蛛兰氮积累量最高可达12.59g/㎡,薏米磷积累量最高可达6.07g/㎡。植物N、P积累量与浓度及生物量之间存在显著相关性。
   5、薏米、文殊兰和蜘蛛兰三种植物湿地对各种污染物的去除能力均比较强,出水各水质指标均有不同程度的降低。总体而言,在4,5月份植物旺盛生长期对污染物的净化效果要高于其他时期,在此期间文殊兰湿地在氮去除方面效果较高于薏米和蜘蛛兰,而对磷的去除三种植物湿地之间没有显著差异。

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