秋季湿地植物收割对氮、磷污染物去除能力影响浅析---以罗时江湿地为例 苏云华;杨桐
【摘 要】以洱海流域典型湿地---罗时江湿地为例,调查分析湿地内主要湿地植物物种,测定主要湿地植物秋季地上可收割部分生物量、植株含水率及氮磷含量,计算单位面积湿地植物氮、磷同化量.再依据各种湿地植物面积,初步估算开展秋季湿地植物收割可移除的氮、磷数量. 【期刊名称】《环境科学导刊》
鸟笼灯
【年(卷),期】2018(037)004
【总页数】4页(P30-33)
【关键词】湿地植物;植物收割;氮、磷污染物;去除效果
太阳影子定位【作 者】在线管理系统苏云华;杨桐
【作者单位】大理市洱海保护管理局,云南 大理 671000;大理市洱海保护管理局,云南 大理 671000
【正文语种】中 文
【中图分类】X52
洱海流域湿地数量众多、类型多样，是洱海生态系统重要的组成部分，对洱海生态系统健康发挥着净化水质、提供鱼类栖息场所、抑制藻类发生发展等不可替代的作用。大理州委、州政府历来重视流域湿地保护建设工作，先后恢复建立洱海西岸58 km湖滨带湿地、海西海前置库湿地、罗时江湿地、草海湿地、洱海月湿地、龙龛湿地、才村湿地、邓北桥湿地、玉白菜湿地、东湖湿地等1333.33 hm2(2万余亩)湿地，为近年来洱海水质改善和生态系统恢复发挥了积极作用。
对洱海流域湿地进行调查发现，洱海流域湿地主要为近自然表流湿地，潜流湿地面积较少；表流湿地、生态沟渠、生态塘库等非潜流湿地对氮、磷污染物的去除主要途径为湿地植物同化吸收同化作用；现场调查发现洱海流域湿地内生长芦苇、茭草、水葱、香蒲、凤眼莲、梭鱼草、美人蕉、风车草、莲等湿地植物，在洱海流域地区气候条件下不是常绿植物，冬季湿地植物地上部分会衰亡枯死。水生植物衰亡易引起二次污染 ,研究表明，植物衰亡凋落后的腐烂分解，经过一系列复杂的物理、化学和生物作用过程，将有机质转换为无
机质，向水体释放有机物和营养盐，对水生生态系统产生负效应[1]，污染入湖河流及洱海。因此在秋冬季节开展湿地植物收割，将湿地植物残体移出，具有重要的意义。本文以罗时江湿地为例，调查分析常见湿地植物可收割部分生物量、含水率及氮、磷含量，从而计算秋季收割移出的氮、磷污染物量，为流域湿地秋冬季节开展湿地植物收割提供技术依据。
1 材料与分析方法
正火工艺1.1 湿地植株生物量测量方法
用塑料管拼接成边长为0.5 m、面积为0.25 m2的方框，野外测量时选择具有代表性的植物样方，打开方框确定面积，模拟常见湿地植物收割的方法，将方框内植株全部收割称重。
1.2 植物含水率测定
在收割样方的植物中选择植株发育正常、大小合适、具有代表性的植物2～3株，用自来水洗净，除去表面水分后称重，记录湿重；将经称重后的植株，用剪刀剪成长1～2 cm的小块后放入1000 mL的烧杯中，在烧杯内贴上标签，然后将其放入80 ℃的烘箱中烘干48 h，
然后将其称量并记录。
植物含水率=(湿重-干重)/湿重×100%
1.3 植株氮、磷含量测定
将经过烘干的小块植株，用植物粉碎机粉碎，过0.125 mm筛。在称样测定之前，将植物粉末再次烘干。充分混合后，准确称量0.500 g样品置于100 mL的凯氏烧瓶底部，加入浓硫酸8 mL，混匀浸润放置过夜。在电炉上将其慢慢加热至开始冒白烟，逐滴加入10余滴H2O2，再加热微沸几分钟，放冷，继续滴加H2O2数滴，反复多次，直至消煮液完全清亮。继续微沸20 min，以除尽剩余H2O2，冷却后加入无氨水10 mL；调节pH至中性后，移入500 mL容量瓶中，定容。
从容量瓶中取消解液，采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法(HJ636-2012)测定氮含量，用钼酸铵分光光度法测定磷含量。
2 结果与分析
2.1 罗时江湿地简介及主要湿地植物种类
罗时江河口湿地位于罗时江入湖口，大丽公路以上的洱海消落带，属近自然生态复合湿地，用于净化罗时江入湖河流水质，降低罗时江对洱海水质及生态环境的威胁。罗时江湿地占地面积48.467 hm2(727亩)，其中植物种植面积44.467 hm2(667亩)。湿地布局由上游到下游依次为：前置库、洲滩湿地、河流沼泽湿地、湖泊湿地[2]。查阅大理州环境质量公报，2016年罗时江莲河村断面水质为Ⅴ类，超标严重的前三项为粪大肠菌、总氮、总磷[3]。湿地分布面积较大的有芦苇(Phragm ites australis)、茭草(Zizania caduciflora)、莲(Nelumbo nucifera Gaertn.)、睡莲(Nymphaea tetragona Georgi)、纸莎草(Cyperus papyrus L.)、香蒲(Typha orientalis)、凤眼莲(Eichhornia crassipes)、梭鱼草(Pontederia cordata L.)等8种湿地植物。因此本文选择上述8种湿地植物进行研究分析。
