植物是人工湿地不可缺少的一部分,具有牢固湿地床表面；降低冰雪在湿地表面凝结；拦截大颗粒污染物；提供野生生物生境；提供微生物的生长环境；吸收营养物质；改善废水处理系统景观等作用,湿地植物还有一项更重要的作用,向根际输氧,在周围形成一个好氧环境,从而增加根基周围微生物、酶的活性’加强有机物的好氧降解和硝化作用,提高系统的净化效果。湿地植物由于其内部强大的通气组织和根系释氧(Radial Oxygen Loss,ROL),使得湿地植物能够在缺氧的环境中生存.本文以人工湿地植物为研究对象,研究影响湿地植物根系释氧因素,测定其根系释氧大小及通气组织变化,探讨各类因子对植物根系释氧的影响,揭示根系释氧和通气组织的变化规律及根系释氧和污水净化效果关系,为人工湿地植物优选提供科学依据,为系统功能优化奠定理论基础。本研究内容和结果如下:　　 1、人工湿地植物根系释氧测定方法的比较研究。采用氧化还原染色法,柠檬酸钛(Ⅲ)比色法和金属圆筒状铂电极法三种方法测定植物根系释氧,研究发现氧化还原染色法作为一种定性测定根系释氧的方法,具有快速、成本低的特点,还可以迅速判断出植物根系释氧趋势,而缺点则是只能定性分析不能定量对植物释氧做出准确测定,且染色深浅和释氧大小反应不够灵敏。柠檬酸钛(Ⅲ)比色法测定的是整株植物根系释氧,但是对实验中氧要求非常高,操作过程需在无氧密闭箱中,又因为三氯化钛开封后极易被氧化,必须在无氧密闭箱中保存,且此种方法测定的根系释氧耗时长,缺乏时效性和空间性,柠檬酸钛对植物有损害。金属圆筒状铂电极测定方法可以很好的测出植物不同部分根系释氧,了解老根和嫩根、粗根和细根,长根和短根的释氧区別,具有时效性和空间性,且所需条件不苛刻,一般实验条件均可达到,综合比较最终选择金属圆筒状铂电极法。　　 2、湿地植物在不同氧胁迫下的根系释氧和通气组织变化研究。选择5种湿地植物(美人蕉,菖蒲,梭鱼草,香蒲和鸢尾)在充氧和缺氧条件下培养21天后,测定其根系释氧以及切片观察其根尖,离根尖4cm和8era处植物根系通气组织。梭鱼草在缺氧和充氧条件下植物通气组织均为明显的溶生性通气组织,且在充氧和缺氧条件下根尖释氧量均最大,分别为85.555ng·cm-2min-1”和130.145ng·cm-2·min-1,其余四种湿地植物在缺氧条件下通气组织形成比充氧明显,缺氧条件下根系释氧量均比充氧条件大,对比充氧和缺氧条件,可知梭鱼草对缺氧环境更适宜,其次是菖蒲、香蒲、美人蕉及鸢尾.　　 3、美人蕉和菖蒲在高氮磷胁迫下的根系释氧和通气组织的变化比较研究。在高氮磷胁迫(处理组1、2、3分别为N40mg/L,P4mg/L、N80mg/L,P8mg/L、N120mp_/L,P12mg/L)下,美人蕉和菖蒲根尖释氧量普遍较对照组高,且对植物通气组织有促进作用,但是高氮磷胁迫抑制植物根系数量和长度,菖蒲处理组(1、2、3)根系长度分别减少13.4％、10.7％和32.5％。美人蕉处理组(1、2、3)分别减少28％、18.5％和16.2％,处理组间无显著性差异(P>0.05)。通气组织的形成可以增加植物根系释氧,在胁迫条件下,菖蒲释氧趋势未改变,美人蕉释氧趋势有变化,处理组3由原来的紧密型屏障(tight barrier)变为部分屏障(partialbarrier).菖蒲和美人蕉通气组织在高氮磷胁迫下变大,但是美人蕉通气组织变化不及菖蒲,且菖蒲根系释氧量较美人蕉大,故可推测菖蒲对高氮磷胁迫耐受性更好。　　 4、研究比较了垂直流人工湿地中梭鱼草、美人蕉和菖蒲3种湿地植物根系释氧和污水净化效果的关系。研究发现湿地系统发育初期,梭鱼草湿地系统上中层对TN的去除略高于其他系统(最高去除率达28.5％),初步显现出植物根系释氧有助于系统净化功能区域的复氧,且复氧区域对TN等指标净化效率有一定提高。