湿地植物
湿地植物wetland plants,生长在水陆交汇处,土壤潮湿或者有浅层积水环境中的植物。湿地植物泛指生长在过渡潮湿环境中的植物。狭义的湿地植物是指生长在水陆交汇处,土壤潮湿或者有浅层积水环境中的植物。
湿地植物种类繁多,主要包括水生、沼生、盐生以及一些中生的草本植物,在自然界具有特殊的生态价值,同时也是园林、庭院水景园观赏植物的重要组成部分。
一、分类
湿地植物在湿地生境的进化过程中,经历了由沉水植物-浮叶植物-浮水植物-湿生(挺水)植物-陆生植物的进化演变过程,而其演变过程与湖泊水体沼泽化进程相吻合。这些湿地植物在生态环境中相互竞争、相互依存,构成了多姿多彩、类型丰富的湿地王国。按照湿地植物的生长特征和形态特征可分为5大类。
1、沼生型植物
湿地中湿生植物种类繁多,如湿生鸢尾类及石菖蒲、海芋、芋类、水八角、水虎尾、芦竹、荻类、稻、野生稻、睡菜、苔草类、慈姑、莎草类、毛莨类等。
2、挺水型植物
挺水植物株形高大,直立挺拔,花色艳丽,绝大多数有茎、叶。挺水型植物下部或基部沉于水中,根或地茎扎入泥中生长发育上部挺出水面。挺水型植物如莲(荷花)、千屈菜、菖蒲、水葱、藤草类、香蒲、芦苇等。
3、浮叶型植物
浮叶型植物根状茎发达,花大、色艳;无明显地上茎或茎细弱不能直立,而它们的体内通常储藏有大量的气体,使叶片或植株能平衡地漂浮于水面上。浮叶型植物如王莲类、睡莲类、萍蓬草类、芡实、苔菜类等。
4、漂浮型植物
漂浮型植物根不生于泥中,植株漂浮于水面之上,随水流漂泊,多数以观叶为主。漂浮型植物如浮萍、满江红、燃鳖、大漂、槐叶萍、风眼莲、水蕨等。
5、沉水型植物
沉水型植物根、茎生于泥中,整个植株沉入水体之中,通气组织特别发达,利于在水中空气极度缺乏的环境种进行气体交换;叶多为狭长或丝状,植株的各部分均能吸收水中的养分,在水下弱光的条件下也能正常生长发育,但对水质有一定的要求,因为水质会影响其对弱光的利用:花小、花期短,以观叶为主。沉水型植物如海菜花类、黑藻类、金鱼藻类、眼子菜类、苦草类、水筛类、水毛茛类、狐尾藻类等
二、选择
一般在选择湿地植物时要遵循以下原则:
(1)耐污净化能力强;
(2)抗逆性强(抗冻、抗热、抗病虫害能力强);
(3)根系发达,适应性强;
(4)经济和观赏综合利用价值高;
(5)利于物种间的合理搭配;
(6)易于管理。
三、净化机理
湿地植物作为湿地系统的主要组分之一,其净化机理主要表现在如下3个方面:
(1)直接吸收利用污水中的营养物质,富集污水中的重金属等有毒、有害物质;
(2)输送氧气到根区,提供根区微生物生长、繁殖和降解反应对氧的需求;
(3)增强和维持介质的水力传输能力。
四、影响因素
湿地中植物的去污作用会受到各种因素的影响,归纳为如下几个方面:
(1)进水浓度。进口污水浓度的大小将直接关系到湿地植物的去污作用,浓度过大、过小都将对去污作用产生负面影响,浓度过大会使植物死亡,浓度小将不利于植物摄取养分的需求。
(2)水力负荷。水分的适量供给,即水力负荷的及时调整是保证湿地植物正常发挥作用的重要因素。
(3)水力停留时间(HRT)。HRT的长短将直接影响植物的去污效果,詹德昊等研究表明水力停留时间延长,极易造成严重滞水,阻碍空气进入基质层,造成好氧微生物活性下降,影响污水处理效果。
(4)温度。气候主要影响植物的生长,在适宜的温度条件下,湿地植物生长良好,对污染物的去除效率会增高。
(5)湿地水体的pH值。主要影响植物的生长,长期偏离可以忍受的pH值时,植物的生长会受到抑制甚至枯萎死亡。而许多微生物在4.0<pH<9.5的范围之外就无法生存,反硝化细菌一般适于的pH值为6.5~7.5,硝化细菌则喜欢pH>17.2的环境。
(6)植物种类。不同湿地植物的净化能力有一定的差异,主要原因在于不同的植物根系发达水平不同。
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