“几种优良湿地植物污水净化效果及繁殖技术研究”项目可行性报告

1、“几种优良湿地植物污水净化效果及繁殖技术研究”项目可行性报告一、项目申请的必要性1、项目的重要意义湿地及湿地园林是我国城镇化、现代化建设中的生态关键环节，是经济、文 化可持续发展和实现人居和谐的根基和保障，其意义和价值是巨大的（赖玉婷， 2013）o湿地园林因其同时兼具丰富的陆生和水生动植物资源，形成了其它任何单一 生态系统都无法比拟的天然基因库和独特的生物坏境，对保护物种，维持生物多 样性有难以替代的生态价值。同时，湿地园林述可以拓展绿地内涵，极大地满足 了人们的审美和园林景观的丰富度。据联合国坏境署2000年的权威研究数据表明，每公顷湿地生态系统每年创造 的价值高达14000美元，是热带雨

2、林的7倍，是农田生态系统的160倍，湿地作为 全球价值最高的生态系统（何仲坚，2006），研究其生态容量和如何选取更合理 的构建模式是非常必要的。园林湿地植物在现代城市园林造景中占有非常重要的 位置，他们不仅具有较高的观赏价值，经济价值，述能监测与控制大气和水体污 染，吸收水中的污染物，提高水体的溶解氧，对水体起净化作用，是水体天然的 净化器（覃建美，2006） o近几年，随着湿地公园建设和居住区美化对园林类湿地植物多样性的需求， 其他种类的园林水生观赏植物的引进和种植迅速增多，从事水生观赏植物生产的 企业呈异军突起之势。但一般是建设部门或企业或个人购买种植，总体上对种植 的种类缺乏研究。水生

3、植物引进不当，可能导致严重的生态入侵（les & mehrhoff, 1999;thiebaut, 2007）。可见，研究工作落后于应用，有可能对水生观赏植物的 应用产生不良影响，甚至出现生态灾难。我国现有不少湿地植物都是优良的景观 物种，将各类群的湿地植物合理搭配，便可形成错落有致的湿地园林。本项目的目的，一是调查多种水生湿地植物的污水净化效杲并从中选出净化 能力较强的优良种类，二是对几种水生湿地观赏植物进行繁殖和市场开发，提供 繁殖，育苗和栽培技术，如人工种子等一些操作简便、可以大范围推广的繁殖技术。2、技术的先进性及创新性湿地植物对废水中的营养物质和有害物质有去除作用；湿地植物的

4、根系佶加 强土壤中水分传导和氧气传输的作用，能够为微生物提供栖息地；具有良好的景 观效应和经济价值等（张洪刚，2006）。水鳖科的苦草（vallisneria natans （lour.） hara）和小二仙草科的穗状狐尾藻（myriophyllum spicatum linn.）和我国常见的 沉水植物范草（potamogeton crispus l1）等都有很高的观赏价值，同吋也是0前生 态恢复工程屮常见的先锋植物（张锐彬，2007）,沉水植物也可用于小型或浅层 水体景观观赏作用，根据园林湿地水体的空间分布，该类沉水植物也具有很高的 应用价值。木项口屮选取芦苇、美人蕉、风车草、苦草和黑藻等作

5、为供试植物进行研究, 已掌握连续五年多种湿地植物单种和复合种群落人工湿地污水净化效果的规律, 以及多种沉水植物营养物去除效果分析，并中请了苦草和黑藻人工种子等研发的 国家专利，具有丰富的一手背景资料和先进的无性繁殖技术，能提出优化合理的 项目方案。二、申报单位情况1. 基本情况承担单位xxxxxxxxxx有教职工人xxx人，其中有中科院院士x人，高级职 称xx人，屮级职称人x人。学院为学校xxx建设重点单位，有雄厚的研究队伍 和研究条件。有广东省重点实验室、广东省高校重点实验室，以及数千万的研究 教学仪器设备。学院有生物学一级学科博士点和生物学一级学科硕士点和园艺学 硕士点。2. 研究开发能力

6、木项冃可依托的前期研究成果本课题现有的研究和开发基础扎实，研究和开发装备好。中请人长期从事植 物生态学研究，具冇良好的野外调查和资料分析的能力。近十几年开展湿地和人 工湿地的研究，已完成xxxxxx红树林的数量变化及生态效应研究（xxx资助项 目子课题，xxx)、人工湿地植物根系生长、分布、输氧能力及污水净化效果 研究(国家xxxxx项n,xxx)、人工湿地建群植物筛选与群落构建研究(广东 xxx, xxx)、xxxx植物人工湿地群落结构和污水处理效果研究(xxxxx),并 进行了广州市湿地植物和水生观赏植物的调查研究(xxx),以及沉水植物的污 水净化效果研究(xxxxxx) o已取得的专利

