收藏本站
《浙江大学》 2004年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

植物多样性对铅污染土壤的响应及其生态学效应

吴春华  
【摘要】:保持农业生产区域内植物的多样性日益受到人们的关注,保持适宜的植物(作物与非栽培植物)多样性不仅有保护天敌、控制农业害虫,保持土壤和促进养分循环等生态学功能,在消除环境污染方面也有重要作用。本研究旨在利用植物多样性及植物多样性与菌根的复合作用吸收积累重金属铅,同时通过作物与田间常见的伴生杂草植物间作,筛选吸收积累铅比较高的伴生杂草植物,以减少铅对作物的危害。提出利用植物多样性消除或减少土壤重金属污染的新观念,为土壤重金属污染的生物修复提供新思路。通过土壤盆栽、小区模拟和砂培试验,探讨了单个植物物种、两个植物物种共存、植物多样性及砂培试验条件下植物及植物多样性对土壤中铅的积累与生态学效应,研究取得的主要结果如下: 1 单一植物物种在重金属铅污染土壤中的响应及其生态效应 在铅浓度为334.53mg/kg的土壤中,17种杂草(鸡眼草、苦荬菜、升马唐、无芒稗、早熟禾、黑麦草、野燕麦、野豌豆、婆婆纳、北美车前、鼠曲草、白三叶、酢浆草、皱果苋、牛筋草、刺苋和大画眉)及两种作物(大豆和陆稻)的生长无明显受阻,即334.53mg/kg浓度的铅污染对这些植物生长无明显影响。 17种植物中,除了刺苋和皱果苋外,其它铅处理的植物根系铅含量与对照之间均存在极显著的差异,地上部分除了鸡眼草、升马唐、早熟禾、婆婆纳、鼠曲草、白三叶和皱果苋外,其余均有显著差异,并且根系铅含量与地上部分含量之比在0.83—28.99之间,说明铅主要积累在根部。单位面积(以每盆计算)杂草的吸铅数量(吸铅量=植株含铅量×植物生物量)则以黑麦草、野燕麦、北美车前、鸡眼草、苦荬菜和刺苋较高。 在铅污染土壤中17种杂草和2种作物菌根的形成发生了显著变化,但不同物种的变化趋势明显不同。与无铅污染的对照土壤相比,苦荬菜、早熟禾、黑麦草、野燕麦、野豌豆、白三叶的菌根侵染率下降(P<0.01),而无芒稗、北美车前、鼠曲草、酢浆草和大画眉的菌根侵染率上升(P<0.01),鸡眼草、升马唐、婆婆纳、皱果苋、刺苋、牛筋草、大豆和陆稻的变化不大(差异不显著)。菌根泡囊的形成可反映AMF在宿主根系的定殖程度,早熟禾、黑麦草、野燕麦、野豌豆、皱果苋、牛筋草、刺苋、大画眉和陆稻的泡囊数没有明显变化, 摘要 而无芒稗、婆婆纳、北美车前、鼠曲草、白三叶、醉浆草的泡囊数在铅污染土壤中明显增加, 大豆根内泡囊数却降低。土壤中的抱子数量一定程度上可反映AMF的多样性和繁殖活性, 野豌豆、白三叶和醉浆草、皱果觅、牛筋草、无芒稗和陆稻的土壤抱子数与对照相比无显著 差异,其余物种在铅污染土壤中的抱子数量与对照相比明显下降(P0.01)。 铅处理中,除了苦卖菜和马唐的全磷含量极显著高于对照而无芒稗全氮含量显著低于对 照,其它均无显著差异外,铅污染对大多数供试植物吸收养分影响不显著。 2两种植物物种共存在重金属铅污染土壤中的响应及其生态效应 与单种比较,铅污染(浓度为334.53mg/吨)对两物种共存中植物生长无明显影响。 两物种共存中植物菌根侵染率除玉米和无芒稗显著升高外,其它均无显著差异。土壤中 的袍子数,与对照相比,大豆一刺觅土壤中的抱子数高于对照,玉米一鸡眼草土壤中的抱子数 低于对照,其它陆稻一无芒稗和玉米一苦卖菜组合与对照无显著差异。 在两物种共存组合中,除刺觅外,其它物种均是根部铅的含量高于地上部,对铅的积累 仍然是根部高于地上部。两物种共存与单种相比,地上部铅含量鸡眼草、苦卖菜和玉米与单 种基本相同,陆稻铅含量低于单种,无芒稗和刺觅高于单种,而根部铅含量除了陆稻和刺芡 外均是两物种共存高于单种。无芒稗是陆稻的伴生杂草,在铅污染土壤上保留适量稗草可减 少铅对陆稻的危害。而刺觅则是靠庞大的地上部分移去相当数量的铅,根系不易吸收积累铅。 