重金属富集植物黑麦草对锌、镉复合污染的响应

采用盆栽试验研究了锌、镉单一及复合污染对重金属蓄集植物黑麦草生长、叶绿素、抗氧化酶活性、锌及镉吸收的影响。结果表明,锌、镉及复合污染对黑麦草生物量存在不同程度的抑制作用。锌、镉及复合污染均明显降低了黑麦草叶绿素含量,提高了叶片POD、SOD的活性。黑麦草吸收的锌、镉主要集中在植株地上部。以锌、镉复合污染的处理植株抗氧化酶POD、SOD活性最强,对锌、镉的吸收量最大,其地上部锌、镉含量分别达到(3108.72、73.97mg/kg)。黑麦草存在作为土壤重金属锌、镉复合污染植物修复材料的潜力。     

柴油胁迫下黑麦草的生理响应

近年来,石油泄漏事故频发,严重影响了生态环境安全,因此选用合适的植物进行此类污染土壤修复迫在眉睫。柴油是由石油烃和芳烃组成的混合物,是石油的重要组分,具有较强的黏着力和较低的乳化力。以黑麦草为模型植物,探讨土壤柴油污染条件下黑麦草的生理响应,为选择适宜的植物修复柴油污染土壤提供理论基础。结果表明：质量分数为0.5%的柴油污染显著促进黑麦草生长,质量分数高于1.0%的柴油污染显著抑制黑麦草生长;黑麦草丙二醛浓度随柴油污染质量分数的升高不断下降,可溶性蛋白的质量分数表现为波动变化,脯氨酸的质量分数随着柴油污染质量分数的增加先增加后降低;柴油污染质量分数达到2.0%时,黑麦草生理代谢发生紊乱,不能正常进行代谢活动。     

蚯蚓对黑麦草在土壤体系中镉迁移影响的研究

[目的]探讨蚯蚓在高浓度镉污染土壤植物修复中的作用,以便为进一步利用蚯蚓改善植物修复技术提供理论依据.[方法]以灰漠土为供试土壤,在两种Cd浓度(200和500 mg/kg)处理下,模拟高浓度Cd污染土壤,设置了接种不同数量(10、30和50条)蚯蚓和不加蚯蚓的对照处理,并种植黑麦草以研究高浓度Cd污染土壤中不同数量蚯蚓活动对黑麦草富集Cd的影响.[结果]加入蚯蚓提高了黑麦草的生物量,在2个浓度的处理中加入10条蚯蚓黑麦草生物量增长最大,分别为对照的135.8;、146.3;.在200 mg/kg Cd处理下,蚯蚓提高了黑麦草地上部和地下部Cd浓度,30条蚯蚓对黑麦草地上部Cd的富集影响最大.在500 mg/kg Cd处理下,蚯蚓提高了黑麦草地上部Cd浓度,但对地下部Cd浓度影响不显著.[结论]蚯蚓活动不仅能促进黑麦草生物量的增长,而且能促进黑麦草对Cd的吸收.     

铅胁迫对黑麦草Pb富集特性及生理代谢的影响

【目的】探讨铅胁迫对黑麦草富集特性及生理特性的影响,为铅污染土壤的植物修复提供依据。【方法】以黑麦草为试验材料,采用盆栽试验,研究土壤中不同含量(0,500,1 000,2 000,3 000mg/kg)铅胁迫下黑麦草对铅的吸收、富集规律及铅对黑麦草叶绿素、丙二醛、可溶性蛋白含量和SOD、POD、CAT活性的影响。【结果】当土壤中铅含量为500~1 000mg/kg时,黑麦草地上部干质量明显高于其他处理;而当土壤铅含量为2 000~3 000mg/kg时,黑麦草地上部干质量明显降低。随着土壤铅含量的增加,黑麦草根、茎、叶中的铅含量均明显增加,呈明显的剂量效应关系;黑麦草叶片的叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量均呈下降趋势,可溶性蛋白含量呈上升趋势,丙二醛及SOD、POD、CAT活性呈现明显的先升后降趋势。【结论】不同铅胁迫条件下,黑麦草对铅的富集特性和生理特征有明显变化,黑麦草适用于铅含量低于1 000mg/kg污染土壤的植物修复。     

