溶磷菌对生物滞留设施中磷分布特征及植物生长状况影响分析.pdfVIP

摘要

随着城镇化发展历程的加快，城市中不透水路面增加，地表径流发生变化。在面临

水资源匮乏和污染情况下，生物滞留设施能实现雨水滞留和水质处理的两个目标，为了

保障生物滞留设施中植物正常生长，需对生物滞留设施进行定期施肥，然而施肥易引起

生物滞留设施磷含量升高，导致生物滞留设施对雨水中磷的截留能力变弱。针对以上情

况，在生物滞留设施中引入溶磷菌，代谢活动过程中产生分泌物将不易分解磷向植物可

利用磷形态转化，使其有利于植物吸收利用，从而达到减少施肥的目的。本文对4个对

照组（A：狼尾草+蛭石；B：狼尾草+海绵铁；C：萱草+海绵铁；D：萱草+蛭石）和4

个实验组（A1：狼尾草+蛭石+溶磷菌；B1：狼尾草+海绵铁+溶磷菌；C1：萱草+海绵

铁+溶磷菌；D1：萱草+蛭石+溶磷菌）生物滞留设施在降雨间隔期磷的分布、根系状况

和土壤环境进行分析，研究溶磷菌对生物滞留设施中磷的分布特征和植物生长等的影响，

为生物滞留设施的运行提供建议。

（1）溶磷菌对生物滞留设施中磷的分布特征影响

本研究对实验组和对照组生物滞留设施在降雨间隔期不同土层中（上层土0-10cm、

中层土10-20cm、下层土10-20cm）不同形态磷（总磷、植物可利用磷、不易分解磷）

进行分析可得：

在对照组A和实验组A1中，总磷、植物可利用磷、不易分解磷分布特征保持一致。

在对照组B中，总磷、植物可利用磷、不易分解磷呈现出下层土中层土上层土

的分布特征。实验组B1中溶磷菌的增殖以及分泌的植酸酶、草酸，可能导致总磷、植

物可利用磷、不易分解磷分别呈现上层土下层土中层土、上层土中层土下层土、下

层土上层土中层土的分布特征。

在对照组C中，总磷、不易分解磷主要分布在下层，中层土植物可利用磷呈现上层

土下层土中层土的分布特征。实验组C1中溶磷菌增殖以及分泌产生的磷酸酶、植酸

酶、草酸，可能导致总磷、植物可利用磷、不易分解磷分别呈现下层土中层土上层土、

上层土中层土下层土、中层土下层土上层土的分布特征。

在对照组D中，总磷、植物可利用磷、不易分解磷主要分布在下层土，且可利用磷

I

呈现下层土上层土中层土的分布特征。实验组D1中溶磷菌增殖以及分泌产生的磷酸

酶、植酸酶、草酸，可能导致总磷、不易分解磷均呈现中层土上层土下层土的分布特

征，植物可利用磷呈现上层土中层土下层土的分布特征。

（2）溶磷菌对生物滞留设施中植物生长状况的影响

本研究对生物滞留设施在降雨间隔期植物根系、土壤pH、土壤溶解氧、土壤细菌

多样性进行检测，得出以下结论：

通过分析对照组和实验组植物根系和土壤中植酸酶、磷酸酶可知，由于溶磷菌的引

入导致土壤中植酸酶、磷酸酶增多，从而使有机磷化合物分解成植物可以吸收利用的可

溶性磷，最终促进植物总根长的增长。

通过分析对照组和实验组土壤pH和土壤中草酸数据可知，溶磷菌的引入导致土壤

中草酸增多，从而降低土壤pH值。

通过分析植物根系数据和土壤溶解氧含量可知，溶磷菌的引入，通过影响植物根系

的生长发育，进而导致土壤溶解氧含量降低。

通过分析对照组和实验组土壤细菌多样性可知，引入溶磷菌后，实验组物种在减少，

实验组与对照组中有较大部分一致的细菌群落，并具有各自的独特性，在门纲目科属分

类水平下优势菌群丰度上有一定差异，但主要优势菌群没有变化。

关键词：生物滞留设施，土壤磷，植物根系，微生物群落

II

ABSTRACT

Withtheaccelerateddevelopmentofurbanization,theimpervioussurfaceareaincitieshas

increasedandsurfacerunoffhaschanged.Toensurethenormalgrowthofplantsinbioretention

facilities,bioretentionfacilitiesneedtobefertilizedregularly,however,fertilizationislikelytocause

thepho