• 关键词：人工湿地  污染水体  植物竞争  生长特性  微生物群落

• 基金项目：国家自然科学基金（No.51808431， 51778522）； 陕西省教育厅重点项目（No.17JS078）； 中国博士后科学基金（No.2017M613290XB）

• 郑于聪
• 西安建筑科技大学环境与市政工程学院，陕西省环境工程重点实验室，西北水资源与环境生态教育部重点实验室，国家城市非传统水资源开发利用国际科技合作基地，西安 710055

• 杨乾
• 西安建筑科技大学环境与市政工程学院，陕西省环境工程重点实验室，西北水资源与环境生态教育部重点实验室，国家城市非传统水资源开发利用国际科技合作基地，西安 710055

• 杨丹
• 西安建筑科技大学环境与市政工程学院，陕西省环境工程重点实验室，西北水资源与环境生态教育部重点实验室，国家城市非传统水资源开发利用国际科技合作基地，西安 710055

• 刘营
• 西安建筑科技大学环境与市政工程学院，陕西省环境工程重点实验室，西北水资源与环境生态教育部重点实验室，国家城市非传统水资源开发利用国际科技合作基地，西安 710055

• 孙转转
• 西安建筑科技大学环境与市政工程学院，陕西省环境工程重点实验室，西北水资源与环境生态教育部重点实验室，国家城市非传统水资源开发利用国际科技合作基地，西安 710055

• 王晓昌
• 西安建筑科技大学环境与市政工程学院，陕西省环境工程重点实验室，西北水资源与环境生态教育部重点实验室，国家城市非传统水资源开发利用国际科技合作基地，西安 710055

• 摘要：为了系统评估混合种植人工湿地中植物组成的变化规律，以及物种竞争对湿地植物-微生物相互作用和湿地净化功能的影响特性，基于芦苇、香蒲混合种植的表面流人工湿地中试实验，开展了连续5年的研究.结果表明，在混合种植人工湿地中，芦苇从进水端开始侵蚀香蒲生态位，芦苇的生长密度和生物量在5年后分别达到了香蒲的11.5和6.1倍，但香蒲的生长高度和单株重量始终略高于芦苇.通过PCR-DGGE技术对芦苇和香蒲生长区域的微生物进行分析，发现芦苇区域微生物的种类及丰度均高于香蒲区域，而且其中具有有机物及氮磷去除功能的Bacteroidetes（拟杆菌）、Proteobacteria（变形菌）及Chlorobi（绿菌门）相对丰度高于香蒲区域.物种竞争并不影响湿地的污水净化作用，在COD和BOD₅去除相对稳定的同时，人工湿地对TN、NH₄⁺-N、TP和PO₄^3--P的去除率分别从第一年的45.80%、47.63%、48.04%和21.41%升高至第5年的65.00%、66.86%、67.43%和67.17%.因此，混合种植人工湿地会由于物种竞争而逐渐形成以优势物种为主导的植物组成结构，而适宜的优势植物的选择是长期维持人工湿地高效净化功能的关键，本研究为人工湿地的设计以及植物的选择提供了理论基础，促进了对人工湿地植物作用机制的理解.

• Abstract：A five-year pilot-scale study was carried out to systematically evaluate the changes in plants composition， as well as the effect of plants competition on plant-microbial interactions and purification performance of a surface flow constructed wetland （CW） mixed-planted with Phragmites australis and Typha orientalis. The results show that P. australis began to invade the T. orientalis stand from the inlet side of the mixed-planted CW. Plants growth density and biomass were 11.5 and 6.1 times higher， respectively， in the P. australis stand than that of T. orientalis after five years. Furthermore， the height and individual plant weight of T. orientalis slightly exceeded those of P. australis. PCR-DGGE analysis of the microbial communities demonstrated that the diversity and abundance of microorganisms in the P. australis stand were both higher than those in the T. orientalis stand. Moreover， the relative abundance of Bacteroidetes， Proteobacteria and Chlorobi， which play important roles in organic matter， nitrogen and phosphorus removal was also higher in the T. orientalis stand. Nonetheless， plants competition did not show a detrimental effect on the performance of the wetland. While COD and BOD₅ removal were relatively stable， the removal rates of TN， NH₄⁺-N， TP and PO₄^3--P increased from 45.80%， 47.63%， 48.04% and 21.41% in the first year to 65.00%， 66.86%， 67.43% and 67.17% in the fifth year， respectively. Overall， the findings indicate that the selection of suitable dominant plants is key to maintaining a high purification performance of CWs， which should inform the design and operation of CWs.

• Key words：constructed wetlands  polluted water  plant competition  growth characteristics  microbial community

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