黑麦草及其根际土壤酶对芘胁迫的响应与植物修复研究

采用盆栽试验研究土壤中添加不同含量的芘对黑麦草根和茎叶生长、根际土壤脱氢酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性的影响,并研究黑麦草对芘胁迫土壤的修复作用。结果表明:黑麦草的根系鲜重在生长40和60d时均随着土壤施芘量的增加而增加。茎叶鲜重在生长60d时随土壤施芘量的增加而下降。根重比例随生长时间的延长而上升,40和60d时随土壤施芘量的增加而显著增加。黑麦草根际土壤脱氢酶活性在整个试验期间随生长时间的延长而上升,而随土壤施芘量的增加而下降,尤以20、40mg.kg-1施芘量下降显著。40d时100、200和400mg.kg-1施芘量下黑麦草根际过氧化氢酶活性与对照相比均呈显著增加。试验期间400mg.kg-1施芘量下黑麦草根际土壤多酚氧化酶活性均极显著高于对照和其他处理。种植黑麦草的根际土壤可提取态芘含量均低于无植物对照土壤和无植物无菌对照土壤。植物吸收造成的芘损失率极少,根际土壤芘损失率随施芘量增加而显著下降,芘含量越低,黑麦草对芘胁迫土壤的修复越完全。     

镉、锌胁迫对黑麦草种子萌发及幼苗生长特性的影响

通过盆栽试验,研究了不同浓度Cd (5、10、50、100、150mg·kg-1)、Zn (50、100、400、600、800mg·kg-1)对黑麦草种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:在Cd、Zn胁迫下,黑麦草的发芽和生长指标均受到抑制作用,与重金属浓度呈负相关;黑麦草的发芽率和发芽势均在Cd浓度50、100、150mg·kg-1及Zn浓度400、600、800mg·kg-1的处理中表现出较强差异;芽长和根长均在Cd浓度150mg·kg-1、Zn浓度800mg·kg-1的处理中受到显著抑制;地上部和根系的生物量较对照下降,分别在Cd浓度50、100 mg·kg-1及Zn浓度600、800mg·kg-1时受到最强抑制作用。总体来看,黑麦草对重金属Cd、Zn具有一定的耐受性。     

土壤镉的活性与黑麦草的镉锌累积

本文研究了盆栽四种镉负荷水平(0,0.5,2,8mg/kg)下土壤镉的活性与黑麦草镉、锌吸收的关系。结果表明:黑麦草吸镉量随镉负荷水平提高而升高,生长于红壤、黄棕壤上黑麦草其锌含量随镉含量的增加而减少,而黄潮土上的黑麦草则吸镉愈多,吸锌亦愈多,黑麦草的镉/锌比与土壤镉的负荷水平及黑麦草镉含量呈显著正相关;可用1N NH_4 N0_3、0.005M DTPA和0.1N HCl提取的镉反映土壤镐的有效性。     

铅、锌、镉胁迫对多年生黑麦草生长及生理生化特性的影响

为了解多年生黑麦草对Pb、Zn、Cd的耐性和土壤重金属污染的修复潜力,采用砂培法研究铅(Pb)、锌(Zn)、镉(Cd)对多年生黑麦草生长发育及生理生化特性的影响.Pb2+设0(CK)、500(Pb500)、l 000(Pb1000)、2 000 mg?kg-1(Pb2000)四个处理,Zn2+设0(CK)、500(Zn...     

