人工濕地(CWs)已被廣泛用于各種類型的污水處理,濕地植物是CWs系統(tǒng)中最明顯的生物特征,在水質(zhì)凈化中扮演著重要角色。濕地植物主要通過其根部促進污染物的去除,一方面根系分泌的一系列有機物質(zhì)可以作為碳源,供給根區(qū)微生物使用;另一方面植物根系泌氧(ROL)作用則能在根際形成好氧、缺氧和厭氧的微區(qū),滿足不同微生物對氧的需求,從而促進污染物去除。因此,研究濕地植物的根系分泌特征可為篩選高效凈化能力的CWs植物提供參考。本研究通過霍格蘭營養(yǎng)液水培的方式,對須根型和粗根型濕地植物的根系分泌物、ROL特征進行了分析,通過三維熒光光譜技術(shù)對不同濕地植物的根系分泌物做了初步分類鑒別,并分析了根系分泌物與ROL的關(guān)系,進而對不同根系類型的濕地植物的根系分泌特征進行整體評價。主要研究結(jié)果如下:(1)須根型濕地植物水芹和千屈菜總體上具有較快的生物量增長速度和根生長速度,粗根型濕地植物比須根型濕地植物的根系-植株干重大。根據(jù)環(huán)境適應能力選取濕地植物時,推薦選擇水芹和千屈菜。(2)根系分泌的溶解性有機碳(DOC)量,從高到低依次是蘆葦、鳶尾、千屈菜、水芹、風車草和水莎草。濕地植物根系分泌的DOC量與植株鮮重、干重及根系干重呈極顯著正相關(guān);以植株鮮重或根系干重核算的根系DOC分泌速率,須根型濕地植物均顯著高于粗根型濕地植物。根據(jù)三維熒光光譜分析,類色氨酸和類酪氨酸物質(zhì)是所有供試植物根系分泌物的主要成分,同時可能存在一些微生物代謝產(chǎn)物;此外,粗根型濕地植物的根系分泌物中還存在類富里酸物質(zhì)。從根系碳源提供能力的角度篩選濕地植物時,須根型濕地植物更適合應用于CWs,其中首選水芹。(3)水芹的平均ROL量最高,其次依次為千屈菜、鳶尾、蘆葦、風車草和水莎草。濕地植物的ROL量與植株鮮重、干重都呈極顯著正相關(guān);須根型和粗根型濕地植物的ROL速率不存在顯著差異,水芹具有較高的ROL速率。從根系供氧能力角度進行濕地植物篩選時,可以首先考慮水芹。(4)根系分泌物和ROL的關(guān)系上,根系分泌DOC量與ROL量極顯著正相關(guān),以濕地植物鮮重計算的DOC分泌速率和ROL速率極顯著正相關(guān)。
【學位單位】：青島大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：X173;X703
【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 CWS的研究進展
        1.2.1 CWS的分類及應用
        1.2.2 CWs去除污染物的機理
    1.3 濕地植物的研究進展
        1.3.1 濕地植物根系的分類
        1.3.2 濕地植物根系分泌物
        1.3.3 濕地植物ROL
        1.3.4 問題的提出
    1.4 研究目的及意義
    1.5 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.5.1 研究內(nèi)容
        1.5.2 技術(shù)路線
    1.6 創(chuàng)新點
第二章 實驗材料與研究方法
    2.1 植物材料
    2.2 實驗方法
        2.2.1 根系分泌物的測定
        2.2.2 ROL的測定
        2.2.3 植物生長指標的測定
    2.3 數(shù)據(jù)處理
第三章 不同根系類型濕地植物的生長情況
    3.1 植物在水培過程中的生物量動態(tài)
    3.2 植物在水培過程中的根長動態(tài)
    3.3 本章小結(jié)
第四章 濕地植物在水培條件下的根系分泌物特征
    4.1 根系分泌物分泌量
    4.2 根系分泌物分泌速率
    4.3 根系分泌物的三維熒光光譜特征
    4.4 本章小結(jié)
第五章 濕地植物在水培條件下的ROL特征
    5.1 ROL量
    5.2 ROL速率
    5.3 根系分泌物與ROL的關(guān)系
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果
    在學期間發(fā)表的論文
致謝

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