热流道分流板2.2 湿地植物地上部分生物量测定
选择罗时江湿地内芦苇、茭草、莲、睡莲、纸莎草、香蒲、凤眼莲、梭鱼草等8种植物典型生长区，每种湿地植物用3～5个植物样方，于2016年10月下旬测定植物地上部分植物生物量。测量结果见表1。
表1 罗时江湿地主要湿地植物生物量统计表植物种类测定植物样方个数/个植物可收割生物
量/(kg/m2)测量值范围平均值备注芦苇58.7～15.212.2茭草57.2～13.810.6莲43.6～6.44.7主要收割叶片睡莲34.2～6.95.3主要收割叶片纸莎草45.3-12.28.1香蒲45.3～11.07.5凤眼莲47.8～25.616.4凤眼莲为整株,包括水下部分梭鱼草34.9～14.39.6
依据调查结果，同一种湿地植物在不同湿地底质、水域水质情况下收割到的生物量差别较大。一般而言底质淤泥越厚、水域水质越差植物生物量相对越大。就不同湿地植物种类而言，可收割生物量凤眼莲平均值最大达16.4 kg/m2，最小为莲平均值仅为4.7 kg/m2，各种植物可收割生物量由高到底依次为凤眼莲>芦苇>茭草>纸莎草>香蒲>梭鱼草>睡莲>莲。
2.3 植株含水率测定
选择不同大小、不同生长区域的湿地植物带回实验室,测量含水率测量结果见表2。
旋转广告牌不同湿地植物含水率差异较大，其中凤眼莲含水率最高达92.77%，芦苇含水率最低为64.67%。各种植株由高到低依次为凤眼莲>睡莲>莲>纸莎草>梭鱼草>香蒲>茭草>芦苇。
2.4 植物氮、磷含量测定
将经过烘干的小块植株，用植物粉碎机粉碎。取适量经粉碎后植物样品，用H2SO4-H2O2消煮制备成溶液，氮含量用过硫酸钾氧化吸光光度法测定，磷含量用钼酸铵分光光度法测定，测定结果见表3。
表2 罗时江湿地主要湿地植物含水率植物种类湿重/g干重/g含水率/%芦苇686.68242.5964.67茭草622.65185.9770.13莲639.27126.0880.28睡莲778.94125.6783.87纸莎草666.47146.1478.07香蒲702.68168.5576.01凤眼莲806.6258.3392.77梭鱼草692.87159.3677.00
不同湿地植物植株氮、磷含量差异总体不大，植株氮含量最高为凤眼莲1.87%，最低为芦苇0.87%，各种植株氮含量由高到低依次为凤眼莲>睡莲>莲>纸莎草>香蒲>茭草>梭鱼草>芦苇。
植株磷含量最高为纸莎草0.34%，最低为梭鱼草0.13%，各种植株磷含量由高到低依次为纸莎草>莲=香蒲>睡莲>凤眼莲>茭草>芦苇>梭鱼草。
表3 罗时江湿地主要湿地植物氮、磷含量(干重)测量统计表植物种类取样量/g测定样品氮含
量/mg测定样品磷含量/mg植株氮含量/%植株磷含量/%芦苇0.54.370.820.870.16茭草0.55.351.091.070.22莲0.56.971.471.390.29睡莲0.57.071.411.410.28纸莎草0.56.411.721.280.34香蒲0.56.301.451.260.29凤眼莲0.59.371.331.870.27梭鱼草0.54.590.670.920.13
2.5 收割单位面积湿地植物氮、磷污染物移除量分析
依据各种湿地植物地上部分平均生物量、含水率、氮磷含量，通过以下公式计算出各种湿地植物单位面积移除氮、磷污染物量。详见表4。
湿地植物氮、磷污染物移除量=地上部分生物量×(1-含水率)×氮磷含量。
各种湿地植物可收割部分含氮、磷污染物差异较大，其中移除氮能力最强的是芦苇，高达37.50 g/m2，移除氮能力最差的是睡莲，仅为12.05 g/m2。各种常见湿地植物移除氮能力由高到底依次为芦苇>茭草>纸莎草>香蒲>凤眼莲>梭鱼草>莲>睡莲。
移除磷能力最强的是茭草，高达6.97 g/m2，移除氮能力最差的是睡莲，仅为2.39 g/m2。各种常见湿地植物移除氮能力由高到底依次为茭草>芦苇>纸莎草>香蒲>凤眼莲>梭鱼草>莲
>睡莲。
表4 罗时江湿地主要湿地植物单位面积可收割移除氮、磷量 (g/m2)植物种类单位面积可收割移除氮单位面积可收割移除磷芦苇37.506.90茭草33.886.97莲12.882.69睡莲12.052.39纸莎草22.746.04香蒲22.675.22凤眼莲22.173.20梭鱼草20.312.87
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