垂序商陆对Cd胁迫的生长响应和富集特征研究

通过盆栽试验研究了垂序商陆(Phytolacca americana L.)在Cd胁迫下的生长响应和富集特征.试验表明,Cd处理浓度≤50 mg·kg-1时,垂序商陆根系的长度和生物量均随处理浓度升高而增加,随Cd处理浓度增加根系长度和生物量逐渐减小.Cd处理下植株株高和地上部生物量均大于对照,且分别在20、50 mg·kg-1处理下达到最大.垂序商陆根、茎、叶Cd含量都在130 mg·kg-1的处理时达到最高,分别为60.44、37.74和116.93 mg·kg-1.植株根部和地上部Cd的最大累积量分别为86.86和170.91 μg·plant-1.Cd富集系数和迁移系数分别为0.42 ～0.55和0.44～1.54,且都在Cd浓度80 mg·kg -时达到最大.因此,垂序商陆可用于Cd污染土壤的修复.     

黑麦草幼苗对镉耐性能力及吸收积累和细胞分布特点研究

通过盆栽试验研究了镉(Cd)胁迫下黑麦草(Lolium perenne L.)幼苗的耐性能力(包括生长反应和生理生化特性)以及对Cd的吸收、积累、分布特征.结果表明,当Cd浓度为10mg·kg-1时,黑麦草的生长和发育没有受到明显抑制(P>0.05),当Cd浓度为20、60、100 mg·kg-1时,黑麦草生物量、叶绿素含量、根系活性都显著降低(P<0.05);超氧阴离子(O2-·)、MDA含量显著增加(P<0.05);SOD、POD活性先增加后降低.黑麦草体内Cd积累量随着Cd浓度增加而显著增加(P<0.05);Cd在亚细胞内积累量:F1(细胞壁)>F3(可溶部分)>F2(细胞器).黑麦草在Cd浓度为10、20 mg·kg-1时,富集系数>1.0,对Cd有较强的富集能力,转移系数<1,富集的Cd丰要累积在根部,表明黑麦草能够有效富集土壤中的Cd,且富集的Cd主要积累在根部.     

农用无机纤维对镉胁迫下黑麦草生长的影响及其机理

研究农用无机纤维(IF)对镉(Cd)胁迫下黑麦草生长的影响及其机理。采用盆栽试验,研究了IF和污染土壤体积比分别为1∶19(IF1)、1∶9(IF2)和3∶17(IF3)的IF对Cd污染土壤(ω(Cd)=50 mg/kg)上黑麦草生长、生理生化特性、土壤理化性质和Cd质量分数的影响。结果表明：Cd胁迫显著抑制了黑麦草的生长,IF1处理能有效促进黑麦草的生长,降低黑麦草根系与叶片丙二醛(MDA)含量和超氧阴离子(O₂^·-)产生速率,提高可溶性蛋白质量分数和抗氧化酶活性,增加土壤中有效硅的质量分数,增加黑麦草根和叶的Cd质量分数和地上部Cd积累量。IF2和IF3处理对Cd胁迫下黑麦草的促生作用不明显,但也能改善黑麦草根和叶的上述生理生化指标,且与IF1处理差异不显著;IF2和IF3处理能显著增加土壤中有效硅质量分数,降低土壤有效Cd质量分数,降低黑麦草叶片与根系中Cd质量分数与Cd积累量。本研究可为开辟外源物质提高植物耐Cd性,强化植物修复Cd污染土壤的绿色新途径提供依据。     

Glomus intraradices对黑麦草生长和富集镉的影响

采用盆栽方法模拟不同镉污染状况,研究接种丛枝菌根真菌(AM)Glomus intraradices对黑麦草生长和富集、运转镉的影响.结果表明,土壤镉水平增加明显提高了黑麦草菌根侵染率,而显著降低了黑麦草的生长量,但对磷浓度无显著影响,表明Glomus intraradices对镉胁迫具有一定的耐性,并对黑麦草的磷营养和...     

