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可再生水灌溉对北京地区几种常见园林植物影响研究_图文

《可再生水灌溉对北京地区几种常见 园林植物影响的研究》
陈鑫 汪一洲 李郁箐

1.问题的提出
再生水是指污水经适当再生工艺处理后具有一 定使用功能的水
2004年北京市人均水资源量不足300立方米, 污水量达13亿立方米。
污水收集→再生处理→用户→缓和供需矛盾减 轻排水负担
前人并未针对园林绿化进行细致研究,我们针 对14种园林绿化植物进行分组浇灌

2.材料与方法
材料 1) 植物: 何氏凤仙 ;落地生根(傍叶) ;肉桂;甜叶菊 ;紫背天 葵 ;驱蚊草 ;彩叶草 ;肾蕨 ;天竺葵;紫薇 ;碧桃;红 瑞木 ;海棠 ;红叶石楠 2) 水源: 再生水:(源自华新源在生水有限公司—原自来水水源 六厂)。 自来水:北京市自来水集团。 3) 仪器: 光合仪、 DR890分光光度仪 、 测氯仪、数码相机、土 壤分析仪

2.材料与方法
方法 ? 选择14种园林植物各6盆(肾蕨4盆)平均分配到对比
组(D组)、 实验组(C组)两个实验组分别用中水 和自来水进行浇灌,并从形态和生理两方面观察植物 的生长差异。 ? 每周测量一次,先从形态上观察即测量生长率,看中 水对园林植物生长有无影响,共测量10次。再从生理 上观察即测量叶绿荧光素,然后再测量园林植物土壤 氮磷钾含量,得出对土壤的影响。

2.材料与方法
具体步骤 ? 测生长量:每周以固定点为标准测量植物生长量,从形态上比较
两试验组植物的生长差异; ? 测植物的叶绿素荧光:对选定植物进行叶片气体交换、叶绿素荧
光参数等原位测定,同时采样测定叶片中元素含量、叶绿素以及 其他一些抗逆指标; ? 通过模拟再生水主要危害成分,研究再生水对园林植物影响的内 在生理机制,通过分析再生水中主要作用成分进行灌溉,了解可 再生水对园林植物影响的主要作用因子; ? 检测土壤:测定再生水灌溉前后土壤理化性质的改变,判断土壤 盐渍化发生的可能性,测定灌溉前后不同土层的土壤理化性质。 ? 参观北京市华新源再生水有限责任公司,了解再生水中 BOD、 COD、总氮、总磷、硝态氮、氨态氮、水溶氯、水溶钾、水溶 钙、水溶镁、EC、PH等值。 ? 最后分析数据,得出再生水是否适合浇灌园林植物的结论。

3.实验数据与结果
? 植物生长量数据 何氏凤仙

10.0 9.0 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

对照 处理

植物生长量数据
? 落地生根

14.0 12.0 10.0 8.0 6.0 4.0 2.0 0.0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

对照 处理

植物生长量数据
? 肉桂

30.0 25.0 20.0 15.0 10.0 5.0 0.0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

对照 处理

植物生长量数据
? 紫背天葵

25.0 20.0 15.0 10.0 5.0 0.0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

对照 处理

植物生长量数据
? 驱蚊草

8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

对照 处理

植物生长量数据
? 彩叶草

35.0 30.0 25.0 20.0 15.0 10.0
5.0 0.0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

对照 处理

植物生长量数据

? 肾蕨

50.0 45.0 40.0 35.0 30.0 25.0 20.0 15.0 10.0
5.0 0.0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

对照 处理

植物生长量数据

? 紫薇

80.0

70.0

60.0

50.0

40.0

对照 处理

30.0

20.0

10.0

0.0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

植物生长量数据

? 天竺葵

25.0

20.0

15.0

对照

10.0

处理

5.0

0.0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

植物生长量数据

? 碧桃

70.0

60.0

50.0

40.0

对照

30.0

处理

20.0

10.0

0.0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

植物生长量数据

? 红瑞木

60.0

50.0

40.0

30.0

对照 处理

20.0

10.0

0.0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

植物生长量数据

? 红叶石楠

红叶石楠
45.0 40.0 35.0 30.0 25.0 20.0 15.0 10.0 5.0 0.0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

对照 处理

植物生长量数据

? 海棠

35.0

30.0

25.0

20.0

对照

15.0

处理

10.0

5.0

0.0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

形态发生的变化
我们从8月中旬开始做实验,因为植物生长 是有规律的:4-6月份春梢,7月中下旬-9月秋 梢,6-7月休眠期。所以我们一共测量了三次, 结果如下:

第一次检测

植物名称 小凤仙 落地生根 肉桂 甜叶菊 紫背天葵 驱蚊草 彩叶草 肾蕨 天竺葵 紫薇 碧桃 红瑞木 海棠 石楠

对照组 正常 正常 正常 正常 正常 正常 正常 正常 正常 顶端叶片呈褐色 正常 部分顶端叶片卷曲 叶片颜色呈白色 正常

实验组 部分叶片边缘发白,枯萎,发卷 正常 正常 顶端叶片卷曲,颜色呈白色 正常 正常 正常 叶片呈白色 顶端叶片呈褐色,叶片卷曲,颜色呈白色 顶端叶片呈褐色,叶片卷曲 顶端叶片边缘呈褐色 正常 正常 正常

