全 文 ：第 34 卷第 20 期
2014年 10月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol.34,No.20
Oct.,2014
http: / / www.ecologica.cn
收稿日期:2013鄄03鄄12; 摇 摇 修订日期:2014鄄05鄄08
*通讯作者 Corresponding author.E鄄mail: chenzhh@ scnu.edu.cn
DOI: 10.5846 / stxb201303120401
李华超,陈宗晶,陈章和.六种湿地植物根际氧化还原电位的日变化.生态学报,2014,34(20):5766鄄5773.
Li H C,Chen Z J,Chen Z H.Daily variation of the rhizosphere redox potential of six wetland plants.Acta Ecologica Sinica,2014,34(20):5766鄄5773.
六种湿地植物根际氧化还原电位的日变化
李华超,陈宗晶,陈章和*
(华南师范大学生命科学学院,广东省高等学校生态与环境科学重点实验室, 广州摇 510631)
摘要:在野外条件下,研究人工湿地植物根际氧化还原电位(ORP)随时间的变化及其与主要环境因子的关系。 研究了美人蕉
(Canna indica Linn.)、风车草 (Cyperus flabelliformis Rottb.)、芦苇 (Phragmites australis Trin. ex Steud.)、水鬼蕉 (Hymenocallis
littoralis(Jack.) Salisb.)、紫芋(Colocasia tonoimoNakai.)和鸢尾( Iris tectorum Maxim.)6种植物在潜流人工湿地中的根际 ORP 及
其日变化。 6种湿地植物的根际 ORP 日变化曲线相似,均为双峰型,双峰值出现在 11:00—14:00 之间,最大值出现在 14:00。
各植物的根际 ORP 日变化基本在 130—350 mV之间,以水鬼蕉的变幅最大,风车草和芦苇的变幅较小。 不同植物的根际 ORP
有较大差异,风车草和紫芋的日平均值最大,显著高于鸢尾、美人蕉和水鬼蕉(P<0.05);芦苇显著高于鸢尾和美人蕉(P<0.05)。
ORP 与光照强度和气温呈正相关,尤与气温的正相关最为显著。 ORP 日平均值与植物生物量有显著的正相关性,尤与地下部
分生物量相关性最显著。 结果表明,人工湿地植物根际 ORP 因不同植物、一天中不同的时间有较大差异,后者与光照和气温等
环境因子密切相关。
关键词:湿地植物;人工湿地;氧化还原电位;光照强度;气温
Daily variation of the rhizosphere redox potential of six wetland plants
LI Huachao,CHEN Zongjing,CHEN Zhanghe*
Key Laboratory of Ecology and Environmental Science in Guangdong Higher Education,College of Life Science,South China Normal University,Guangzhou
510631,China
Abstract: The objective of this study was to assess the daily variation of the rhizosphere redox potential (ORP) of wetland
plants in constructed wetlands (CWs). Eighteen (18) small鄄scale monoculturesubsurface鄄flow wetlands were constructed
(80 cm伊50 cm伊45 cm, upper diameter伊lower diameter伊height) stocked with six wetland plant species (Canna indica
Linn.,Cyperus flabelliformis Rottb.,Phragmites australis Trin. ex Steud.,Hymenocallis littoralis( Jack.) Salisb.,Colocasia
tonoimo Nakaiand Iris tectorum Maxim.) with three replicates or each plant species. The CWs were fed 30 L of domestic
wastewater weekly. ORP was measured during sunny days (in early October) for the matured plants,ca. 1 m of C.indica,C.
flabelliformis,P.australis and C. tonoimo, and ca. 0.7 m of I. tectorum, and ca. 0.5 m ofH.littoralis.,in all the wetlands
during the first growing season. ORP were measured at the position of 10 cm beneath the water surface and 2 mm off the new
roots every 1 h from 07:00 to 19:00 with an ORP meter at the 5 th day after the domestic wastewaterirrigation. Light intensity
and air temperature were measured at 20 cm above the shoot using the light meterand the stem thermometer. All the wetland
plants showed a largevariation in daily ORP, with the ORP values at midday time significantly higher than thoseat early
morning and late afternoon. The ORP of plants also showed similar bimodal variation patterns. The peak values appeared at
11:00—14:00, with 14:00 being the highest. The ORP ranged from130 mV to 350 mV in a daily measurement, with
greater daily variation in H. littoralis than C. flabelliformis and P. australis. C. flabelliformis and C. tonoimo exhibited
significantly higher ORP values than those of I. tectorum, C.indica and H.littoralis (P < 0.05) while P.australis showed a
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significantly higher value than those in I. tectorum and C. indica (P< 0.05). The ORP was positively correlated with air
temperature, plant biomass and light intensity, especially for the air temperature and below鄄ground biomass. Results from
this study indicated that the ORP of the wetland plants in the CWs varied greatly among species and during a daily cycle,
and was significantly affected by the air temperature and light intensity.
