再生水草坪灌溉生态效应及其评价

论文摘要

本研究以北京市陶然亭公园内再生水灌溉约4年的草坪灌区与自来水草坪对照灌区为研究对象，运用统计学、数量生态学及微生物生态学分析方法研究再生水灌溉对土壤系统、植被系统及微生物系统的影响，并结合室内控制实验，运用生理生态学分析方法研究再生水灌溉对草坪草个体生理生态效应的影响，在此基础上，探讨再生水草坪灌溉的可行性。再生水灌区灌溉水源系高碑店二级处理出水再经水源六厂深度处理的再生水。 再生水灌溉对土壤系统的影响研究表明：与对照相比，再生水灌溉导致土壤盐分累积强度增大，尤其是增大了氯离子、钠离子的淀积强度；土壤全氮无明显变化，全磷有一定累积，土壤肥力未见明显增加；再生水灌溉不改变微生物种群密度及酶活性的季节动态规律，但的确改变其在不同土壤垂直空间的分布比例，尤其是对土壤根际层分布状况的改变，变化幅度随生物学指标对再生水敏感性的变化而变化；综合以上，再生水灌区土壤质量综合状况与自来水灌区土壤质量综合状况无明显差异。 再生水灌溉对草坪植被的影响研究表明：与对照相比，再生水灌溉有利子草坪杂草种类、数量的增加，但对草坪杂草群落类型多样性无显著影响。再生水灌溉使得草坪杂草群落结构及其多样性发生变化，对共有的优势杂草群落类型紫花地丁群落（Ass.viola yedoensis）、白三叶群落（Ass. trifolium rrepens）、栾树幼苗群落（Ass.koelreuteria paniculata）而言，这种变化主要表现为优势杂草盖度值及伴生种丰度值增加；对非优势杂草群落类型而言，这种变化主要是优势杂草对生境具有高度选择性的结果。杂草群落多样性最终增加，杂草对草坪植被负面影响增强。再生水在促进草坪杂草多样性的同时，也促进草坪草生长发育，再生水灌区草坪综合质量状况与自来水灌区草坪综合质量状况无明显差异。 再生水灌溉对微生物系统的影响研究表明：与对照相比，再生水灌溉有利于草坪草根际微生物数量的增加，但对根系及非根系层微生物无显著影响。两灌区分离得到的细菌均属于a-proteobacteria，β-proteobacteria，γ-proteobacteria，Bacteridetes，Firmicutes和Actinobacteria六大类群。再生水样品分离得到的细菌至少分属于18个属的24个种，而自来水样品分离得到的细菌则分属于15个属的20个种。再生水灌溉使得微生物群落结构及多样性发生相应变化。再生水灌溉对微生物群落结构的改变主要体现在种的层次上，表现为优势种多度值增加及对再生水敏感的非优势种有无，群落多样性最终增加。 再生水灌溉对草坪个体生长发育影响研究表明：再生水灌溉对草坪草生长发育的影响不仅随物种的变化而变化，而且随物种发育阶段的变化而变化。再生水灌溉对幼苗的

