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《东北大学》 2008年
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Cu、Zn、Cd、Pb对三种豆科植物生长的影响及其吸附性能的研究

高菲菲  
【摘要】:以抗旱、抗寒能力强,生物量大并且经济实用价值高的三种豆科植物沙打旺、紫花苜蓿、红三叶为研究材料,以Cu、Zn、Cd、Pb为胁迫因子,采用溶液培养研究了重金属对三种豆科植物种子萌发的影响,处理浓度分别为:Cu 0,400,800,1200 mg·L-1;Zn 0,500,1000,1500 mg·L-1;Cd 0,1,10,20 mg·L-1;Pb 0,500,1000,1500 mg·L-1。采用盆栽实验和加入外源重金属的方法研究了重金属对三种植物幼苗生理指标的影响、成熟期三种植物的生长情况以及植物对重金属的吸收富集特性。加入外源重金属添加量分别为Cu 0,400,800,1200 mg·kg-1土;Zn 0,500,1000,1500 mg·kg-1土;Cd 0,1, 10,20 mg·kg-1土;Pb 0,500,1000,1500 mg·kg-1土 研究结果表明:不同重金属对植物的发芽率影响不同,Cu、Zn、Pb胁迫降低了种子的发芽指数,阻碍了种子的萌发进程,发芽率、发芽势、发芽指数与重金属浓度极显著负相关(P0.01),随着处理浓度的增高而逐渐降低。Cd处理对种子发芽率未造成显著影响。Cu、Zn、Cd、Pb胁迫下,胚根、胚芽的伸长均受到抑制,其中胚根受抑制程度大于芽。随着重金属添加量的增大,叶绿素含量总体呈下降趋势,脯氨酸大量积累。SOD和CAT的活性总体出现先升高后下降的趋势。POD含量因植物和重金属种类的不同而不同,在一定范围内呈上升趋势。 三种植物在较低金属添加量的处理下均能较好生长。Cu、Zn、Pb胁迫下,随着重金属添加量的增加,三种植物的株高、地上部分干重、根干重均显著下降,与重金属添加量呈显著负相关(P0.05),Cd胁迫对三种植物的生长无显著影响。其中Cu对红三叶的生长影响最小;高添加量Zn处理对三种植物的生长都造成严重影响;Pb胁迫对紫花苜蓿的影响最大,对沙打旺和红三叶的影响较小。 植物体内各器官重金属含量均随重金属添加量的升高而升高,在根系中的含量总体大于地上部分。不同植物对同种金属的富集能力不同,以根含量为标准,植物对Cu和Zn吸收富集能力:红三叶沙打旺紫花苜蓿;对Cd的吸收富集能力:红三叶紫花苜蓿沙打旺;对Pb的吸收富集能力:沙打旺红三叶紫花苜蓿。 从积累量来看,三种植物对重金属的积累虽然达不到超积累植物的标准,但豆科植物具有生长迅速、生物量积累速度快等优点,其重金属迁移总量仍较大。其中紫花苜蓿的地上部分和根系Cu、Cd积累量均大于其他两种植物;沙打旺的地上部分和根系Pb积累量均大于其他两种植物。应用紫花苜蓿修复Cu、Cd污染土壤,沙打旺修复Pb污染土壤是可行的。三种豆科植物对Zn的积累量较小,均不宜作为Zn污染土壤的生物修复物种。
【学位授予单位】:东北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:X173

【引证文献】
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