Key Words: wetland plants; constructed wetland; rhizosphere redox potential; light intensity; air temperature
摇 摇 研究表明,湿地植物在湿地污染物去除中主要
发挥间接的作用,植物通过吸收营养物直接从湿地
中去除的污染物占湿地去除污染物总量的很小一部
分[1鄄2]。 但植物是湿地生态系统的重要组成部分,它
们的存在也已被证明能显著提高污染物的去除
率[3鄄6],其中一个主要的作用是植物通过根系释放一
部分氧气到根际,在植物根区的还原态介质中形成
氧化态的微环境,使湿地床的氧化还原电位(ORP 或
Eh)提高[7鄄8],这种现象称为根的泌氧作用[9]。 湿地
植物根系泌氧最重要的作用可能是影响根际微生物
的种类组成、分布及生命活动[1,10]。 微生物作用是
人工湿地去除污染物的主要机制之一[11鄄12],大量的
研究表明,人工湿地生态系统中,微生物对营养元素
以及有机污染物的转化和矿化作用大于植物[2,13],
湿地中大部分的氮素是通过微生物的生命活动被去
除的,特别是反硝化作用[14]。 微生物数量在很大程
度上反映了人工湿地净化污水的能力,而每种微生
物都有其适宜生长的氧化还原条件[15],适宜的氧化
还原电位是维持化学反应和微生物生长的重要因
素,因而根放氧影响了存在于根际的微生物种类[1]。
其他的很多研究也表明,在人工湿地的植物根际区
域,微生物的密度、活性和多样性都提高了[16鄄18]。 因
此,研究湿地植物的 ORP,对深入探讨人工湿地污染
物去除机理及提高去除能力有重要的意义。
综观国内外关于根泌氧作用及根际氧化还原电
位的研究,已有众多的研究证明植物的存在提高了
根际的氧化还原电位[19鄄20]。 但大多数研究是在实验
室条件下测定的,野外的测定工作较少。 此外,大部
分文献集中在对湿地床氧化还原电位的空间变化研
究上[21鄄24],对植物根际的 ORP 随时间的变化以及
ORP 变化过程中与光照、温度等环境因子的相互关
系研究较少。 本研究以 6种常见的人工湿地植物为
实验材料,研究植物的生长及植物根际的氧化还原
电位日变化及其与光照、温度等的关系,为深入研究
人工湿地对污水的净化机理及人工湿地植物群落的
构建提供参考和理论依据。
1摇 材料与方法
1.1摇 小型潜流人工湿地的构建
实验地点位于广州市华南师范大学生物标本园
(以下简称标本园)的人工湿地研究基地。 广州市属
于南亚热带季风气候,年平均温度为 21.4—21.9 益,
年降雨量平均为 1623.6—1899.8 mm,10—11月受副
热带高压下沉气流影响,多晴朗天气。
本实验的小型潜流人工湿地(图 1)以 18 个陶
瓷大缸(80 cm 伊 50 cm 伊 45 cm,上直径 伊 下直径 伊
高)构成,大缸壁厚 5 cm,以直径为 2cm 左右的砾石
填满整个湿地作为植物生长基质,相邻的大缸间隔
10 cm。 污水来源于华南师范大学继续教育学院宿
舍楼所排放的生活污水,生活污水进入沉淀池(8 m伊
2 m伊0.8 m,长伊宽伊高)沉淀后,再经抽水机抽出,用
塑料桶定量输入湿地床。 污水灌溉每周 1 次,先把
各湿地床内的水排干,然后往每一湿地灌溉污水 30
L。 污水水质指标如下:化学需氧量(CODCr) 140—
250 mg / L,生化需氧量 ( BOD5 ) 50—80mg / L,总氮
(TN)25—45 mg / L,总磷(TP)2.5—5.5 mg / L,氨氮
(NH4鄄N)25—35 mg / L。
2012年 3月,选取 6种植物材料(美人蕉(Canna
indica Linn.)、风车草(Cyperus flabelliformis Rottb.)、芦
苇 ( Phragrnitas australis Trin. ex Steud.)、水鬼蕉
( Hymenocallis littoralis ( Jack.) Salisb.)、 紫 芋
(Colocasia tonoimo Nakai.) 和 鸢 尾 ( Iris tectorum
