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本文通过构建两种基质(砂土基质和碎石基质)的小型潜流人工湿地(80cm×50cm×45cm,上直径×下直径×高),研究了慈姑(Sagittaria trifolia Linn.)、花皇冠(Echinodorusber teroi(Spreng.) Fasset)、紫梗芋(Colocasia tonoimo Nakai)和鸢尾(Iris tectorum Maxim.)四种湿地植物的生长情况和分株情况,地上和地下部分生物量以及不同时期对污水的净化效果,测定了不同季节的光合速率,探讨了植物生长特性指标和光合速率与污水净化效果的相关性。研究结果如下: 1.在两种基质中,紫梗芋均具有最大的平均株高,其次是鸢尾、花皇冠、慈姑。紫梗芋的株高极显著高于花皇冠和慈姑(p<0.01);砂土基质中鸢尾的株高显著高于花皇冠和慈姑(p<0.05);碎石基质中,鸢尾的株高极显著高于花皇冠和慈姑(p<0.01),其余植物之间差异不显著。总的来看,碎石基质中的植物生长情况比砂土中的好,尤其体现在慈姑。在九月之前,四种植物的生长较快,之后逐渐减慢,从十月开始,植物的株高逐渐下降。鸢尾的生长在整个实验过程中比较稳定。 2.在两种基质中,慈姑的平均分株数较多。砂土基质中,慈姑的分株数极显著高于紫梗芋、鸢尾和花皇冠(p<0.01),紫梗芋与鸢尾的分株数显著高于花皇冠(p<0.05);碎石基质中,慈姑、紫梗芋和鸢尾的分株数显著高于花皇冠(p<0.05),其余植物之间无显著差异。同种植物在碎石中的分株数显著少于砂土中的植物(p<0.01)。 3.两种基质中,不同湿地植物之间的地上部分生物量都有显著差异。在砂土基质中,四种湿地植物地上部分生物量按从大到小依次为花皇冠>鸢尾>紫梗芋>慈姑,花皇冠的地上部分生物量极显著高于其它三种湿地植物(p<0.01);其余植物之间的地上部分生物量无显著差异。碎石基质中,四种湿地植物地上部分生物量按从大到小依次为花皇冠>紫梗芋>鸢尾>慈姑,花皇冠的地上部分生物量极显著高于其它三种湿地植物(p<0.01);紫梗芋的地上部分生物量极显著高于慈姑(p<0.01),且显著高于鸢尾(p<0.05);慈姑与鸢尾之间无显著差异。与砂土基质的植物相比,碎石基质中同种植物的地上部分生物量均较大。 4.四种植物在两种基质中,平均光合速率范围为5.35~8.37μmolCO2m-2s-1,紫梗芋、花皇冠的光合速率显著高于其他两种植物(p<0.05)。各植物日变化规律较一致,均是先升后降,在11:00或13:00出现光合速率最大值。四种植物光合速率在夏、秋季较高,冬季较低。其中在夏季植物通常会出现“午休现象”。 5.两种基质中,紫梗芋对总氮(TN)、总磷(TP)、可溶磷(SP)、化学需氧量(COD)、氨氮(NH4-N)都具有较好的净化效果,其平均净化效率分别为55.1%、78.3%、74.2%、44.O%、59.2%(沙土基质)和52.3%、73.1%、70.4%、43.7%、56.5%。其它三种植物对于污染物的去除具有一定的选择性。砂土基质中的植物对各种污染物的净化效率均高于碎石基质中的植物。去除率较高的季节在夏季和秋季,冬季的去除率较低。