第二次检测

植物名称
小凤仙 落地生根 肉桂 甜叶菊 紫背天葵 驱蚊草 彩叶草 肾蕨 天竺葵 紫薇 碧桃 红瑞木 海棠 石楠

对照组 正常 正常 正常 正常 正常 正常 正常 正常 部分叶片呈褐色,卷曲 顶端叶片呈白色 正常 顶端叶片卷曲,叶片边缘呈白色 顶端叶片成黄色 正常

实验组 部分叶片呈黄色 正常 正常 部分叶片呈褐色,叶片卷曲,枯萎 正常 正常 正常 叶片呈褐色,枯萎 顶端叶片呈褐色 部分叶片枯萎 正常 正常 正常 正常

第三次检测

植物名称 小凤仙 落地生根 肉桂 甜叶菊 紫背天葵 驱蚊草 彩叶草 肾蕨 天竺葵 紫薇 碧桃 红瑞木 海棠 石楠

对照组
正常 正常 正常 正常 正常 正常 正常 正常 正常 叶片卷曲 顶端叶片呈褐色 正常 顶端叶片边缘呈黄色 正常

实验组
叶片枯萎 正常 正常 叶片呈褐色 正常 正常 正常 叶片枯萎 叶片呈褐色 顶端部分叶片呈黄色 顶端叶片脱落 顶端叶片脱落 叶片呈白色 正常

标记枝条叶片生长情况

氮磷钾数据

氮含量

驱蚊草 彩叶草 天竺葵 紫薇 碧桃 红叶石


自来水 再生水 自来水 再生水 自来水 再生水 自来水 再生水 自来水 再生水 自来水 再生水

2.33 ± 1.23 1.82 ± 0.086 1.82 ± 0.24 2.49 ± 0.03 2.44 ± 0.067 2.47 ± 0.044 0.91 ± 0.045 0.95 ± 0.18 1.3 ± 0.24 2.03 ± 0.18 0.48 ± 0.19 1.21 ± 0.067

磷含量
0.78 ± 0.31 0.78 ± 0.075 0.28 ± 0.12 0.48 ± 0.036 0.58 ± 0.023 0.55 ± 0.050 0.78 ± 0.062 0.64 ± 0.078 0.82 ± 0.19 0.57 ± 0.023 0.67 ± 0.16 0.51 ± 0.12

钾含量
1.65 ± 0.89 1.14 ± 0.038 2.41 ± 0.20 2.52 ± 0.13 1.75 ± 0.18 1.79 ± 0.11 0.69 ± 0.10 1.25 ± 0.36 1.53 ± 0.098 1.75 ± 0.18 0.67 ± 0.044 0.88 ± 0.11

土壤数据

处理组(C组)

对照组(D组)

平均

C1

C2

C3

C4

C5

D1 D2 D3 D4 D5

C组 D组

PH

6

6

6 6.5

6

6

6 6.5

6

6 6.1 6.1

TDS

38.2 75.2 39.9 58.7 45.6 37.1 36.7 43.2 38.7

50.8 51.52 41.3

sal

0

0

0 0.1

0

0

0

0

0

0.1 0.02 0.02

cond

81.1 35.5 84.6 124 96.5 78.8

78 91.5 82.2 107.6 84.34 87.62

总氯

0.59 0.65 0.36 2.96 2.76 1.33 2.96 1.83 3.02

1.67 1.464 2.162

4.分析与讨论
? 从形态上观察 两实验组的植物样本,草本植物长势相差
无几,并且用再生水浇灌的紫薇、紫背天竺、彩 叶草的长势略高于对照组。而木本植物的长势明 显劣于对照组,说明在形态上再生水浇灌园林草 本植物并不影响其发育,并且在一些植物上优于 自来水;而对木本植物影响明显。

营养元素(N、P、K)的含量
? 通过营养元素(N、P、K)在各植物中的含量 说明在园林植物生理方面处理组和对比组相比, 再生水能够促进园林植物的生长,增强植物的 抗性,这与再生水中含有较多的N、P、K等营 养元素是分不开的
? 从土壤数据中观察,两实验组分别有一样本 PH值略大,但总体上还是相同。

处理组土壤的TDS
? 经本试验证实,植物经过再生水浇可以在较大 程度上增加植物对所需要的矿物质的吸收,从 而获得较好的长势,这方面再生水在很大程度 上优于了自来水。但本试验的某些植物样本叶 片出现了发黄、脱落、枯死等症状,但本试验 因没有相关测量仪器,并未对其进行研究,在 这方面还有待我们的下一步研究。

土壤的碱化情况
? 而在土壤方面,本试验中经再生水浇灌后的土壤并没 有出现土壤的碱化,并不影响土地的再种植,并且由 于再生水在很大程度上促进了植物对矿物质的吸收, 经再生水浇灌也不会引起土壤的盐渍化。但再生水中 含有植物无法吸收的离子,导致了经再生水浇灌的土 壤的电导率明显高于对照组,但引起这一现象的离子 富集后对土壤和植物是否有害,本试验无法得出结论, 所以,我们应该在下一步的实验中得出答案。

创新点
? 景观植物的评价是通过外观而不是内部机理, 了解再生水浇灌对植物和土地的影响,从而得 知是否适合,对城市用再生水浇灌园林绿化植 物做出研究,并取得了实质性的突破,为城市 园林绿化的物种选择和栽培管理提供试验依据。

特别鸣谢
? 感谢我们的辅导老师:高付元老师、陈宏程老师和张 璐博士;
? 感谢北京教学植物园中小学开放实验室为我们提供的 实验条件;
? 感谢中科院植物研究所生态中心给与的支持和帮助; ? 感谢我们的学校领导和老师; ? 感谢北京市华新源再生水有限责任公司李祖育经理及
其所管理的实验室。




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