铅在大豆各器官中的积累规律是茎、根叶英种子,两物种共存与单种相比,根、 叶和荚的铅含量有显著差异,大豆根、叶和英是对铅反应比较敏感的器官,与刺觅混作提高 了大豆根、叶和荚的浓度。刺觅是不易积累铅的杂草,因此,在田间不宜用来与作物混作以 企望吸收土壤中的铅,不能起到减少铅对作物的危害的效果。 3多个植物物种共存在重金属铅污染土壤中的响应及其生态效应 在玉米、马唐、鸡眼草组合试验中,铅处理(334.53mg/吨)对玉米及杂草的生长无显 著影响,但明显影响菌根的形成与抱子数量。铅污染土壤上,多个物种共存中植物的菌根 侵染率和泡囊数发生了明显变化。玉米各物种共存的根系菌根侵染率与泡囊数均极显著高于 对照,两个物种共存中马唐菌根侵染率和泡囊数低于对照,而三个物种共存中由于鸡眼草的 加入改变了根际环境,马唐的菌根侵染率显著高于对照,鸡眼草的菌根侵染率高于对照,泡 囊数则变化不大。冬季草除了早熟禾外,菌根侵染率均升高,说明杂草多样性对菌根有一种 保护作用。夏季植物土壤中的抱子数均显著低于对照,但多个物种共存的土壤中抱子数是3 个物种共存2个物种单个物种,冬季草土壤中的抱子数铅污染与对照相比没有明显变 摘要 化,但物种共存对抱子数量有明显影响,无论
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:X171

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈建国;杨扬;孙航;;高山植物对全球气候变暖的响应研究进展[J];应用与环境生物学报;2011年03期
2 孟凡超;王玉杰;赵占军;赵洋毅;雷声坤;;重庆市桃花溪受损河岸植被恢复初期物种多样性变化及其对土壤环境效应的影响[J];水土保持研究;2011年04期
3 陈美香;龙胜兴;支崇远;;贵州省红枫湖水库水体富营养化与浮游植物多样性研究[J];安徽农业科学;2011年24期
4 寇忠泰;娄会品;高甲荣;王颖;王越;顾岚;;北京怀柔区沙河干涸河流生态治理初探[J];水土保持研究;2011年04期
5 方薏;;比二氧化碳更严重的氮污染[J];大科技(百科新说);2011年07期
6 胡婵娟;刘国华;吴雅琼;;土壤微生物生物量及多样性测定方法评述[J];生态环境学报;2011年Z1期
7 苏仕林;曾小飚;马博;;新建地方性本科院校生物技术专业植物野外实习存在的问题及对策研究[J];广东化工;2011年06期
8 高铁军;;恢复生态学的理论分析及发展[J];企业家天地(理论版);2011年05期
9 李锦胜;;水电站建设对生态环境的影响及评价[J];环境科学导刊;2011年05期
10 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘旭;董玉琛;;中国农用植物多样性与农业可持续发展[A];面向21世纪的中国生物多样性保护——第三届全国生物多样性保护与持续利用研讨会论文集[C];1998年
2 王磐基;杨永芳;胡彧;;河南伏牛山区植物多样性及保护研究[A];面向21世纪的中国生物多样性保护——第三届全国生物多样性保护与持续利用研讨会论文集[C];1998年
3 杨飞;赵国华;郭延朋;刘广营;王欣;;人工抚育措施对华北落叶松林下植物多样性的影响[A];2010中国科协年会第五分会场全球气候变化与碳汇林业学术研讨会优秀论文集[C];2010年
4 庄伟;;上海滨江森林公园种植物多样性的生态恢复、重建和开发建设[A];中国公园协会2009年论文集[C];2009年
5 李湛东;刘燕;潘会堂;;北京市园林植物多样性分析与评价研究[A];2011北京园林绿化与生物多样性保护[C];2011年
6 许再富;刘宏茂;;西双版纳傣族传统植物知识体系与植物多样性持续发展的关系[A];生物多样性研究进展——首届全国生物多样性保护与持续利用研讨会论文集[C];1994年
