基于植物和微生物筛选的人工景观水体自净技术与应用

As an important carrier and ecological resources, landscape water environment is related to urban development and quality of living. In the context of ecologically sustainable development, and engineering methods to repair effects of landscape water research has important practical significance and social value to the scientific development of landscape design. This study intends based on experimental data statistics and analysis, screening and determination of ornamental perennial grasses and the corresponding microbial effector mechanisms.and properties in the water body repair, combining ecological engineering methods of concrete designed to "plant - microbes - ecological engineering 'union design patterns for the study of a breakthrough, with the data and then determine the theoretical guidance of scientific and effective engineering practices for the development of landscape water restoration explore a new path.

人工景观水体作为重要的环境载体与生态资源，关系到城市发展与生活品质的保障。在生态可持续发展的大背景下，研究人工景观水体的修复效应与工程方法对景观设计的科学发展具有重要的现实意义与社会价值。本研究拟将基于试验性数据统计与分析，筛选多年生草本植物及对应微生物，确定“植物-微生物”联合系统对富营养化的修复效果，研究生态设计构建模块，创新以“植物—微生物—生态工法”联合效应为模式的生态工法，进而科学有效的指导工程实践，为景观水体修复的发展探索出新的路径。

为探索以“植物—微生物—生态工法”联合效应为模式的生态工法，本项目组通过野外调研、实验室模拟和野外大田试验，改进了基于水质指标与环境质量“输入-响应”关系的支持向量回归方法以用于对污染源进行预测性水质分类评价；筛选了适合北京生长条件的水生植物种类和植物配置模式；描述了二代测序技术（NGS）结合遗传统计模型在构建微生物-植物相互作用基因调控网络中的应用；设计了限定性的联合模式构造单元和工法体系并创新建立“无结构软性池底”和“填料网笼定点投放”2个生态工法模式。通过工法断面模拟，测定断面构造与施工工艺，筛选出符合生态标准的材料和可持续性的施工工艺，并在中国人寿科技园绿色基础设施中进行水质自净化能力与适应性的测试，完成1个自然年的持续性监测，经过水样监测数据对比可确认“无结构软性池底”和“填料网笼定点投放”生态工法均对景观水质有显著改善效果。研究结果能够有效减少景观水体富营养化程度促进水质自净化能力，对提升景观水体设计方法的理论和实践具有重要的指导意义。