农田杂草对铅的富集和耐性机制研究
【摘要】：
随着工业化、城市化、农业现代化的发展,向土壤中排放的重金属逐年增加,重金属污染已日益成为威胁人类健康和影响人类生活质量的严重的环境问题和社会问题,而铅是其中一种污染性较强的重金属元素。由于工业的活动如铅锌矿的开采和冶炼,使铅锌等重金属排入环境,污染环境。蔬菜区也常常受到铅等重金属污染的影响,蔬菜受到污染后,严重影响其产量和质量,更为严重的是铅等重金属经食物链进入人体,在人体内富集,严重危害人体健康。植物修复技术可以部分地解决这一问题,已在全球范围内成为人们的研究热点,亦是目前仅见的土壤污染治理的环境友好技术。主要包括植物吸取、植物挥发和植物稳定三种方式。超富集植物是重金属胁迫环境对生长于其中的植物长期自然选择的结果,以其具有对重金属的耐性、富集性等展示了它在重金属污染土壤修复方面的巨大潜力。
杂草是农业生态系统中的重要生物组成部分,也是影响农林作物生长和导致产量下降的重要因素之一,但保持适量和适宜的杂草多样性,对改善农业生态环境及消除和控制环境污染有重要作用。保持适宜的杂草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,而且对消除环境污染也有重要作用。所以本文以常见农田杂草为载体,研究了它们对铅的耐性和富集能力,探讨了对铅污染土壤进行植物修复的可行性,首先对常见24种农田杂草进行初步筛选,通过水培的方法研究铅污染对这24种杂草的基本生理指标的影响,得到3种耐性较强的品种,分别为马唐(Digitaria sanguinalis)、牛筋草(Eleusine indica)和狗尾草(Setaria viridis);接着通过盆栽试验,深入研究了铅对这3种杂草幼苗生长及其抗性生理的影响,筛选出较为优良的耐铅品种马唐和狗尾草,进一步试验分析了土壤重金属铅浓度与土壤基本理化性质、土壤酶活性的关系,以及经这两种杂草修复后土壤理化性质和酶活性的恢复情况。结果表明土壤过氧化氢酶和脲酶活性与土壤铅浓度极显著相关,可表示出土壤受铅污染程度;铅污染土壤经过马唐修复后,过氧化氢酶和脲酶活性均得到恢复,根据它们的活性恢复状况判断出马唐修复效果较好。
农田杂草对铅毒害的响应及其耐性机理的研究,为利用其有效地改良铅污染土壤及矿业废弃地的植物修复提供了科学理论依据。
【关键词】：铅 农田杂草 富集 耐性机制 【学位授予单位】：安徽师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：S451
【目录】：
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第一章 绪论8-17
- 1 土壤重金属来源与分布8-11
- 2 生物修复的意义及修复机理11-13
- 3 植物修复技术的优点和应用前景13-14
- 4 植物修复技术的存在问题及展望14-15
- 5 本项目研究的目的和意义15-17
- 第二章 常见农田杂草对铅耐性的初步比较研究17-24
- 1 材料与方法18-19
- 2 结果与分析19-22
- 3 讨论22-24
- 第三章 铅胁迫下三种杂草的生理代谢指标及耐受性比较24-32
- 1 材料与方法25-26
- 2 结果与讨论26-31
- 3 讨论31-32
- 第四章 马唐和狗尾草对铅的富集性及对铅污染土壤理化性质影响的研究32-39
- 1 材料与方法32-33
- 2 结果与分析33-37
- 3 讨论37-39
- 第五章 马唐对Pb 污染土壤的修复作用39-45
- 1 材料与方法39-41
- 2 结果与分析41-43
- 3 讨论43-45
- 结论与展望45-47
- 参考文献47-60
- 致谢60-61
- 附： 本人在读研期间发表科研论文、论著及获奖情况一览表61
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