本發(fā)明涉及一種可提高挺水植物對水的凈化能力的方法,尤其是一種可提高香蒲、蘆葦?shù)韧λ参飳λ膬艋芰Φ姆椒ā?br>
背景技術:
:水生植物是生態(tài)學范疇上的類型,是不同分類群植物長期適應水環(huán)境而形成的趨同性生態(tài)適應類型。大部分學者認為水生植物按生活型還是可以初步分為:挺水植物、浮葉植物和沉水植物。水生植物多為一年生或多年生草本植物,其生活周期是以一年為單位,即從萌發(fā)、生長到生殖、死亡或休眠都是在一年中完成。水生植物從萌發(fā)到生物量高峰這一階段,其生物量基本遵循倒s-曲線的走勢。在生活周期的末端,生物量一般有一個突然下降,相對應的就是植物全株或大部分死亡。次年的生長將從頭一年積累的種子或休眠繁殖體的萌發(fā)開始。水生植物的繁殖方式以無性繁殖為主,無性繁殖的主要方式是休眠體或越冬繁殖體,以植株作為繁殖體的多年生長方式不占優(yōu)勢。無性繁殖是保持或繁育后代的有效措施。以香蒲、蘆葦為代表的挺水植物具有強大的地下根莖系統(tǒng),地下莖克隆生長強烈,根系發(fā)達。20世紀70年代以來,許多水生植物的耐污和治污能力被研究發(fā)現(xiàn),利用水生植物及根際微生物的代謝活動來吸收、積累或降解轉化環(huán)境中的污染物,形成了多種以水生植物為核心的污水處理和水體修復技術,如綜合生物塘、人工濕地等,具有投資少、效果好、運行維護方便、污染物去處率高等特點。歐美主要發(fā)達國家將相關的生態(tài)技術廣泛應用于處理城鎮(zhèn)及農村生活污水、工農業(yè)廢水,近年來,我國在該領域的研究工作也日益增多。綜述國內外文獻與案例,挺水植物是研究最多,應用最廣的一類水生植物,共涉及到挺水類植物近50種,其中蘆葦和香蒲又是被研究和應用最多的兩種。國內外對挺水濕生植物的水質凈化作用研究開展較早,主要源于人工濕地處理污水的研究和應用,在氮、磷去除和化感克藻作用研究方面,主要包括:(1)以挺水植物為核心的人工濕地凈化機理研究,如吸收、吸附、富集,微生物作用,根部輸氧效應,導水性能等等方面;(2)氮、磷去除的凈化效率和生態(tài)動力學模型研究;(3)挺水植物對污水脅迫的生理響應,如膜脂過氧化、抗氧化酶系統(tǒng)等;(4)挺水植物的化感克藻效應,及相互關系研究。、在有毒有害物質的去除方面,挺水植物主要包括:(1)不同植物對有機污染物和重金屬污染的吸收、吸附和富集作用;(2)重金屬污染對植物的脅迫作用,及植物對其響應研究;(3)根表鐵錳氧化物膜在挺水濕生植物去除有毒有害物質的作用。技術實現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于提供一種提高香蒲、蘆葦?shù)鹊叵赂o系統(tǒng)發(fā)達的挺水植物對水的凈化能力的方法,采用本發(fā)明方法處理后的挺水植物單位面積根系數(shù)得到顯著提高,其對水的凈化能力得到有效提高,可應用于景觀水體富營養(yǎng)化防治、輕度污染水體治理等。為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采取的技術方案為:一種提高挺水植物凈化能力的方法,包括以下步驟:(1)選取植株大小均勻一致的挺水植物苗,種植在含有種植土的種植缸中,種植缸中種植土干裂前進行澆水,種植時間為1年;(2)將步驟(1)種植缸中種植一年后的挺水植物苗取出,清洗掉泥土,即得凈化能力較高的挺水植物。本發(fā)明所述方法中,所述種植缸的空間是有限的,種植缸中含有的種植土的量也是有限的,將挺水植物種植在種植缸中之后,隨著挺水植物的生長,地上植株數(shù)量增加,而地下根莖系統(tǒng)由于種植缸內空間和營養(yǎng)的限定,挺水植物克隆生長具有的逃跑策略,因而生長出更多的地下根莖,更加繁茂。