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亚热带人工湿地微生物功能群及其与植物关系的研究

作　者: 高波
导　师: 常杰；葛滢
学　校: 浙江大学
专　业: 植物学
关键词: 复合垂直流人工湿地污水富营养化植物根际微生物营养去除
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

人工湿地作为一种新型的水处理生态技术,具有许多特有的优点,已经在许多国家被广泛应用。本文进行了亚热带地区人工湿地植物根际微生物的功能群以及与植物之间关系的研究。以位于杭州植物园的一个复合垂直流人工湿地为实验基地,把土壤微生物的研究方法和技术应用于人工湿地基质微生物的研究中,从根际微生物数量和作用强度以及根际微生物与植物之间的关系入手,探讨根际微生物在人工湿地中的分布特点以及作用强度,观察其季节性动态变化,结合复合垂直流人工湿地的污水净化效果,进一步阐明微生物在氮去除方面的贡献。从季节变化看,亚硝酸细菌数量冬季小于夏季,其中在水流下行池美人蕉、下行池(?)草以及水流上行池(?)草根际区沙层所含亚硝酸细菌数量的季节差异达到极显著水平(P<0.01);硝化作用则相反,冬季强于夏季,并且差异均达到极显著水平(P<0.01);人工湿地基质所含反硝酸细菌数量冬季小于夏季,其中上行池美人蕉沙层所含反硝化细菌数量的增加达到极显著水平(P<0.01),下行池美人蕉达到显著性水平(P<0.05);基质的反硝化作用均为夏季强于冬季,并且差异均达到极显著水平(P<0.01)。从植物间的比较看,植物根际区基质的微生物数量(包括氨化细菌、亚硝酸细菌和反硝化细菌)均高于无植物的对照,其中冬季对照和(?)草之间的氨化细菌数量差异达到极显著(P<0.01),对照与美人蕉、对照与(?)草之间的亚硝酸细菌数量差异均达到极显著(P<0.01),对照与美人蕉、对照与(?)草之间的反硝化细菌数量均存在极显著差异(P<0.01),美人蕉与(?)草之间存在显著性差异(P<0.05):夏季对照与(?)草、(?)草与美人蕉之间的氨化细菌数量存在显著差异(P<0.05),美人蕉与(?)草之间的亚硝酸细菌数量存在极显著差异(P<0.01)。植物根际区基质的微生物作用(包括氨化作用、硝化作用和反硝化作用)高于对照,其中冬季对照与美人蕉、对照与(?)草之间硝化作用的差异达到极显著(P<0.01),对照与美人蕉、对照与(?)草之间反硝化作用的差异均达到极显著水平(P<0.01);夏季对照与美人蕉、对照与(?)草以及美人蕉与(?)草之间反硝化作用的差异均达到极显著水平(P<0.01)。从两个单元池间的比较看,下行池氨化细菌数量基本上高于上行池,反硝化细菌数量则相反,其中夏季反硝化细菌数量达到显著水平(P<0.05);与数量变化规律有所不同,下行池氮化作用强度高于上行池,但是硝化作用和反硝化作用则相反,均为下行池低于上行池,两个单元池之间的差异均未达到显著差异。从基质的微生物数量和作用强度的相关性看,亚硝酸细菌数量与硝化作用强度成负相关

全文目录

摘要  5-13
第一章引言  13-35
  1 人工湿地概述  14-20
    1.1 人工湿地的由来  14
    1.2 人工湿地的设计原理以及类型  14-17
    1.3人工湿地污水处理系统的优点  17-19
    1.4人工湿地的发展阶段  19-20
  2 人工湿地的净化机理  20-24
    2.1 氮去除机理  20-22
    2.2 磷去除机理  22-24
  3 人工湿地中植物的作用  24-28
    3.1 植物对营养物的吸收、  25-26
    3.2 植物根生长对土壤基质的影响  26-27
    3.3 植物根际微生物  27-28
    3.4 植物的生态学和经济价值  28
  4 人工湿地中微生物的作用  28-32
  5 本研究立题依据  32-33
  6 本项研究的意义  33
  7 本项研究的主要内容以及技术路线  33-35
第二章材料与方法  35-41
  1 杭州玉泉观鱼池的概况  35
  2 复合垂直流人工湿地结构和试样地的概况  35-37
  3 水样的采集以及指标的测定  37
  4 人工湿地净化效果研究  37
  5 植物根际微生物数量和作用强度的测定  37-38
    5.1 样品采集  37-38
    5.2 微生物数量以及作用强度的测定  38
  6 植物根际区微生物数量以及作用强度的研究  38-39
  7 人工湿地理化特征的测定  39
    7.1 人工湿地沙层温度的测定  39
    7.2 人工湿地水位的测定  39
    7.3 人工湿地沙层有机碳的测定  39
    7.4 人工湿地沙层有效氮的测定  39
    7.5 人工湿地沙层速效磷的测定  39
  8 数据处理  39-41
第三章人工湿地的理化特征  41-46
  1 人工湿地各单元池沙层温度的季节变化情况  41-42
  2 人工湿地各单元池水位的变化情况  42
  3 人工湿地基质有机碳含量的季节性变化  42-43
  4 人工湿地基质有效氮含量的季节性变化  43-44
  5 人工湿地基质有效磷含量的季节性变化  44-46
第四章人工湿地净化效果的季节性分析  46-56
  1 人工湿地氮的季节性变化  46-48
  2 人工湿地磷的季节性变化  48
  3 人工湿地COD和 BOD_5的季节性变化  48-49
  4 人工湿地 COND和pH的季节性变化  49-50
  5 讨论  50-56
第五章人工湿地中微生物对氮的去除作用  56-70
  1 人工湿地根际微生物的基本类群及其功能特征  56-67
    1.1 人工湿地植物根际微生物的数量以及作用强度  56-58
      1.1.1 人工湿地微生物数量的分析  56-57
      1.1.2 人工湿地微生物作用强度的分析  57-58
    1.2 人工湿地植物根际微生物的季节性动态变化  58-63
      1.2.1 氨化细菌及氨化作用的季节性变化  58-59
      1.2.2 亚硝酸细菌及硝化作用的季节性变化  59-61
      1.2.3 反硝化细菌及反硝化作用的季节性变化  61-63
    1.3 人工湿地不同植物根际微生物的比较  63-66
      1.3.1 氨化细菌及氨化作用的比较  63-64
      1.3.2 亚硝酸细菌及硝化作用的比较  64-65
      1.3.3 反硝化细菌数量的比较  65-66
    1.4 人工湿地下行池和上行池三种微生物的比较  66-67
  2 人工湿地微生物数量与作用强度之间的关系  67-68
  3 微生物作用与水质各指标去除率之间的关系  68-70
主要结论与研究展望  70-73
  1 主要结论  70-71
  2 本文的特色与创新之处  71
  3 研究展望  71-73
参考文献  73-87
附录  87-88
  附录1 人工湿地植物生长情况  87-88
  附录2 观鱼池和对照水塘水质的比较  88

亚热带人工湿地微生物功能群及其与植物关系的研究

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