本發明專利技術涉及一種濕地植物根際厭氧環境模擬方法與裝置，所述的根際厭氧環境的模擬方法是在底泥的底部平鋪一層含蔗糖的瓊脂凝膠，再在其上注滿底泥，通過蔗糖的逐漸降解消耗底泥中的氧氣形成一定的底泥厭氧環境。所述的模擬裝置是由植物種植柱、根際層和厭氧底泥柱三部分組成，各部分由PVC法蘭、螺孔和螺栓固定連接，根際層的厚度為1-2mm，使用時將根際層中填充薄層底泥。當厭氧底泥柱加注蔗糖瓊脂凝膠和種植植物后在根際層形成易獲得的根際底泥。本發明專利技術所述裝置制作和方法應用簡單，試驗模擬效果好。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于濕地生態學研究領域，涉及一種濕地植物根際厭氧環境模擬方法與裝置。
技術介紹
隨著水污染問題的日益嚴重，濕地生態系統遭到毀滅性破壞，濕地植被逐漸衰退和消亡。從國內外對濕地生態系統演變和水污染治理的長期研究得到一個共識恢復濕地植被，是控制水體富營養化和重建濕地生態系統的關鍵環節。而在水生態系統已遭到破壞 的情況下，濕地植被的恢復受到諸多環境條件的制約，跟植物根系相接觸的底泥環境是其中的關鍵因素。有機污染負荷高的底泥中因有機物的降解會迅速耗竭間隙水中的溶解氧，使底泥呈低氧甚至厭氧狀態，植物根系呼吸作用受到限制，同時厭氧環境中產生的有機酸、硫化物、氨氮等植物毒素的積累對植物生長也極為不利。但濕地植物具有抵御或耐受根際厭氧環境的機制，如增加根系氧氣輸導、提高低氧或厭氧代謝效率等。厭氧底泥和濕地植物根系之間的相互作用都可以在根際這一微域環境來體現，因此研究植物根際特征可以為揭示二者之間相互作用提供平臺。在涉及底泥環境的研究中，厭氧環境的模擬大多采用直接投加有機物到底泥中并混勻，利用有機物降解消耗底泥中的氧氣從而形成低氧或厭氧環境。但這些方法的缺點在于一次性投加有機物后其降解強度和進度無法控制，特別是在溫度較高的培養環境中，厭氧模擬效果不持久。本專利技術利用瓊脂凝膠中蔗糖的穩定釋放和降解，可形成比較持久的厭氧環境。而在涉及植物根際的研究中，已經有多種植物培養裝置得以應用，其中以三室根箱培養裝置最為常見。該類裝置的原理是將植物種植在安裝了垂直網面的根箱中，利用根系生長可以在網面一側形成“根墊”，在網面另一側的土壤薄層受到根系生長代謝的影響，與遠離根系的土體性質有所不同，這種受到根系影響的薄層空間被認為是根際環境。傳統方形根箱大多應用于陸生植物的培養，水分需求和土壤環境與濕地植物有很大不同，目前還未見到專門用于濕地或水生植物的根際模擬裝置。本專利技術根據上述根箱的原理，改進了傳統方形根箱的垂直網面結構，將網面水平放置，使植物根系借助重力作用更易形成“根墊”，利用物質的垂直遷移作用更易形成根際環境，并結合底泥厭氧環境的模擬方法，形成一種濕地植物根際厭氧環境模擬方法與裝置。
技術實現思路
本專利技術針對現有技術的不足，提供了一種濕地植物根際厭氧環境模擬方法與裝置。為解決上述技術問題，本專利技術采用以下技術方案 一種濕地植物根際厭氧環境模擬方法，具體步驟如下 (I)根際厭氧環境的培養將占底泥濕重0.0%-1.0%的蔗糖分別溶解于煮沸的2%瓊脂糖溶液中，將該混合溶液趁熱倒入厭氧底泥柱3中，水平放置待蔗糖瓊脂溶液冷卻，然后將底泥柱3內裝滿第一底泥13 ;在根際層2中的下層尼龍網5上平鋪一層l_2mm厚的底泥，通過第二螺栓12連接根際層2的上層尼龍網5上，將連接好的根際層2與植物種植柱I和厭氧底泥柱3通過第一螺栓11固定； (2)植物種植與根際底泥的獲得植物種植柱I中加入一半高度的第二底泥14，種植濕地植物15，再填充第二底泥14至離種植柱I上邊緣2-3cm，根據試驗需要給植物提供適宜光照、水分和其他條件；試驗結束時拆除第一螺栓11和第二螺栓12，可直接取得根際層2中的底泥用于分析。一種濕地植物根際厭氧環境模擬方法所使用的模擬裝置，所述裝置自上而下由植物種植柱I、根際層2和厭氧底泥柱3組成，所述第二 PVC法蘭6、二個第一 PVC法蘭4和第三PVC法蘭7通過第一螺栓連接11，所述根際層2由2層同樣的尼龍網5分別固定于二個第一 PVC法蘭4上，二個第一 PVC法蘭4通過第二螺栓12連接，兩層尼龍網5之間的垂直 距離為l-2mm。本專利技術中，所述植物種植柱I內設有第二底泥14，第二底泥14內種植濕地植物15。本專利技術中，所述厭氧底泥柱3內設有第一底泥13。本專利技術中，所述尼龍網5采用300目的尼龍網。