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 缩略符号对照表
• 目录
• 致谢
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1.1.再生水回用及存在的问题
• 1.1.1.再生水的概念
• 1.1.2.再生水回用系统
• 1.2.再生污水灌溉历史
• 1.2.1.国外再生污水灌溉历史
• 1.2.2.国内再生污水灌溉历史
• 1.2.3.北京市再生污水灌溉历史
• 1.3.再生污水灌溉研究进展及存在的问题
• 1.3.1.再生污水灌溉的土壤效应
• 1.3.2.再生污水灌溉的植物效应
• 1.3.3.再生污水灌溉的微生物效应
• 1.3.4.再生污水灌溉的环境效应
• 1.3.5.再生污水灌溉研究中存在的问题
• 1.4.研究方法的选择依据
• 1.4.1 数量生态学在再生水灌溉研究中的应用
• 1.4.2 微生物生态学在再生水灌溉研究中的应用
• 1.4.3 生理生态学在再生水灌溉研究中的应用
• 第二章 研究内容及技术路线
• 2.1.研究内容
• 2.2.1.再生水灌溉对草坪土壤肥力效应的影响及评价
• 2.2.2 再生水灌溉对草坪杂草群落结构的影响及草坪质量评价
• 2.2.3 再生水灌溉对草坪根际微生物群落结构的影响
• 2.2.4 再生水灌溉对草坪草生长发育的影响
• 2.2.5 再生水灌溉对草坪草抗性的影响及评价
• 2.2.技术路线
• 第三章 研究区域及研究方法
• 3.1.研究区概况
• 3.2.野外实验分析方法
• 3.2.1.野外样品采集
• 3.2.2.野外实验方法
• 3.3.室内实验分析方法
• 3.3.1.室内实验材料
• 3.3.2.室内实验方法
• 3.4.数据分析方法
• 3.4.1.统计分析方法
• 3.4.2.数量生态学分析方法
• 3.4.3.评价方法
• 第四章 再生水灌溉对草坪土壤质量状况的影响及评价
• 4.1 再生水灌溉对土壤因子分布特性的影响
• 4.1.1 土壤化学元素的时空分布规律
• 4.1.2 土壤微生物种群密度的时空分布规律
• 4.1.3 土壤酶活性时空分布规律
• 4.2 再生水灌溉对因子间相关关系的影响
• 4.3 再生水灌溉对土壤综合质量状况的影响
• 4.3.1 土壤综合质量评价指标体系构建
• 4.3.2 土壤综合质量评价结果
• 4.4 小结
• 第五章 再生水灌溉对草坪质量状况的影响及评价
• 5.1 再生水灌溉对草坪杂草群落结构的影响
• 5.1.1 杂草群落的多样性变化
• 5.1.2 杂草群落的生态位变化
• 5.2 再生水灌溉对草坪综合质量状况的影响
• 5.2.1 草坪综合质量评价指标体系的构建
• 5.2.2 草坪草质量综合评价结果
• 5.3.小结
• 第六章 再生水灌溉对草坪根际微生物群落结构的影响
• 6.1.再生水灌溉对微生物群落的影响
• 6.1.1 微生物种群密度变化
• 6.1.2.ARDRA多态性分型
• 6.1.3 OTUs菌株分布情况
• 6.1.4 群落多样性分析
• 6.1.5 SPSS聚类分析
• 6.1.5 系统发育分析
• 6.2.小结
• 第七章 再生水灌溉草坪草生长发育的影响
• 7.1 再生水灌溉对种子萌发的影响
• 7.2 再生水灌溉对草坪幼苗生长发育的影响
• 7.2.1 再生水灌溉对幼苗生物量的影响
• 7.2.2 再生水灌溉对幼苗生理指标的影响
• 7.3 再生水灌溉对成坪草坪草生理特性的影响
• 7.3.1 再生水灌溉对基质盐分的影响
• 7.3.2 再生水灌溉对成坪草坪的生理影响
• 7.4.成坪草坪对灌溉水源适宜性评价
• 7.5.小结
• 第八章 再生水灌溉对草坪草抗逆性影响及评价
• 8.1 再生水灌溉对温度胁迫下草坪草生理特性的影响
• 8.2.温度胁迫下成坪草坪对灌溉水源的适宜性评价
• 8.3.小结
• 第九章 再生水草坪灌溉可行性研究
• 9.1.再生水作为灌溉水源可行性分析
• 9.2.再生水草坪灌溉土壤系统可行性分析
• 9.3.再生水草坪灌溉植被系统可行性分析
• 9.4.再生水草坪灌溉微生物系统可行性分析
• 9.5.再生水草坪灌溉植物个体可行性分析
• 9.6.小结
• 第十章 结论与展望
• 10.1.主要结论
• 10.2.主要创新点
• 10.3.研究展望
• 参考文献
• 个人简历
• 发表论文