Maxim.)大小基本一致(高度为(50依10) cm)、健康
的小苗。 在每个湿地随机栽种 1 株,每种 3 个湿地。
为减少湿地间连立遮光等影响,全部湿地成单行排
列。 在各湿地靠近植株的位置,安放一个由不绣钢
网制成的高 50 cm、直径 20 cm、网孔为 2 cm 伊 2 cm
的网柱,方便测定向网柱内生长的植物根系的根际
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氧化还原电位(ORP)。
图 1摇 用于本实验的人工湿地装置
Fig.1摇 The constructed wetlands used in the study
1.2摇 实验测定方法
1.2.1摇 植物根际 ORP 日变化的测定
实验时间选在 10 月上旬,此时多晴朗无雨天
气,各植物生长稳定,便于实验。 此时,美人蕉、风车
草、紫芋、芦苇等植物都高约 1 m,鸢尾高约 0.7 m,水
鬼蕉高约 0.5 m。 实验测定前,把湿地床的水排干,
把湿地床不锈钢网柱里离液面 12 cm 内的碎石小心
取出,使根表面裸露,重新灌溉生活污水 30 L,5 d 后
开始测定。 测定时,把 ORP 测量仪的电极探头置于
液面下约 10 cm的新生根或根毛混杂区处测定。 从
07:00—19:00,每小时测 1次根际 ORP、植物冠层上
方 20 cm处光照强度和气温。 ORP 的测定用 3鄄Star
型 ORP 测量仪(Thermo Scientific Orion,美国);光照
强度测定用 Testo鄄545照度计( testo AG,德国);气温
测定用 COK 10C温度计(JNDA,中国)。
1.2.2摇 植物生物量的测定
2012年 11月将植物的地上部分全部收割,把地
下部分从碎石中挖出冲洗干净,分别测定鲜重,然后
置于鼓风干燥箱内于 80 益下烘 48 h后,用精确度为
0.0001 g的电子天平称干重。
1.2.3摇 数据的处理与分析
采用 Microsoft Excel 2003 软件计算各指标的平
均数和标准差,并采用此软件做图;方差分析
(ANOVA)、多重比较和相关性分析采用统计软件
PASW Statistics 18.0来完成。
2摇 结果与分析
2.1摇 湿地植物根际 ORP 的日变化
摇 摇 6种植物根际 ORP 日变化呈现相似的趋势,具
体表现均为“双峰型曲线冶,峰值出现于中午前后
(图 2)。 但不同植物的峰值出现时间有所不同,风
车草和芦苇的峰值出现在 11:00和 14:00,其他植物
的峰值分别在 12:00 和 14:00。 6 种植物根际的
ORP 日变化基本在 130—350 mV 之间,以水鬼蕉的
日变化幅度最大,风车草和芦苇的日变化幅度较小。
不同植物的根际 ORP 日变化相互之间均无显
著差异,其中风车草与鸢尾的差异最大(P = 0.402)。
一天之中,各湿地植物的根际 ORP 变化均极显著
(P<0.01):14:00、15:00、12:00、11:00、16:00、13:00
的根际 ORP 均极显著大于 07:00、08:00、09:00、
18:00。
图 2摇 晴朗夏日人工湿地中 6种植物的根际氧化还原电位日变
化(平均值依标准差,n= 3)
Fig.2 摇 Daily variation of rhizosphere redox potential of six
wetland plants during sunny summer days in the constructed
wetlands (Mean依 SD, n= 3)
C. indica: Canna indica Linn., C. flabelliformis: Cyperus
flabelliformis Rottb., P. australis: Phragmites australis Trin. ex
Steud., H. littoralis: Hymenocallis littoralis ( Jack.) Salisb., C.
