再生水草坪灌溉生態(tài)效應(yīng)及其評價.pdf

1、本研究以北京市陶然亭公園內(nèi)再生水灌溉約4年的草坪灌區(qū)與自來水草坪對照灌區(qū)為研究對象，運用統(tǒng)計學(xué)、數(shù)量生態(tài)學(xué)及微生物生態(tài)學(xué)分析方法，研究再生水灌溉對土壤系統(tǒng)、植被系統(tǒng)及微生物系統(tǒng)的影響，并結(jié)合室內(nèi)控制實驗，運用生理生態(tài)學(xué)分析方法研究再生水灌溉對草坪草個體生理生態(tài)效應(yīng)的影響。在此基礎(chǔ)上，探討再生水草坪灌溉的可行性。再生水灌區(qū)灌溉水源系高碑店二級處理出水再經(jīng)水源六廠深度處理的再生水。 再生水灌溉對土壤系統(tǒng)的影響研究表明：與對照相比，再

2、生水灌溉導(dǎo)致土壤鹽分累積強度增大，尤其是增大了氯離子、鈉離子的淀積強度；土壤全氮無明顯變化，全磷有一定累積，土壤肥力未見明顯增加；再生水灌溉不改變微生物種群密度及酶活性的季節(jié)動態(tài)規(guī)律，但的確改變其在不同土壤垂直空間的分布比例，尤其是對土壤根際層分布狀況的改變，變化幅度隨生物學(xué)指標對再生水敏感性的變化而變化；綜合以上，再生水灌區(qū)土壤質(zhì)量綜合狀況與自來水灌區(qū)土壤質(zhì)量綜合狀況無明顯差異。 再生水灌溉對草坪植被的影響研究表明：與對照相比

3、，再生水灌溉有利于草坪雜草種類、數(shù)量的增加，但對草坪雜草群落類型多樣性無顯著影響。再生水灌溉使得草坪雜草群落結(jié)構(gòu)及其多樣性發(fā)生變化，對共有的優(yōu)勢雜草群落類型紫花地丁群落(Ass.violayedoensis)、白三葉群落(Ass.trifoliumrrepens)、欒樹幼苗群落(Ass.koelreuteriapaniculata)而言，這種變化主要表現(xiàn)為優(yōu)勢雜草蓋度值及伴生種豐度值增加；對非優(yōu)勢雜草群落類型而言，這種變化主要是優(yōu)勢雜草

4、對生境具有高度選擇性的結(jié)果。雜草群落多樣性最終增加，雜草對草坪植被負面影響增強。再生水在促進草坪雜草多樣性的同時，也促進草坪草生長發(fā)育，再生水灌區(qū)草坪綜合質(zhì)量狀況與自來水灌區(qū)草坪綜合質(zhì)量狀況無明顯差異。 再生水灌溉對微生物系統(tǒng)的影響研究表明：與對照相比，再生水灌溉有利于草坪草根際微生物數(shù)量的增加，但對根系及非根系層微生物無顯著影響。兩灌區(qū)分離得到的細菌均屬于α-proteobacteria,β-proteobacteria,γ-

5、proteobacteria,Bacteridetes，F(xiàn)irmicutes和Actinobacteria六大類群。再生水樣品分離得到的細菌至少分屬于18個屬的24個種，而自來水樣品分離得到的細菌則分屬于15個屬的20個種。再生水灌溉使得微生物群落結(jié)構(gòu)及多樣性發(fā)生相應(yīng)變化。再生水灌溉對微生物群落結(jié)構(gòu)的改變主要體現(xiàn)在種的層次上，表現(xiàn)為優(yōu)勢種多度值增加及對再生水敏感的非優(yōu)勢種有無，群落多樣性最終增加。 再生水灌溉對草坪個體生長發(fā)育影

6、響研究表明：再生水灌溉對草坪草生長發(fā)育的影響不僅隨物種的變化而變化，而且隨物種發(fā)育階段的變化而變化。再生水灌溉對幼苗的傷害大于對成熟植株的傷害。不同物種種子萌發(fā)期及幼苗期對再生水的適宜性表現(xiàn)為黑麥草＞高羊茅＞早熟禾，而成坪后對再生水的適宜性表現(xiàn)為高羊茅＞黑麥草＞早熟禾。高羊茅與黑麥草對再生水作用的生理響應(yīng)機制為積極應(yīng)對，而草地早熟禾為被動忍耐。基質(zhì)中微量鹽分的累積是影響黑麥草、高羊茅保護性酶活性水平提高的重要因素，也是早熟禾膜質(zhì)過氧化損

7、傷的重要因素。 再生水灌溉對草坪草抗性影響研究表明：持續(xù)的再生水灌溉使得草坪草有機會改變對脅迫的忍耐強度，即各物種不同處理條件下抗熱性大小依次為再生水高羊茅＞自來水高羊茅＞再生水黑麥草＞自來水早熟禾＞自來水黑麥草＞再生水早熟禾；抗寒性大小依次為再生水高羊茅＞再生水黑麥草＞自來水早熟禾＞自來水高羊茅＞自來水黑麥草＞再生水早熟禾。 綜上所述，再生水灌溉與自來水灌溉對土壤-草坪-微生物系統(tǒng)的影響無顯著差異，本研究區(qū)再生水草坪灌