溱湖湿地香蒲氮磷循环规律的研究开题报告
2021-08-08 09:35:07
全文总字数:1454字
1. 研究目的与意义
近年来,由于人为因素的影响,溱湖湿地的生境有很大的变化,溱湖氨氮和总磷含量有逐年升高趋势, 溱湖湿地水体富营养化趋势日趋严重。
香蒲是溱湖湿地重要的建群物种,研究香蒲对水体的净化能力对于湿地的恢复和富营养化水体的治理具有重要的作用。香蒲群落对富含N、P的水体有很强的净化能力。适时收割香蒲,可以有效地从湿地系统中转移部分氮磷,同时收割的香蒲可以创造一定的经济价值。
本研究主要从姜堰溱湖湿地大型水生植物香蒲入手,研究随季节变换香蒲不同器官对氮、磷的吸收状况。香蒲对氮、磷吸收作用的研究会为溱湖湿地水环境治理提供新思路,如通过收割香蒲有效转移湿地中的部分氮磷,也将为有效保护水资源,防治水体富营养化开辟一条重要途径。
2. 国内外研究现状分析
用水生高等植物对水体中氮磷等营养元素的吸收和降解作用来防治和修复富营养化水体的研究已开展多年,并表现出了很好的净化效果,已筛选出菰、菖蒲、灯心草、凤眼莲、浮萍、风车草、芦苇、香蒲等能有效去除水体中氮磷并能改善水质的水生植物。水生植物净化水体的特点是以大型水生植物为主体,植物和根区微生物共生,产生协同效应,净化污水,经过植物直接吸收、微生物转化、物理吸附和沉降作用除去氮、磷和悬浮颗粒,同时对重金属也有降解效果。利用芦苇、香蒲等吸收水体多余的营养物质,消除水体的富营养化,恢复水域的养分平衡。
我国利用水生植物净化水质的研究始于70年代中期,包括静态条件下单一物种及多种植物配置对污染较严重的污水的净化,以及动态方法研究水生植物对污水的处理效果。近30年来,我国对东湖、巢湖、滇池、太湖、洪湖、保立湖、鸭儿湖、白洋淀等浅水湖泊的富营养化控制和湿地生态系统恢复的大量研究证明,水生植物可吸收、富集水体中的营养物质等其他元素,可增加水体中的溶解氧含量,抑制有害藻类的繁殖,遏止底泥营养盐向水中的再释放,有利于水体的生物平衡。
香蒲群落对富含N、P的水体有很强的净化能力,大大增强湿地生态系统的水体自净和自我调节能力。研究表明,香蒲对受污染河水中COD、 氨氮、TN及TP 均具有较好的去除效果。同时,香蒲对重金属Pb 、Zn 、Cu、Cd 、Se 等也具有较好的吸收与富集效果,对藻毒素也具有一定的去除效果。微生物是湿地污水处理系统有机污染物和氮去除的主要执行者,植物通过根分泌物影响系统中微生物的特性进而 影响对污染物的净化效果,香蒲具有明显的根际效应,根际微生物活性高于非根际的微生物活性。由于其特殊的性质 ,香蒲植物在废水处理中获得广泛应用。据报道 ,澳大利亚墨尔本市附近 ,采用宽叶香蒲处理城市生活污水;日本用宽叶香蒲处理污水中的磷 ,美国佛罗里达州利用宽叶香蒲进行污水处理。处理后总磷从 6. 4 mg/ t 降到 0. 124 mg/ t ,总氮从 15. 3mg/ t 降到1. 6 mg/ t。
目前国内外关于挺水植物香蒲的研究主要集中在香蒲生物量的调查及其去除污染物的效果方面。而对于何时收割香蒲可以最大限度的带走湿地中的营养物质,香蒲收割后对生物多样性的影响以及香蒲收割方式会对香蒲生长发育的影响研究较少。
3. 研究的基本内容与计划
根据溱湖湿地生态演替规律,选取具有代表性的湿地样地进行采样研究,采用GPS精确定位方法确定实验样点,自2012年2月到12月,每间隔两个月在定位点周围随机选取多株香蒲进行植物样品的采集。采用收获法采集植物样品,所有样品用聚乙烯自封袋盛装,贴好标签后带回实验室备用。
通过实验来测得不同时间段内溱湖香蒲总氮、总磷含量数据,最后通过绘制变化曲线实现对氮磷含量的全年变化规律的初步探究。同时结合图书馆中所查得的相关文献资料,在前人的研究基础上写一篇有主题有实质性内容的关于溱湖湿地香蒲N,P元素含量全年变化规律的论文。
4. 研究创新点
采样点选取有代表性,利用全球卫星定位系统,确保定位准确,不同时间对同一地点香蒲进行跟踪式重复性采样检测,实验数据具有连续性和对比价值。
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