植物多样性对人工湿地中硝化反硝化作用机理研究

基本信息
批准号:31500321
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:20.00
负责人:王海
学科分类:
依托单位:绍兴文理学院
批准年份:2015
结题年份:2018
起止时间:2016-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:黄承才,韩丽,莫亿伟,梁丽萍,杨国
关键词:
反硝化作用硝化作用植物多样性氮去除人工湿地
结项摘要

Nitrogen removal in constructed wetlands is closely related to nitrification and denitrification process, and the plant is the indirect driver of nitrification-denitrification process. Therefore, the effect of plant diversity on the nitrification-denitrification and its mechanism are very important to improve nitrogen removal in constructed wetlands. In the study, more than 20 species of plants with high nitrogen removal capacity, which were selected from our preliminary study, and different NO3-/NH4+ proportion of nitrogen wastewater will be used to study nitrification- denitrification process in controlled constructed wetlands microcosms. We want to know how the different plants and NO3-/NH4+ proportion of nitrogen wastewater affect nitrification-denitrification process. And plant diversity experiment (species richness and functional group richness) will be performed. We want to use plant diversity to optimize the ecosystem structure, to improve the process of nitrification-denitrification and the nitrogen removal ability in constructed wetlands. The study of the effect of biodiversity on nitrification-denitrification process and its possible mechanism will extend relationships between biodiversity and ecosystem functioning (nitrification-denitrification process and the nitrogen removal rate) under high nitrogen condition. And also suitable species and species compositions for different NO3-/NH4+ proportion nitrogen wastewater treatment will be chosen for constructed wetlands, which is important to improve the nitrogen removal of constructed wetlands.

人工湿地氮去除与系统硝化-反硝化过程关系密切,而植物是硝化-反硝化的间接驱动者。因此,研究人工湿地植物多样性对系统硝化-反硝化的影响机理对提高系统氮去除具有重要意义。本研究以小型人工湿地为实验平台,以不同NO3-/NH4+比例的含氮废水为研究对象,利用前期获得的具有高氮去除能力的20余种植物为物种来源,研究不同植物单种系统的硝化-反硝化过程,以及不同NO3-/NH4+比对植物系统硝化-反硝化过程的影响;并开展植物多样性(物种多样性和功能群多样性)实验,尝试通过植物多样性来优化生态系统结构来提高系统的硝化-反硝化过程及氮去除能力。本项目通过植物多样性对系统硝化-反硝化过程影响及可能机理的探索,一方面在高氮下拓展植物多样性与生态系统功能(硝化-反硝化、氮去除率)的研究,另一方面为人工湿地选择适用于不同NO3-/NH4+含氮废水的高脱氮优良物种及物种组合,对提高人工湿地氮去除具有重要意义。

项目摘要

人工湿地氮去除与系统硝化-反硝化过程关系密切,而植物是硝化-反硝化的间接驱动者。本研究以小型可控人工湿地为实验平台,选取美人蕉(Canna indica)、常绿鸢尾(Iris tectorum)、梭鱼草(Pontederia cordata)、风车草(Cyperus alternifolius)、再力花(Thalia dealbata)、黄菖蒲(Iris pseudacorus)、菖蒲(Acorus calamus)与水葱(Scirpus validus Vahl)等常见湿地植物作为实验物种,通过不同植物物种组合在模拟不同硝铵比(NO3-/NH4+比例:100/0,75/25,50/50,25/75,0/100)废水情况下的氮去除实验, 研究不同植物单种系统的硝化-反硝化过程,以及不同NO3-/NH4+比对植物系统硝化-反硝化过程的影响;并开展植物多样性实验,通过植物多样性来优化生态系统结构来提高系统的硝化-反硝化过程及氮去除能力。研究表明:(1)不同硝铵比对单种、混种组合的硝化-反硝化过程具有重要影响。25/75的NO3-/NH4+比的废水可以显著提高8种植物混种组合的硝化-反硝化过程。(2)在不同硝铵比下,系统出水NH4+浓度在四种多样性物种配置中无明显差异。出水NO3-浓度在四种多样性物种配置中有较大差异,其中4个物种混种组合具有较高的硝氮和总氮去除能力。较优的组合为再力花+常绿鸢尾+梭鱼草+黄菖蒲、水葱+常绿鸢尾+风车草+菖蒲。(3)不同硝铵比下,物种多样性对植物生物量及氮积累有明显影响。8个物种混种的生物量和氮积累均高于其余3种多样性梯度,2个物种混种次之。(4)整体上,25/75NO3-/NH4+比例下,硝化与反硝化之和随着多样性的升高而升高,8个物种混种的硝化与反硝化之和显著高于其它组合;在75/25NO3-/NH4+比例下,4个物种混种的硝化与反硝化之和显著高于其它组合,而其余3种NO3-/NH4+比例下,物种多样性对人工湿地根区硝化-反硝化过程不存在显著影响。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