tonoimo:Colocasia tonoimo Nakai., I.tectorum:Iris tectorum Maxim
6种植物的根际 ORP 最高值均出现在 14:00
(图 2),最高的是水鬼蕉(341.4 mV),其余从大到小
依次为紫芋(327.3 mV)、美人蕉(317.0 mV)、芦苇
(316.5 mV)、风车草(309.2 mV)、鸢尾(301.9 mV)。
水鬼蕉极显著高于其他 5 种植物(P<0.01),紫芋极
显著高于鸢尾、风车草(P<0.01),显著高于芦苇、美
人蕉(P<0.05);美人蕉极显著高于鸢尾(P<0.01),
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与芦苇、风车草无显著差异;芦苇极显著高于鸢尾
(P<0.01),与风车草无显著差异;风车草与鸢尾无显
著差异。
6 种植物的根际 ORP 最低值基本都出现在
07:00(图 2),最低的是水鬼蕉(134.9 mV),其余从
小到大依次为美人蕉(165.8 mV)、鸢尾(171.7 mV)、
紫芋(178.1 mV)、芦苇(191.7 mV)、风车草(194.1
mV)。 水鬼蕉显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)低
于其余 5种植物;风车草与芦苇无显著差异,但均显
著高于美人蕉、鸢尾(P<0.05);紫芋与其余 4种植物
均无显著差异;鸢尾与美人蕉无显著差异。
6种植物的根际 ORP 日平均值大小依次为风车
草(262.1 mV)>紫芋(258.7 mV)>芦苇(255.7 mV)>
水鬼蕉 ( 249. 1 mV) >美人蕉 ( 247. 6 mV) >鸢尾
(245郾 7 mV)(图 3)。 风车草和紫芋显著高于鸢尾、
美人蕉、水鬼蕉(P<0.05);芦苇显著高于鸢尾、美人
蕉(P<0郾 05),与水鬼蕉无显著差异;而鸢尾、美人
蕉、水鬼蕉之间无显著差异。
2.2摇 植物根际 ORP 的日变化与光照强度、气温日变
化的关系
从 08:00开始,植株顶端的光照强度快速上升,
图 3摇 晴朗夏日人工湿地中 6种植物的根际氧化还原电位日平
均值(平均值依标准差,n = 3; 不同字母表示不同植物间存在显
著差异)
Fig.3摇 Daily average of redox potential of six wetland plants忆
rhizosphere during sunny summer days in the constructed
wetlands (Mean 依 SD, n = 3. Different letters on bars indicate
significant differences between plant species)
到 12:00达到最高值 100000 lx 左右,午后又急剧下
降(图 4)。 从表 1 可看出,6 种植物的根际 ORP 日
变化与光照强度日变化呈正相关,其中,风车草、美
人蕉和芦苇达到显著水平(P<0.05)。
表 1摇 晴朗夏日 6种植物的根际 ORP日变化与光照强度和气温的相关性
Table 1摇 Correlations between daily variation of ORP values of six wetland plants and light intensity and air temperature during sunny summer
days in the constructed wetlands
参数
Parameter
美人蕉
C.indica
风车草
C. flabelliformis
芦苇
P. australis
水鬼蕉
H. littoralis
紫芋
C. tonoimo
鸢尾
I. tectorum
光照强度 Light intensity 0.334* 0.473** 0.354* 0.292 0.279 0.226
温度 Air temperature 0.891** 0.894** 0.872** 0.856** 0.859** 0.791**
摇 摇 ** 在 0.01 水平(双侧)上显著相关;* 在 0.05 水平(双侧)上显著相关; P<0.01; * P<0.05
图 4摇 晴朗夏日标本园的气温日变化和各植物冠层光照强度的
平均日变化(平均值依标准差,n= 3)
Fig.4摇 Average daily variation of air temperature and leaf light
intensity of six wetland plants during sunny summer days in the
Botanical Garden (Mean依 SD, n= 3)
摇 摇 气温变化的曲线与光照强度变化曲线大致相
同,上午较低(18.4 益),平缓上升至 13 时达最高温