由于挺水植物地下根莖系統(tǒng)表面積增加,單位面積內的挺水植物凈化能力(凈化效率)就能得到顯著提高。作為本發(fā)明所述提高挺水植物凈化能力的方法的優(yōu)選實施方式,所述種植缸為口徑50厘米、高30~40厘米的圓柱形或圓臺形。所述種植缸的尺寸和形狀沒有特別限定,所述種植缸優(yōu)選但不限于采用所述尺寸的圓柱形或圓臺形。作為本發(fā)明所述提高挺水植物凈化能力的方法的優(yōu)選實施方式,所述每個種植缸中種植的植株為3~4株。作為本發(fā)明所述提高挺水植物凈化能力的方法的優(yōu)選實施方式,所述種植缸中的種植土為水稻土。所述種植缸中的種植土優(yōu)選采用人工配制的水稻土。作為本發(fā)明所述提高挺水植物凈化能力的方法的優(yōu)選實施方式,所述種植缸中,種植土的高度低于種植缸口面5厘米。作為本發(fā)明所述提高挺水植物凈化能力的方法的優(yōu)選實施方式,所述步驟(1)中每次在種植土干裂前澆水至種植缸口面高度。作為本發(fā)明所述提高挺水植物凈化能力的方法的優(yōu)選實施方式,所述方法還包括:(3)將步驟(2)清洗掉泥土后的挺水植物的地下根莖用網套住,并在挺水植物地上部分基部將網收緊扎口,然后放置水中。作為本發(fā)明所述提高挺水植物凈化能力的方法的優(yōu)選實施方式,所述每個網中有6~10株挺水植物。作為本發(fā)明所述提高挺水植物凈化能力的方法的優(yōu)選實施方式,所述挺水植物為香蒲或蘆葦。本發(fā)明所述方法可以有效提高香蒲、蘆葦?shù)韧λ参飭挝幻娣e的根莖數(shù)量,擴大其表面積,由于挺水植物地下部分根莖系統(tǒng)表面積的增加,顯著提高了單位面積內香蒲、蘆葦?shù)韧λ参飳λ膬艋芰?。附圖說明圖1為挺水植物在種植缸中種植的示意圖。圖2為挺水植物從種植缸中取出清洗后用網將地下根莖套住后的結構示意圖。圖3為將圖2所述挺水植物放置于水池后的結構示意圖。圖中,1為挺水植物、2為種植缸、3為種植土、4為網、5為水池、6為水。具體實施方式為更好的說明本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點,下面將結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。實施例1本發(fā)明所述提高挺水植物凈化能力的方法的一種實施例,本實施例所述方法包括如下步驟:(1)選取植株大小均勻一致的挺水植物苗,種植在含有水稻土的種植缸中(水稻土的高度低于種植缸口面5厘米),種植缸中種植土干裂前進行澆水,澆水至種植缸口面高度,種植時間為1年;所述種植缸為口徑50厘米、高30~40厘米的圓臺形,每個種植缸中種植的植株為3~4株;(2)將步驟(1)種植缸中種植一年后的挺水植物苗取出,清洗掉泥土,即得凈化能力較高的挺水植物;(3)將步驟(2)中清洗掉泥土后的挺水植物的地下根莖用尼龍網套住,所述尼龍網的孔徑或目小于挺水植物植株的大小,在挺水植物地上部分基部將網收緊扎口,每個網中有6~10株健康的挺水植物,然后將其放在水池中。本實施例所述方法具體操作中,可采用如下步驟:1、材料準備:我國南方地區(qū),春季3月份;中西部及北方地區(qū),在香蒲蘆葦?shù)戎参锩劝l(fā)生長后,選取一定數(shù)量的香蒲蘆葦?shù)韧λ参镉酌?,要求同種植物幼苗植株大小均勻一致;并選擇一定數(shù)量口徑50厘米高30-40厘米的種植缸;人工配置的水稻土作為種植缸內的種植土;2、種植時間:我國南方地區(qū),一般在春季3月份種植;中西部及北方地區(qū),一般在5月份種植;3、種植、生長與管理:缸內種植土低于缸口面5厘米,植株種植密度每缸3-4株,如圖1所示;種植生長時間一般為一年,日常管理只需澆水不再施肥,每次澆水至缸口面,缸內種植土干裂前再次澆水;4、挖出洗根:生長一年后,由于植物地下根莖系統(tǒng)強烈生長,種植缸內泥土與地下根莖系統(tǒng)已形成一個“缸型混合體”,小心將它取出,放置水中或用水小心清洗掉泥土,在清洗過程中盡量保護好根莖系統(tǒng);5、根系整理成形:用孔徑或目較小的尼龍網帶套住清洗后的地下莖及根系,收緊尼龍網帶,并在植物地上部分基部扎口成自然形狀,如附圖2所示,同時清除地上部分不健康植株和雜物,保留6-10株健壯的植株,所述植株即可放置水池中對水進行凈化。