本專利技術的有益效果在于本專利技術所述裝置制作和方法應用簡單，試驗模擬效果好。附圖說明圖I是本專利技術所述濕地植物根際厭氧環境模擬裝置的結構示意圖。圖中標號植物種植柱，2、根際層，3、厭氧底泥柱，4，6，7分別為第一 PVC法蘭、第二 PVC法蘭，第三PVC法蘭，5、尼龍網，8，9，10分別為第一螺孔、第二螺孔、第三螺孔，11，12分別為第一螺栓、第二螺栓，13，14分別為第一底泥、第二底泥，15、濕地植物。具體實施例方式下面進一步闡述本專利技術。實施例I :如圖I所示，一種濕地植物根際模擬裝置，所述裝置從上到下由植物種植柱I、根際層2和厭氧底泥柱3三部分組成，各部分由第一 PVC法蘭4，第二 PVC法蘭6，第三PVC法蘭7、植物種植柱I、根際層2和厭氧底泥柱3通過第一螺孔8，第二螺孔9，第三螺孔10和第一螺栓11固定連接，所述根際層2由2層同樣的尼龍網5分別固定于二個第一PVC法蘭4上，根際層2的厚度為l_2mm。在使用該裝置時可將根際層2的第二螺栓12拆除，在其中一張尼龍網上平鋪一層厚度為1-2_的底泥層，然后將兩層尼龍網連接固定好，尼龍網之間的底泥層即為根際底泥。本專利技術所述的根際厭氧環境的模擬方法是在厭氧底泥柱3的底部平鋪一層含蔗糖的瓊脂凝膠，再在其上注滿底泥，通過蔗糖的逐漸降解消耗底泥中的氧氣形成一定的底泥厭氧環境，種植植物后在根際層2中形成易獲得的根際底泥。具體步驟如下 一、將占厭氧底泥柱3中第一底泥13濕重不同百分比的蔗糖溶解于煮沸的2%瓊脂糖溶液中，將該混合溶液趁熱倒入厭氧底泥柱3中，平放待蔗糖瓊脂溶液冷卻形成凝膠，然后用底泥13裝滿底泥柱3，并將表面抹平。將填充并連接好的根際層2與植物種植柱I和底泥柱3通過螺栓11固定。二、植物種植柱I中加入一半高度的底泥，種植濕地植物15，再填充第二底泥14至離種植柱I上邊緣2-3cm，根據試驗需要給植物提供適宜光照、水分和其他條件。試驗結束時拆除第一螺栓11，第二螺栓12，可直接取得根際層2中根際底泥用于分析。本專利技術在根際厭氧環境模擬研究中，取得了較好的效果。下表I是蔗糖的重量百分比分別為底泥0%，0. 5%和I. 0%時根際底泥和厭氧底泥柱3中底泥的pH和氧化還原電位ORP 值。表I根際底泥和厭氧底泥柱3中底泥的pH和氧化還原電位ORP值本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種濕地植物根際厭氧環境模擬方法，其特征在于具體步驟如下：（1）根際厭氧環境的培養：將占底泥濕重0.0%?1.0%?的蔗糖分別溶解于煮沸的2%?瓊脂糖溶液中，將該混合溶液趁熱倒入厭氧底泥柱(3)中，水平放置待蔗糖瓊脂溶液冷卻，然后將底泥柱(3)內裝滿第一底泥(13)；在根際層(2)中的下層尼龍網(5)上平鋪一層1?2mm厚的底泥，通過第二螺栓(12)連接根際層(2)的上層尼龍網(5)上，將連接好的根際層(2)與植物種植柱(1)和厭氧底泥柱(3)通過第一螺栓(11)固定；（2）植物種植與根際底泥的獲得：植物種植柱(1)中加入一半高度的第二底泥(14)，種植濕地植物(15)，再填充第二底泥(14)至離種植柱(1)上邊緣2?3cm，根據試驗需要給植物提供適宜光照、水分和其他條件；試驗結束時拆除第一螺栓(11)和第二螺栓(12)，取得根際層(2)中的底泥用于分析。
【技術特征摘要】
1.一種濕地植物根際厭氧環境模擬方法，其特征在于具體步驟如下 (1)根際厭氧環境的培養將占底泥濕重0.0%-1.0%的蔗糖分別溶解于煮沸的2%瓊脂糖溶液中，將該混合溶液趁熱倒入厭氧底泥柱(3)中，水平放置待蔗糖瓊脂溶液冷卻，然后將底泥柱(3)內裝滿第一底泥(13);在根際層(2)中的下層尼龍網(5)上平鋪一層l_2mm厚的底泥，通過第二螺栓(12)連接根際層(2)的上層尼龍網(5)上，將連接好的根際層(2)與植物種植柱(I)和厭氧底泥柱(3)通過第一螺栓(11)固定； (2)植物種植與根際底泥的獲得植物種植柱(I)中加入一半高度的第二底泥(14)，種植濕地植物(15)，再填充第二底泥(14)至離種植柱(I)上邊緣2-3cm，根據試驗需要給植物提供適宜光照、水分和其他條件；試驗結束時拆除第一螺栓(11)和第二螺栓(12)，取得...
【專利技術屬性】
技術研發人員：成水平，吳娟，鐘非，
申請(專利權)人：同濟大學，
類型：發明
國別省市：
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