(26.6 益),午后平缓下降(图 4)。 6 种植物的根际
ORP 日变化与气温日变化的相关性要高于其与光照
强度日变化的相关性(表 1)。 其中,风车草的相关
度最高(P<0.01),其余 5 种植物与气温日变化也都
成极显著正相关(P<0.01)。
2.3摇 植物生物量与根际 ORP 日变化的关系
2.3.1摇 植物的生物量
6种植物的地上部分生物量从大到小依次为风
车草>美人蕉>芦苇>鸢尾>紫芋>水鬼蕉(表 2)。 其
中,风车草显著高于美人蕉(P<0.05),极显著高于其
余 4种植物(P<0.01);美人蕉和芦苇极显著高于水
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鬼蕉、紫芋和鸢尾(P<0.01),美人蕉与芦苇之间无显
著差异;鸢尾、紫芋和水鬼蕉三者之间无显著差异。
6种植物的地下部分生物量从大到小依次为风
车草>美人蕉>芦苇>紫芋>水鬼蕉>鸢尾(表 2)。 其
中,风车草极显著高于其它 5种植物(P<0.01);美人
蕉、芦苇、紫芋三者间无显著差异;美人蕉和芦苇显
著高于水鬼蕉、鸢尾(P<0.01);紫芋显著高于鸢尾
(P<0.05),但与水鬼蕉之间无显著差异;水鬼蕉与鸢
尾无显著差异。
2.3.2摇 植物生物量与植物根际 ORP 的相关性
6种植物的根际 ORP 日平均值与各生物量都有
一定的相关性(表 3)。 其中,根际 ORP 日平均值与
地下部分生物量极显著相关(P<0.01),与总生物量
显著相关(P< 0. 05),而与地上部分生物量无显著
相关。
表 2摇 人工湿地中 6种植物的生物量(平均值依标准差,n= 3)
Table 2摇 Biomass of six wetland plants in the constructed wetlands (Mean 依 SD, n= 3)
植物种
Plant species
地上部分生物量 / g
Aboveground biomass / g
地下部分生物量 / g
Belowground biomass / g
总干重 / g
Total biomass / g
美人蕉 C.indica 301.38依53.54b 35.41依0.86b 336.79依53.74b
风车草 C.flabelliformis 403.04依118.32a 83.11依6.62a 486.15依124.78a
芦苇 P.australis 230.14依5.45b 31.04依1.34b 261.19依6.63b
水鬼蕉 H.littoralis 33.22依7.40c 18.05依0.83cd 51.27依8.21c
紫芋 C.tonoimo 33.90依14.55c 26.22依10.57bc 51.27依24.98c
鸢尾 I.tectorum 76.05依11.71c 15.33依3.59d 91.38依15.27c
摇 摇 同一列中不同字母表示各植物的生物量存在显著差异(P<0.05)
表 3摇 人工湿地中植物的根际 ORP日平均值与生物量的相关性
Table 3摇 Correlations between daily variation of ORP values and biomass of six wetland plants in the constructed wetlands
参数
Parameter
总生物量
Total biomass
地上部分生物量
Above ground biomass
地下部分生物量
Below ground biomass
ORP 日平均值
Daily variation of ORP values 0.473
* 0.433 0.658**
摇 ** 在 0.01 水平(双侧)上显著相关;* 在 0.05 水平(双侧)上显著相关; ** P<0.01; *P<0.05
3摇 讨论
3.1摇 不同湿地植物的根际 ORP 日变化过程
许多研究认为,不同植物有不同的根泌氧量,根
际 ORP 值也有不同的昼夜变化情况[2,5,25鄄26]。 本实
验得出相似的结果,不同植物的根际 ORP 日平均值
有较大差异,其中风车草和紫芋最大。 而 6 种植物
的根际 ORP 日变化曲线相似,相互之间无显著性差
异,具体表现均为“双峰型曲线冶,其中,风车草和芦
苇的根际 ORP 日变化相对较平缓,水鬼蕉的根际
ORP 日变化幅度最大。
一般认为微生物硝化鄄反硝化作用是湿地脱氮
的主要途径[27鄄29],另外,微生物对磷的去除包括它们
对磷的正常同化和对磷的过量积累[30],系统中厌
氧、好氧环境的交替出现,使微生物的脱氮作用及对
磷的释放和过量积累得以完成[31]。 本研究发现,各
植物根际的 ORP 一天内的变化差异极显著,中午前
后的 ORP 要极显著大于早晨和傍晚时分的 (P <
0郾 01),使根际呈现出“氧化态冶和“还原态冶相互交
替的环境,据此猜测湿地微生物的除氮过程和对磷
的过量积累将得以顺利进行[1,15]。