7、有：一种沉水植物黑藻xxx方法专利号xxxxxx,已公开，可以在中国知网 上查看。一种xxx作方法专利号xxx,已公开。一种xxx制作方法专利号xxxx,已公开。这些研究工作为本项口提供了良好的基础。申请人所在的xxxxxx实验室是 广东省(科研型)重点实验室，有优良的科研设备，主要的有组培超净工作室 300m2,温室1000 m2,大棚1000 m2,人工气候室(可控制光、温度和湿度)lona 培养室共10间120 m2,分子生物学实验室、分子生态学实验室等先进的研究用 实验室等。三、研究内容：本项目包描以下两方面的研究内容：(1) 园林水生植物组合效果比较选优单种和复合种挺水植物净化效果分

8、析：比选出单种和复合种湿地植物最佳搭 配方式，需符合净化效果，观赏美学等最优的角度。沉水植物抑制浮游藻类效果分析：沉水植物对改善水体颜色，透明度，净化 水质，抑制藻类富营养化等有显著作用，对提高池塘系统水体的观赏性和园林造 景造水发挥了重要作用。项目开发利用潜力和开发应用现状：沉水植物可以作为室内观赏同时为观赏 鱼类提供饵料和溶解氧；美化园林景观；修复轻度污染的水体或作为污水处理厂 初沉池或二沉池出水水体的进一步净化。构建观赏，休憩，生态恢复为一体的稳 定的园林湿地系统。(2) 若干重要水生观赏植物的繁殖和市场开发对芦苇，xxx, xxx, xxx, xx, xxx,苦草等采用组织培养或营养繁

9、殖或种子繁殖等方法，进行快速繁殖和育苗研究，成品苗投放由场。四、主要技术、经济指标：直接经济效益：繁殖成功并投放市场水生观赏植物10种左右，产生不少于 10万元的直接经济效益。社会效益：对于水生植物的快繁尤其人工种了培养，以低廉的价格和方便快 捷的运输种植模式，能轻松的解决一些受污染的死水的生态环境问题，促进人居 和谐发展。五、研究方法及技术路线（主要技术措施）（1）园林水生植物组合效果比较选优对多种挺水植物单种和复合种人工湿地根系泌氧，有机分泌物，微生物多样 性，土壤酶活性等指标的综合分析，综合园林景观的整体布局，筛选出净化效果 最好和观赏性最强的植物种类或其组合，以期达到园林建设的口的。其

10、小根系泌 氧的测定方法为极谱法（armstrong, 1975）,有机分泌物采用高效液相色谱法， 根际土壤微生物多样性采用高通量测序技术，土壤酶活性采用分光光度比色法， 水质净化指标米用国标法。对多种沉水植物净化效杲和抑藻作用研究，筛选出极具观赏性的优良品种。 抑藻效果采用显微镜计数和藻液吸光度法测定。（2）重要水生观赏植物的繁殖和由场开发选择具冇较大观赏应用价值的观花植物34种、观叶植物34种及英他沉水 观赏植物34种，采用组织培养或营养繁殖或种子繁殖等方法，进行快速繁殖， 每种繁殖10000苗左右，投放市场。中请单位和合作单位均右长期组培苗研究和 生产的经验，有足够规模的组培工厂、育苗大棚

11、，合作单位在花卉的生产和市场 销售方面有有力的队伍、丰富的经验、较发达的市场信息网，该部分内容的完成 是可行的。六、研发时间（项ii的阶段与进度）起止吋间主要工作内容2014年9刀2014年10刀筛选出最优湿地植物2014年10月2014年12月对几种植物的组织培养或人工种了等繁殖方法的确立和成熟2014年1月-2015年5月繁殖技术的推广和大批量牛产2015年5月2015年7月销售，成果验收，结题七、资金使用（万元）（填写主要费用）1. 差旅费：1202. 材料费（种苗、生产资料、水电等）：5.253. 耗材药品等费（含测试化验加工费）：4.504. 劳务费（工人、学生、科研人员加班等）：0

12、.805项冃管理费（含出版费）：1.80总计13.55八、经济及社会效益分析1、市场前景由于工业化、城市化进程的加快，湿地面积大量减少，生态平衡遭到了一定 程度的破坏。我国目前止在努力遏制天然湿地的减少趋势，积极开展湿地的生态 恢复。在这个过程屮，需要大量各类水生观赏植物。湿地公园的建设将会有更大 的发展，对水牛观赏植物的需求将会持续的增加。随着园林事业的发展和房地产业的兴起，人们对居住的环境质量也有了新 的认识，各种景观水体和水景住宅会不断出现，水域面积也会急剧增长，因此, 湿地植物的应用前景极为广阔（覃建美，2006） o市场出售的湿地植物数类不多, 且价格不菲，一些难于获得种了或幼苗的植

