2021-4-10 | 生态保护论文
植物浮床技术是水环境治理与水生态修复相兼顾的实用技术，是指应用无土栽培技术，以高分子材料为载体和基质，将植物移植到水面上种植，通过植物根部的吸收、吸附作用，消减富营养化水体中的有机物质，从而达到水质净化和水面美化的效果［１－３］．利用生态浮床栽培植物对富营养化水体进行生态修复，具有原位修复、成本低、维护简便、植物资源可作为食品和饲料回收再利用、不产生二次污染等优点［４］．
不同植物类型的浮床氮、磷去除效果会有较大差异．然而关于不同浮床植物在自然开放水体中的生长特性和栽种配置方面的研究少有报道，因此对自然开放水体中浮床植物生长特性以及对不同氮磷吸收能力的浮床植物进行优化配置显得尤为必要．
本研究选取珠海地区常见的５种浮床植物美人蕉（Ｃａｎｎａｉｎｄｉｃａ）、芦苇（ＰｈｒａｇｍｉｔｅｓｃｏｍｍｕｎｉｓＴｒｉｒｎ）、水葱（ＳｃｉｒｐｕｓｖａｌｉｄｕｓＶａｈｌ）凤眼莲（Ｅｉｃｈｈｏｒｎｉａｃｒａｓｓｉｐｅ）水芹菜（Ｏｅｎａｎｔｈｅｊａｖａｎｉｃａ），通过研究５种植物的生长特性，在富营养化水体中化学需氧量（ＣＯＤ）、氨氮（ＮＨ３－Ｎ）、总氮（ＴＮ）、总磷（ＴＰ）质量浓度等指标间的差异，为珠海及周边地区水质的净化，植物浮床生态系统的构建及推广应用提供科学依据．
１材料与方法
１．１试验区概况
珠海市南屏镇珠武涌位于珠海南屏镇珠海大道旁，起源于南屏镇的广昌小学后面环山段，沿途经过广昌小区、生活区、广昌市场，最后经珠武涌水闸汇入前山河，全长１２００ｋｍ．珠武涌渠道流域内上游为山体，植被良好，覆盖率较高，下游较平坦，为广生小学和居民住宅区等．由于广昌市场和珠武涌水闸段污染严重，现取这两段污水进行试验．
１．２供试植物
要结合珠海气候条件选用适应当地生长的植物，并综合考虑植物的净化效果，特别要注意减少植物对环境的负面影响．因此在选取水生植物时需考虑以下几方面［６－７］：１）具有较好的水质净化功能；２）移值成活率高，长势良好；３）不会对当地的生态环境带来危害；４）具有一定的景观价值；５）价格适中，打理容易，综合利用价值高．基于以上原则，对比常用浮床植物资料，确定选取美人蕉、芦苇、水葱、凤眼莲、水芹菜５种珠海地区常见的浮床植物作为研究对象．
１．３试验浮床的构建
１．３．１试验小箱
塑料长方体小箱６个，箱口长５５ｃｍ，宽４３ｃｍ，高４０ｃｍ．编号：０．空白无植物；１．美人蕉；２．芦苇；３．水葱；４．凤眼莲；５．水芹菜．
１．３．２浮床构建
本研究选用５０ｃｍ×４０ｃｍ×４ｃｍ平整泡沫板，按间距６ｃｍ开定植空，孔径按植物体的大小打孔，一般为４ｃｍ，每个定植孔插入１棵植株．将栽培好植物的泡沫板放入试验水体箱中，用竹片和绳子把浮床连接起来．浮床整体组装完成后即构建完毕．
１．３．３试验前植物准备
先将采集来的不同种类的植物放在装有新鲜污染河水的塑料箱中，放在室外在自然条件下驯化１０ｄ作为试验材料备用．
１．４试验方法
试验于２０１０－１２－０１至２０１１－０１－３１间进行．试验共设６组水箱，用清水清洗后晾干并从０到５编号．２０１１－１２－０１把在规定取样点取来的新鲜河涌污水倒入塑料箱子中．挑选经驯化生长状态良好的植物，清洗根系、去除枯叶，每种植物平行插入泡沫板中，把泡沫板放入１到５编号的箱子里．０号无植物，为空白对照组，第１～５组浮床上分别定植水葱、芦苇、美人蕉、水芹菜、凤眼莲．每隔１０ｄ随机抽取２棵植物测量１次株高，取其平均值记录数据，每隔６ｄ测定１次水质指标并做好数据记录，重复此步骤．试验结束时随机抽取２棵植物称量其质量，取其平均值记录．
１．５测定方法
参照地表水质量标准［８］，以地表水环境质量标准Ⅴ类水作为基准．ＣＯＤ、ＮＨ３－Ｎ、ＴＮ、ＴＰ等用水质分析仪（长春吉大•小天鹅仪器有限公司ＧＤＹＳ－２０１Ｍ）进行检测．
２结果
２．１植物生长情况
在试验期间，植物均能正常生长，每株植物都有新叶长出、叶片增大变鲜艳、根系生长良好、植株普遍长高，有的植株花开得很漂亮．但在实验后期５种植物部分叶片变黄，但仍保持生存状态．
２．１．１植物株高变化
实验前测量株高记为０ｄ数据，由２０１０－１２－０１开始每１０ｄ测１次测到２０１１－０１－３１．５种植物具体变化见表１．可知试验期间，５种植物随着时间延长，其株高都有增加．水葱、芦苇、美人蕉、水芹菜平均增高趋势基本相同，开始生长较慢，２０ｄ后生长迅速加快．凤眼莲０～４０ｄ增长缓慢，故株高变化最小．株高增长依次是水葱（３８．４ｃｍ）、芦苇（３５ｃｍ）、美人蕉（３４．３ｃｍ）、水芹菜（３０ｃｍ）、凤眼莲（１３ｃｍ）．
２．１．２植物质量变化
把挑选好的植物从驯化水体中拿出，吸干水滴后称量．生长２个月后，相同方法处理后，称量．２次数据比较见表２．由表２可知，植物质量都比试验前增加了，其中芦苇水平最高，是移栽时的３倍，但凤眼莲繁殖比其他植物要快．质量增加顺序是：芦苇（３２．１ｇ）、美人蕉（２９．２ｇ）、凤眼莲（１３．２ｇ）、水芹菜（９．８ｇ）、水葱（４．９ｇ）．
２．１．３植物根毛变化