3.2摇 湿地植物的根际 ORP 日变化与光照强度及气
温的关系
普遍认为光合作用强弱会改变根系泌氧量,使
植物的根际 ORP 值也得以改变[32鄄33]。 Bia覥owiec
等[32]发现杨柳的根际 ORP 值昼夜变化幅度比芦苇
大,在夜间杨柳的根际 ORP 值大幅下降。 众多研究
认为[34鄄36],有植物的人工湿地系统的氧化还原电位
昼夜差异明显,白天平均高于夜晚 100 mV 以上,这
主要是由于白天植物光合作用增强,根系输氧增大
所致。 本实验得到较一致的结果,6 种植物根际的
ORP 日变化基本都在 130—350 mV之间。
光照和气温是植物生长发育的两个重要因素,
也决定着植物光合作用的强弱。 本实验中,温度较
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低且无光照或光照较弱的情况下根际 ORP 较低,随
着光照强度及温度的上升,根际 ORP 也较快增长,
说明光合作用强弱对植物根际 ORP 值的影响明显。
不同植物的根际 ORP 值在光照强度、温度的变化下
也呈现出不同的变化。
普遍的研究认为,随着光照强度的提高,植物根
系的泌氧量也会随之增加[33,37鄄38]。 Laskov 等[37]研
究表明,水生植物 Myriophyllum spicatum 在光照及水
溶液氧饱和的条件下,根系泌氧量最大;在黑暗及水
溶液氧饱和的条件下,根系泌氧量次之;而在黑暗及
水溶液氧缺 乏 的 条 件 下, 根 系 泌 氧 量 最 小。
Sorrell[39]报道,灯心草的根放氧量受光照强度的积
极影响:在低光照强度下,灯心草的根际呈现较低的
氧化还原电位(Eh抑-250 mV),但在高光照强度下
能达到适度的氧化状态(Eh抑230mV)。 本实验得到
一致的结果,6 种湿地植物根际 ORP 的日变化与光
照强度日变化成正相关,说明植物根际的 ORP 值受
光照强度的积极影响。
Allen等[25]发现种有 Carex utriculata或 Schoeno鄄
plectus acutus的湿地微型生态系统白天氧化还原电
位的平均值在 4益下比在 24 益下高。 其他不少研究
有相似的结果,他们认为温度升高对植物根系的泌
氧有消极作用[[26,40],但也有不少研究认为气温升高
使植物根系泌氧增加,从而使根际 ORP 值上
升[24,41鄄42]。 在本实验中,湿地植物的根际 ORP 日变
化与温度呈极显著正相关(P<0.01),且比光照强度
对根际 ORP 值的影响更为显著,说明在适中的范围
内温度升高对植物根际 ORP 值有明显的积极作用。
3.3摇 湿地植物的根际 ORP 日变化与植物生物量的
关系
众多研究认为湿地植物的生物量大小与污染物
的去除有直接的、积极的作用[5,24],但湿地植物的生
物量大小与根系泌氧及根际 ORP 值的关系这方面
的报道还较少。 Lai 等[43]对 35 种植物进行根系泌
氧的研究,发现根泌氧量与植物总生物量、地上生物
量、叶生物量、 d臆1mm 的根生物量显著正相关,
Tanaka等[40]也得到类似结果。 本实验中,6 种植物
的根际 ORP 日平均值与地下部分和总生物量有显
著相关(P<0.05),这与 Lai和 Tanaka的结果一致,由
此可见,地下部分生物量或总生物量可以用来评价
植物的根系泌氧量和根际的 ORP 值,另外,植物根
系类型的外观表征也可以作为人工湿地植物筛选的
一个参考性指标[44]。
3.4摇 湿地植物根际 ORP 值与营养去除率的关系
湿地中 C、N的净化过程实质上是电子得失、价
态变换的过程,通常需要在不同的环境条件下经过
一系列的氧化还原反应才能完成,在很大程度上受
环境的氧化还原电位的影响[36,45鄄46],因而人工湿地
的氧化还原环境对微生物活性及群落分布、系统硝
化与反硝化作用都有着重要影响[47鄄48],同时也决定
了有机污染物和营养物质的净化过程与效率[33,49]。
至今直接测定人工湿地根际 ORP 与人工湿地营养
去除的研究较少,本研究也没有在相同湿地直接测
定 ORP 与营养去除关系,但在本实验室有关的工作
中,赖闻玲[9]对 35种湿地植物的污水净化率的研究
中发现,风车草对 TN、TP 的净化率在 35种植物中均
较高,芦苇与水鬼蕉次之,而鸢尾最低,同时得到
TN、TP 的去除率与根系泌氧量显著正相关。 程秀
云[50]的研究也有较一致的结果,风车草在四个季节
中对各污染物的净化效果基本上均优于芦苇、香根
草和菖蒲。 在室内测得 6 种植物对 TN 去除率最大
的为风车草,其余依次为紫芋、美人蕉、芦苇、水鬼蕉
和鸢尾。 本实验中,各植物根际日平均 ORP 的大小
和以上研究测定的营养去除率高低基本是一致的,
说明植物根际的 ORP 与人工湿地的营养去除有明
显的正相关关系。
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