底栖类动物生态湿地的构建和相关运行机制研究

发布时间：2017-02-13 08:12

湿地生态系统在各地广泛分布,并与森林生态系统、海洋生态系统一起并称为全球三大生态系统。湿地生态系统被称为"地球之肾",为地球20%的物种提供栖息地。另外,湿地不仅能为人类提供丰富的物种和水资源,更能在维持生态平衡、调节气候、防止水±流失、净化水源等方面起到不可替代的作用。湿地生态系统是介于陆地生态系统和水生生态系统之间的过渡系统,湿地内陆生和水生动植物资源都非常丰富,这是与其他单一生态系统最大的区别,是其他生态系统不能比拟的。湿地生态系统为动植物群落提供独特的土壤和水环境,对维持生物多样性具有不可替代的作用。湿地生态系统也是生态环境的净化器。湿地系统通过水生动物、湿地植物、微生物、底质等的吸收、吸附、转化、固定等生物化学物理过程,能对水体中的有毒有害物质进行降解削减,对净化水体,消除水环境污染有着非常重要的作用。图1-1示自然状态湿地。

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第二章底栖类动物生态湿地的构建

2.1湿地装置搭建

本章尝试将田螺和泥鳅这两种常见的营底栖生活的动物,引入到构建好的芦苇表面流人工地。希望通过湿地内的资源物质循环利用,将芦韦湿地缺失的动物环节补充完整。为保证实验中水质检测结果的不受外界物质的影响,整个实验过程中我们不对动物进行食物投喂食物,因此首先要保证湿地小试装畳中有足够动物摄食的浮游动植物或者藻类。我们希望湿地中的微生物、藻类和浮游生物等可为两种动物提供食物来源;动物摄食后的排泄物为植物和微生物等提供养分;植物吸收水分和阳光正常生长,光合作用为芦苇根际微生物输送氧气并为动物提供躲避,以此来构建一个能够长期自主运行的湿地系统。

2.2湿地进水指标及相关测试方法

(1)确定了以芦韦作为水生植物，泥鳅和田螺作为水生动物的湿地系统,构建了由湿地装畳容器、水生植物、水生动物、湿地微生物、浮游动植物等几部分构成的生态湿地。(2)在系统试运行的初期,系统内的各种生物都能正常的生活。植物不仅吸收系统内的水分和氮磯等元素,还可为泥鳅和田螺提供相息场所,躲避夏天烈日暴晒。水中浮游生物能为泥鳅和田螺提供充足的食物来源, 泥鳅和田螺的排泄物反过来能够促进浮游生物和植物的生长。

第三章底栖类动物湿地水质净化效果.......26

3.1材料与方法.....26
3.2结果与讨论.....27
第四章底栖类动物人工湿地中动植物生长特性及微生物群落结构分布.....44
4.1材料与方法.....44
4.2实验结果与讨论.....45
4.3本章小结.....58
第五章底栖类动物湿地氮磯平衡分析.....59
5.1材料与方法.....59
5.2实验结果与讨论.....61

第六章底栖类动物湿地效益分析

6.1生态效益分析

湿地本身生物多样性极其丰富,全球超过40%的动植物依赖湿地生存。而人工湿地在建造中往往会忽略这个问题,仅仅通过搭配不同的植物来获得湿地对污水净化效率的提髙,而很少去考虑人工湿地生态完整性和生物多样性的问题。这就使很多人工湿地中植物多,动物少,食物链不够完整,生态系统不够完善的问题。我们的底栖类动物生态湿地是在人工湿地中投放适量的动物,在増加动物物种多样性的基础上,更能促进微生物群落结构的多样性。湿地中投放的底栖鱼类和螺类的繁殖必然会吸引更多大型肉食鱼类或者鸟类选择湿地作为栖息地,进一步改善人工湿地生物多样性。

6.2经济效益分析

从结果我们看出,在湿地中投放动物能显著的减少温室效应。我们的田螺湿地产生的温室效应比无动物对照组减少。植物对照组的温室效应成本最高,为1218.27元/公顷,田螺姐最低,为754.91元/公顷,比对照组低463.36元/公顷,温室效应成本减少达38.03%。泥錄组合混合组的温室效应成本也均低于植物对照姐,两组较对照组分别减少156.19元/公顷和301.97元/公顷。这也与一些相关研究得到的结果相类似。国内的一些学者在对稻-鱼系统或者湿地-鱼系统进行温室气体释放及经济价值评估时也发现鱼类的添加能大大减少温室气体的释放,从而降低温室效应。
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第七章结论与展望

本论文尝试构建了底栖类动物生态湿地并评价了其长期运行效果。成功的将泥鳅和田螺引入到人工湿地并让其在无外界食物投喂的情况下长时间存活增殖,并一直参与湿地的正常运转;解析了主要污染物在水体里的降解特征;系统研究了人工湿地各个关键组成要素(植物、动物、微生物、基质等)在去污过程中的作用和自身变化;评价了人工湿地中N20释放特征;通过建立人工湿地物质循环模型,明确了人工湿地污染物中的氮磯流向。取得主要研究结论如下:1、构建并长期运行了底栖类动物生态湿地。确定了以芦苇、泥餓、田螺构建底栖类动物生态湿地的方法,并成功的对该生态湿地进行了长期的运行,湿地中的动物、植物和微生物等都得到了很好的生长。2、评价了底栖类动物生态湿地长期水质净化结果和高污染物负荷时湿地水质的净化效果,并对不同季节湿地对污染物的降解规律做了研究,从而发现底栖动物对湿地水质净化的影响,主要表现为:(1)在湿地系统中投加适当密度的泥餓和田螺并没有降低湿地的水质净化效果,相反,投加动物对COD、TP、氨氮等的去除有效果一定的改善作用。随着湿地系统逐渐成熟,湿地第二年污染物去除效果要好于第一年。(2)不同季节不同实验组人工湿地中污染物降解的一级动力学方程拟合效果较好,污染物降解速率呈现较明显的季节差异,冬季污染物降解速率最低。投加动物并没有显著的影响某种污染物的去除速率。

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参考文献（略）

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本文编号：242336