實施例2本發(fā)明所述方法處理后對挺水植物根莖系統(tǒng)及凈化能力提升效果試驗1、本發(fā)明所述方法處理后對挺水植物根莖系統(tǒng)的影響試驗本實施例的試驗方法如下:(1)選取植株大小均勻一致的挺水植物8株,隨機平均分為兩組,分別為缸栽組和非缸栽組。(2)缸栽組的4株挺水植物種植缸中,所述種植缸為口徑50厘米、高30厘米的圓臺形,種植缸中含有水稻土,采用如上實施例1所述方法對缸栽組的4株挺水植物進行種植,種植時間為1年。(3)非缸栽組的4株挺水植物種植于自然水域,非缸栽組的種植時間也為1年,除種植地方不同外,日常管理方式等其他條件均與缸栽組相同。本實施例中分別采用蘆葦和香蒲按照如上所述方法進行試驗,一年后,將缸栽組的挺水植物清洗掉泥土,然后分別測試缸栽組和非缸栽組種植前后的植物地下與地上部分的重量比,所得結果見表1所示。表1在缸栽和非缸栽條件下,蘆葦和香蒲的地下與地上部分重量比表中數(shù)據:15.6/4即蘆葦缸栽一年后,平均每缸(或4株)含新長出的植株數(shù)15.6(5個重復);9.0/4即蘆葦在非缸栽條件下,每個重復數(shù)(或4株)含新長出的地上植株數(shù)平均9株(共2個重復即8株植物生長和繁殖數(shù)量),其它類推。由表1結果可看出,缸栽蘆葦和香蒲的地下根莖系統(tǒng)非常發(fā)達,與非缸栽(相同大小的苗,相同生長時間、自然水域生長)的同種植物相比,地上株數(shù)也顯著增加;缸栽植物地下與地上部分的重量比增加5倍以上。2、本發(fā)明所述方法處理后對挺水植物凈化能力的提高效果試驗本試驗采用如上所述的方法,分別設置缸栽組和非缸栽組,種植時間也均為一年。一年后,分別將缸栽組和非缸栽組的植株清洗掉泥土,然后將他們的地下根莖部分分別用相同的尼龍網套住,并在植株地上部分基部將網收緊扎口,然后將缸栽組和非缸栽組的植株固定分別固定在邊長為2米、深為1米左右的水池中10天,如附圖3所示。本試驗在6月進行,水池中的水為人工配制的富營養(yǎng)化水質,試驗期間適當用自來水補充水池中的損失水量。本試驗中也分別采用蘆葦和香蒲按照如上所述方法進行試驗,實驗前后分別測試水池中tn和tp來計算去除率,結果見表2所示。表2缸栽和非缸栽條件下,蘆葦和香蒲凈化能力的比較栽培條件tn去除率(%)tp去除率(%)蘆葦-缸栽83.572.4蘆葦-非缸栽54.948.2香蒲-缸栽75.469.5香蒲-非缸栽52.347.1由表2結果可看出,缸栽蘆葦和香蒲對富營養(yǎng)化水體的凈化能力,與非缸栽相比,其凈化能力有顯著提高。另外,缸栽的蘆葦香蒲等挺水植物地下部分已集中成型,可用尼龍網套,非缸栽的蘆葦香蒲地下部分散亂,很難用尼龍網套。用作凈化裝置時,缸栽的植物地下部分已用尼龍網套,容易操作,非缸栽植物不易操作。最后所應當說明的是,以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非對本發(fā)明保護范圍的限制,盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細說明,本領域的普通技術人員應當理解,可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明技術方案的實質和范圍。當前第1頁12