不同種類濕地植物的磷素根際效應(yīng).pdf

1、利用濕地凈化功能控制面源污染負(fù)荷已成為湖泊富營(yíng)養(yǎng)化治理的關(guān)鍵，其中植物根系通過(guò)吸收、吸附或富集等過(guò)程在磷素凈化中發(fā)揮了極其重要的作用。不同植物對(duì)磷素的凈化效率存在顯著差異。本研究利用室內(nèi)根箱試驗(yàn)，采用根系形態(tài)分析技術(shù)、根際土壤溶液原位抽提和微量溶液分析等技術(shù)研究了喜旱蓮子草(Alternanthera philoxeroides)、香蒲(Typha latifolia)、慈姑(Sagittariasagittifolia)和蘆葦(Phr

2、agmites communis).等4種不同種類濕地植物的根際土壤溶液磷素時(shí)空變化；通過(guò)分析植物磷素吸收有效性、磷素利用有效性和根系分泌有機(jī)酸、根際土壤有效磷素和pH值變化等，表征了不同種類植物根際效應(yīng)的差異，揭示不同種類濕地植物磷素凈化效率差異的內(nèi)在機(jī)制；在南四湖湖泊濕地對(duì)蘆葦(Phragmites communis、蘆竹(Arundo donax)、香蒲(Typha latifolia)、水蔥(Scirpus validus)、茭

3、草(Zizania aquatica)、喜旱蓮子草(Alternantheraphiloxeroides)等6種濕地植物的田間根際效應(yīng)進(jìn)行了系統(tǒng)研究，篩選高效凈化磷素的植物種類，為利用湖泊濕地去除磷素的生物修復(fù)技術(shù)建立提供理論依據(jù)和高效新途經(jīng)。結(jié)果表明： 1)不同種類濕地植物對(duì)磷素吸收的根際效應(yīng)不同，表現(xiàn)為： 室內(nèi)根箱培養(yǎng)條件下，喜旱蓮子草、香蒲、慈姑和蘆葦?shù)?種濕地植物的根際土壤有效磷素和水溶性磷素含量和非根際土壤相比

4、有了不同程度的降低，喜旱蓮子草和香蒲根際土壤水溶性磷素含量分別減少了81％和42％，慈姑和蘆葦則減少了不足20％。喜旱蓮子草和香蒲的根際溶液的磷素含量均明顯低于非根際溶液；喜旱蓮子草的根際土壤溶液PO43-質(zhì)量濃度為2.53 mg·L-1，顯著低于香蒲的根際5.43 mg·L-1(p<0.05)。田間條件下，和非根際土壤相比，蘆竹的根際土壤有效磷含量降低了37％，蘆葦、香蒲和水蔥的根際土壤有效磷含量減少了7％～16％，而喜旱蓮子草的根際

5、土壤有效磷含量則增加了近50％。同時(shí)，香蒲的根際土壤溶液磷素含量比非根際有所降低，蘆葦、蘆竹、水蔥和喜旱蓮子草根際土壤溶液磷素含量則有不同程度的提高，水蔥的根際土壤溶液磷素含量沒(méi)有顯著變化。 2)不同種類濕地植物的磷素吸收機(jī)制不同，表現(xiàn)為： 喜旱蓮子草根系較小，但磷素吸收有效性很高(1.32 mg·m-1)，對(duì)磷素的利用有效性則較低(0.34 g·mg-1)；香蒲的磷素吸收有效性比喜旱蓮子草略低，磷素利用有效性高(0.6

6、4 g·mg-1)，根冠比大(0.35)，根系表面積達(dá)到38380mm2。喜旱蓮子草根際土壤溶液的有機(jī)酸總濃度達(dá)到40.73μmol/L，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于香蒲(12.40μmol/L)。與香蒲相比，喜旱蓮子草還分泌了較多的蘋(píng)果酸(濃度27.33μmol/L)，在活化土壤磷素、促進(jìn)根系對(duì)磷素的吸收方面起到了更大的作用。 3)香蒲在室內(nèi)根箱和田間條件下均表現(xiàn)出了較高的磷素凈化效率，在濕地磷素污染治理中可予以推薦。蘆葦、蘆竹和水蔥3種濕地植物