DOI:10.7606/j.issn.1000-7601.2022.03.25
发表时间:2022
2

针灸治疗胃食管反流病的研究进展

针灸治疗胃食管反流病的研究进展

DOI:
发表时间:2022
3

疏勒河源高寒草甸土壤微生物生物量碳氮变化特征

疏勒河源高寒草甸土壤微生物生物量碳氮变化特征

DOI:10.5846/stxb201912262800
发表时间:2020
4

水氮耦合及种植密度对绿洲灌区玉米光合作用和干物质积累特征的调控效应

水氮耦合及种植密度对绿洲灌区玉米光合作用和干物质积累特征的调控效应

DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2019.03.004
发表时间:2019
5

黑河上游森林生态系统植物水分来源

黑河上游森林生态系统植物水分来源

DOI:10.13885/j.issn.0455-2059.2020.04.010
发表时间:2020

王海的其他基金

批准号:81402546
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81000802
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41806006
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51806084
批准年份:2018
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60578059
批准年份:2005
资助金额:24.00
项目类别:面上项目
批准号:61503113
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10703004
批准年份:2007
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60302023
批准年份:2003
资助金额:7.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61371124
批准年份:2013
资助金额:76.00
项目类别:面上项目
批准号:21704101
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60672080
批准年份:2006
资助金额:26.00
项目类别:面上项目
批准号:30200009
批准年份:2002
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81560369
批准年份:2015
资助金额:38.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:11564023
批准年份:2015
资助金额:42.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81803100
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10904097
批准年份:2009
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71803176
批准年份:2018
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30572146
批准年份:2005
资助金额:26.00
项目类别:面上项目
批准号:61572401
批准年份:2015
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:21247006
批准年份:2012
资助金额:10.00
项目类别:专项基金项目
批准号:61404024
批准年份:2014
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51462007
批准年份:2014
资助金额:47.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:61166007
批准年份:2011
资助金额:50.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:61601203
批准年份:2016
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11475109
批准年份:2014
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:10874106
批准年份:2008
资助金额:50.00
项目类别:面上项目
批准号:51275001
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:21903035
批准年份:2019
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:19974021
批准年份:1999
资助金额:14.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

垂直流人工湿地中的真菌反硝化作用及其脱氮效应研究

批准号:51279121
批准年份:2012
负责人:张崇邦
学科分类:E1007
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
2

辽河口氮的硝化与反硝化作用及其对环境影响研究

批准号:40676060
批准年份:2006
负责人:关道明
学科分类:D0605
资助金额:38.00
项目类别:面上项目
3

人工铺地黍-消落带系统真菌反硝化作用的脱氮效应研究

批准号:31601985
批准年份:2016
负责人:高桂娟
学科分类:C1602
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
4

沉水植物附着层微环境和功能菌对反硝化作用的调控机制研究

批准号:41603071
批准年份:2016
负责人:董彬
学科分类:D0312
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目