7 李连芳;;草地自然保护区植物多样性管理对策的探讨[A];生物多样性保护与区域可持续发展——第四届全国生物多样性保护与持续利用研讨会论文集[C];2000年
8 罗铮;董保华;张治明;;因地制宜创造有特色的植物多样性园林景观[A];北京奥运和城市园林绿化建设论文集[C];2002年
9 黄玄;;谈如何在北京营造有特色的植物多样性园林景观[A];奥运环境建设城市绿化行动对策论文集[C];2004年
10 刘军;王德利;;混合放牧对草地植物的影响[A];第八届博士生学术年会论文摘要集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 宋尚平;东营绿化实施植物多样性工程[N];中国绿色时报;2010年
2 报道员 周谷风;影响植物多样性[N];新华每日电讯;2010年
3 记者 周羽谊 实习生 聂山;植物多样性 植被覆盖面广[N];泸州日报;2011年
4 记者 方云静 实习生 张敏;我区构建植物多样性研究平台[N];新疆日报(汉);2011年
5 罗毅波;我国兰科植物多样性的特点[N];中国绿色时报;2003年
6 李亚军 海涛;外来物种威胁植物多样性[N];工人日报;2005年
7 刘波;中科院专家莅临古蔺开展植物多样性调查[N];泸州日报;2010年
8 通讯员 尹云彬 杨学禹;云龙志奔山被列入BGCI中国项目[N];大理日报(汉);2009年
9 黄宣传;古树名木全球卫星定位[N];湖北日报;2007年
10 赖有生;用GPS定位珍稀野生植物[N];中山日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴春华;植物多样性对铅污染土壤的响应及其生态学效应[D];浙江大学;2004年
2 王海;人工湿地中植物多样性对生物量及无机氮的影响研究[D];浙江大学;2012年
3 魏永平;黄土高原苹果园植物多样性对果园昆虫群落的影响[D];西北农林科技大学;2011年
4 刘艳红;东北东部森林植物多样性及其影响因素研究[D];东北林业大学;2002年
5 何友均;三江源自然保护区主要林区种子植物多样性及其保护研究[D];北京林业大学;2005年
6 夏富才;长白山阔叶红松林植物多样性及其群落空间结构研究[D];北京林业大学;2007年
7 金山;宁夏贺兰山国家级自然保护区植物多样性及其保护研究[D];北京林业大学;2009年
8 赵军;辽宁三个自然保护区植物多样性评价与对比研究[D];北京林业大学;2010年
9 郭建英;吴起县退耕还林工程效益的监测与评价研究[D];北京林业大学;2010年
10 杨小林;西藏色季拉山林线森林群落结构与植物多样性研究[D];北京林业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 卢平平;汗玛国家级自然保护区植物多样性及其保护研究[D];东北林业大学;2010年
2 程丹丹;武汉市植物多样性信息系统构建[D];华中师范大学;2003年
3 刘利;辽宁凤凰山植物多样性研究[D];东北师范大学;2006年
4 王建军;塞罕坝自然保护区植物多样性及3S辅助分析技术研究[D];北京林业大学;2004年
5 宋洪文;牡丹江林区森林/沼泽交错群落植物多样性分布格局研究[D];东北林业大学;2004年
6 王清春;云蒙山林区植物多样性及其保护研究[D];北京林业大学;2003年
7 黄炬斌;成兰铁路沿线(岷江干旱河谷段)植物多样性及其工程扰动区植被恢复潜力研究[D];四川农业大学;2010年
8 徐郑周;燕山山地华北落叶松人工林生物量分配格局及植物多样性的研究[D];河北农业大学;2010年
9 庞洁;广西防城金花茶国家级自然保护区植物多样性研究[D];广西大学;2008年
10 寇茜;野生植物标本资源数据库及保护管理系统的数字化建设[D];东北林业大学;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026