13、物更是不多见。种源储备远不能满足 市场需求，近几年内水生植物市场不会饱和。结合实验课题的研究，建立湿地植 物品种数据库，丰富湿地植物资源，以多种类、高质量的繁殖技术领先于园林湿 地植物市场将是关键的一步。2、产品单位售价与盈利预测 目前一般市售沉水植物幼苗均价在0.3-0.4元左右浮动，按本实验室己经 取得的专利苦草人工种子为例，一万颗苦草人工种子的成本价在300元左右，以 附加成木400元计算，则一万颗种了获利1850元（按单价0.25元，成活率90%, 暂不计税收），人工种子因其占用空间小，繁殖速度快，发芽成苗速度快，运输 保存方便等优点，其市场占有率不容小觑，暂视具体销售情况而定。 挺水

14、植物以美人蕉为例，一般品种较好的美人蕉市场均价在1.5元左右， 若按组培方式计算成本，一刀颗组培苗成本价在1490元（李泽生，2011）。则 一万颗组培苗获利11510 （按单价1.3元计算，因本实验室尚未获得美人蕉组培 苗，借鉴石斛组培过程的损耗计算）。3、社会效益分析曲于水体污染和渔业养殖过度，沉水植物群落普遍退化或消失（xiep, 1996）,随之造成整个水生态系统功能的普遍退化，常引起水华暴发，严重妨害 了工农业生产和人民健康。沉水植物的恢复成为水污染综合治理的关键环节。由 于大多沉水植物种子难以获得，当水体的植物种子库受到严重破坏吋，水生植被 的恢复工程不可避免对水生植物种苗有大量需

15、求。目前水生植被恢复工程的种苗 都是从自然水体捞取，这就对种源地的植物种群造成了破坏。此外，种苗的获得 也会受到季节所限。利用人工种子技术，可避免对种源地植物资源的破坏，且操 作简易（安彦杰，2009） o人工种子等繁殖技术的推广将极人的拓展湿地植物的应用，降低园林湿地的 成本投入，使大部分无资金维持的池塘等水体以极少的投入就可得到较大程度的 改善，进而提高周围居住人群的生活环境。4、对环境的影响分析本实验研究自然状态下湿地植物净化效果及其无性繁殖方式，选择优良观赏 植物种，不会对原冇生态环境造成任何不良影响。九、风险分析1、技术风险繁殖技术中因一直在实验室条件下小规模的生产，未能大批量成规模

16、的投入 实际生产环境小，可能会产生实际运用屮成活率下降等现象；挺水植物获得人工 种子具冇一定的难度，获得组培苗具冇一定的可行性，但目前本实验室尚未能获 得组培苗的成功，尚需进一步的探索和研究。2、管理风险投产过程中由于人员经验不足可能会造成人力资源的浪费和生产资料的浪 费，分工不明确，责任不到人等情况。应多借鉴优秀的管理案例，尽可能降低会 岀现的风险。3、市场风险由于现有市场存在很多竞争者，而本实验室专利方法又容易获得，因此难以 防范仿制现象的出现，且打开一个新兴的市场比较冇难度难以保持较稳定的市场 占有率；另一方面人员工资和管理费用随物价等的上涨而急剧增加也会带来一定 的压力。主要参考文献：

17、armstrong w, wright e j. 1975. radial oxygen loss from roots: the theoretical basis for the manipulation of flux data obtained by the cylinrlrical platinum electrode techniquej. physiologia plantarum, 35: 21-26.安彦杰张彦辉杨劭.2009.沉水植物萌草的人工种子技术.水生生物学报33 （4）, 643-648.陈锐彬张丽陈章和*林正眉2007.广州地区湿地维管植物资源调查与分析. 生态科

18、学26,311-318.何仲坚 朱纯 冯毅敏2006.广东湿地植物资源概况.广东园林2& 2023赖玉婷2013.湿地植物在湿地园林中的生态创新应用 中国园艺文摘6, 84-86les d. h., mehrhoff l. j. 1999. introduction of nonindigenous aquatic vascular plants in southern new england: a historical perspective. biological invasions, 1: 281-300. 李泽生白燕冰高燕耿秀英钏相仙.2011.石斛组培工厂化育苗成本核算.中 国热带农业40, 24-26.覃建美张世林2006.重庆园林湿地植物开发利用现状、对策及品种推荐 园林 科技.102, 26-31.thiebaut g. 2007. invasion success of indigenous aquatic and semi-aquatic plants in their native and introduced ranges. a comparison between their i