芦苇和香蒲种间竞争对混合种植人工湿地污染河水净化特性的影响

作者：郑于聪; 杨乾; 杨丹; 刘营; 孙转转; 王晓昌^*

来源：环境科学学报, 2022, 42(02): 156-163.

DOI：10.13671/j.hjkxxb.2021.0248

• 人工湿地
• 污染水体
• 植物竞争
• 生长特性
• 微生物群落

为了系统评估混合种植人工湿地中植物组成的变化规律，以及物种竞争对湿地植物-微生物相互作用和湿地净化功能的影响特性，基于芦苇、香蒲混合种植的表面流人工湿地中试实验，开展了连续5年的研究.结果表明，在混合种植人工湿地中，芦苇从进水端开始侵蚀香蒲生态位，芦苇的生长密度和生物量在5年后分别达到了香蒲的11.5和6.1倍，但香蒲的生长高度和单株重量始终略高于芦苇.通过PCR-DGGE技术对芦苇和香蒲生长区域的微生物进行分析，发现芦苇区域微生物的种类及丰度均高于香蒲区域，而且其中具有有机物及氮磷去除功能的Bacteroidetes(拟杆菌)、Proteobacteria(变形菌)及Chlorobi(绿菌门)相对丰度高于香蒲区域.物种竞争并不影响湿地的污水净化作用，在COD和BOD5去除相对稳定的同时，人工湿地对TN、NH4+-N、TP和PO43--P的去除率分别从第一年的45.80%、47.63%、48.04%和21.41%升高至第5年的65.00%、66.86%、67.43%和67.17%.因此，混合种植人工湿地会由于物种竞争而逐渐形成以优势物种为主导的植物组成结构，而适宜的优势植物的选择是长期维持人工湿地高效净化功能的关键，本研究为人工湿地的设计以及植物的选择提供了理论基础，促进了对人工湿地植物作用机制的理解.

• 单位
  西安建筑科技大学