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哈尔滨市农田退水生态治理措施中植物优化配置研究

来源：花匠小妙招时间：2025-01-13 18:24

哈尔滨市农田退水生态治理措施中植物优化配置研究

【摘要】： 农田退水生态治理采取的种种措施中,最重要的部分就是植物措施,与此同时,农田生态系统也受到植物措施的影响,生态功能的发挥也有所限制。本篇论文将从植物对氮、磷等主要农田污染物的处理效果角度出发,结合哈尔滨市农业及气候特征,筛选出适宜哈尔滨市采用的农田退水生态治理采用的植物并进行优化配置。结合调查及本单位已有研究成果,选择千屈菜、德国鸢尾、再力花、美人蕉、花叶芦竹5种植物作为研究对象,进行生长特性、适应性、净化能力等方面的专项研究,根据研究成果进行种植方案的优化配置。利用模糊评价原理,农药减量化与残留控制技术、化肥减量化技术、土壤耕作优化技术和种植制度优化技术等4种技术为很适宜哈尔滨市采用的非点源污染源头控制技术;缓冲带技术、水陆交错带技术、生态沟渠技术3种技术为很适宜哈尔滨市采用的非点源污染过程阻断技术;人工湿地技术、滞留拦截技术为很适宜哈尔滨市采用的非点源污染末端治理技术。在水生植物生长特性研究中,该5种植物的成活率从低到高依次为花叶芦竹(48.9%)、再力花(91.6%)、美人蕉(92.2%)、德国鸢尾(93.2%)、千屈菜(96.7%);以缓苗时间作为指标进行研究,自高到低依次为花叶芦竹、德国鸢尾、美人蕉、再力花、千屈菜;以花期作为指标来判断,再力花、美人蕉、德国鸢尾这三种植物的花期和其他费寒冷地区相较,延迟了一个月左右的花期,另外两种植物则没有开花;将枯萎(凋落)期作为指标进行研究,可以得出最早凋落的是千屈菜和再力花,而未开花的德国鸢尾和花叶芦竹的枯萎期则远远小于其他三种。在时长为152天的测量生长期中,5种植物根系的生长率从低到高依次为千屈菜(109.7%)、美人蕉(166.3%)、德国鸢尾(213.1%)、再力花(309.3%)、花叶芦竹(381.1%)。在水生植物适应性研究中,5种植物中幼苗抗寒能力最强的是千屈菜,花期最长的是美人蕉,成苗抗寒能力最强的是德国鸢尾;耐淹性能排序为:德国鸢尾>再力花>美人蕉>千屈菜>花叶芦竹,耐旱性能排序为:德国鸢尾>再力花>千屈菜>美人蕉>花叶芦竹。在水生植物净化效果研究中,对COD去除效果最好的是再力花,对TP去除效果最好的是千屈菜,对PO_4~(3-)-P去除效果最好的是千屈菜,对TN去除效果最好的是美人蕉,各水生植物对NO~(3-)-N的去除效果均十分明显,实验结束后,所有实验组内硝酸盐浓度均降低到设定值(仪器可测定的最小浓度)以下。综合考虑水生植物的生长特性、适应性、净化效果、景观性,选取4大类9项指标对所筛选出的适宜哈尔滨市栽种的水生植物进行了综合评价,结合各植物的评价结果,对实验设定的三种方案进行了整体的优化评分。哈尔滨市地处寒冷地区,地域特色明显,使其水生态系统具有极大的典型性和特殊性,水生植物的生态特性鲜明,河流水文特性、植被生长规律与机理均有其特俗性。综合考虑水生植物的生长特性、适应性、净化效果、景观性,选取4大类9项指标对所筛选出的适宜哈尔滨市栽种的水生植物进行了综合评价,结合各植物的评价结果,对实验设定的三种方案进行了整体的优化评分。优化结果在一定程度上增强了景观性,所选取的植物均具有较强适应性和净化功能,对水质的改善能够起到积极的作用,在哈尔滨市农田排水渠道等相关设计中的水生植物配置部分,可参考本研究中给出的方案二进行配置。

【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018