黑麦草对复合污染河道疏浚底泥修复的研究

采用室温盆栽试验,研究了黑麦草(LoliummultiflorumLam)对排污河道疏浚底泥中的重金属(Zn、Pb、Cu、Cd、Ni)-有机物复合污染的修复情况。结果表明,第2次收获(剪切)的黑麦草地上部分积累的重金属Zn、Pb、Cu、Cd的数量均小于第1次收获(剪切),且第2次连根收获发现黑麦草的根部积累了大量的重金属;两次收获地上部分积累的重金属数量和重金属的离子交换态数量有很好的相关性,而与底泥中重金属总量的相关性较差;种植黑麦草后的底泥中重金属的存在形态和晶格结构发生了变化。黑麦草对底泥中的有机污染物有很好的修复作用;在两次收获后的底泥中的有机污染物的降解率达到72.6%,大部分有机物被炭化为CO2和H2O,其中部分难降解的大分子量有机污染物也被植物降解为小分子量的易于被植物吸收的形态,种植黑麦草后底泥的多酚氧化酶和脲酶活性均得到提高。证明黑麦草是修复重金属-有机物复合污染的良好植株。     

多花黑麦草对水涝胁迫的生理响应

采用盆栽法,研究在不同水涝胁迫条件下,2个多花黑麦草品种‘Maximus’和‘Hercules’的生理生化抗性表现。结果表明：在轻度水涝胁迫条件下（水位与土层平齐）,脯氨酸含量‘Maximus’比对照上升225.6%、‘Hercules’比对照上升509.7%,其他指标与对照组相比差异不显著（P〉0.05）;在重度水涝条件下（水位在土层上4cm）,2个品种叶片中叶绿素含量‘Maximus’比对照下降23.5%、‘Hercules’下降63.5%;丙二醛含量‘Maximus’比对照上升48.9%、‘Hercules’上升76.2%;脯氨酸含量‘Maximus’增加405.9%、‘Hercules’增加531.8%;过氧化物酶活性分别上升204.0%和74.1%,与对照组相比差异显著（P〈0.05）,超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性均表现为先升后降。在轻度水涝胁迫时,各个指标变化不显著或从处理第7d开始变化显著;在重度水涝胁迫4d后各个指标开始剧烈变化。因此认为多花黑麦草在轻度水涝时可正常生长7d,在重度水涝时可正常生长4d。     

镉胁迫对一年生黑麦草生理生化特性的影响

通过盆栽试验,研究不同浓度镉(0、50、100、200、300 mg/kg)胁迫对一年生黑麦草(Tagetes patula L.)成年植株叶绿素和丙二醛(MDA)含量及抗氧化酶(SOD、CAT、POD)活性的影响。结果表明:低浓度镉(50mg/kg)胁迫叶绿素含量略有减少,但随着胁迫浓度的升高,叶绿素含量与对照显著减少;MDA含量随着镉胁迫浓度增加呈现先降后升的变化趋势,300mg/kg时达到最高值;SOD、CAT、POD活性随镉浓度升高,均表现出先升后降的变化趋势。可见,一年生黑麦草对重金属镉具有一定的耐受性,为植物重金属修复方面提供参考。     

黑麦草对城市排污河沉积物中重金属污染的修复

[目的]采用种植黑麦草的方式对城市排污河沉积物重金属污染进行修复。[方法]通过栽培试验的方法,从去除效果、最佳去除时间、蔗糖酶和脲酶活性的变化以及微生物数量的变化等方面,研究了黑麦草对河道底泥重金属污染的修复作用。[结果]在种植黑麦草3个月后,底泥中N i含量基本稳定,Cr、Mn达到最佳去除效果,其中Cr的去除率达到最大值（57.1%）;在种植黑麦草4-5个月后,蔗糖酶和脲酶的活性分别提高到原来的4.59和10.34倍;在种植黑麦草3-4个月后,细菌数、真菌数均提高至原来的2-3倍。可见,种植黑麦草对受污染河道底泥中重金属的去除、酶活性的提高以及微生物数量的增长具有明显作用,黑麦草的种植时间以4个月左右为宜。[结论]该研究为河道沉积物污染的治理提供了理论依据。     

土壤酸胁迫对2种植物生长及镉富集的影响

[目的]探讨土壤酸化对植物生长及镉(Cd)富集能力的影响。[方法]以多年生黑麦草和蒲公英为研究对象,采用盆栽试验设置pH为3.0、4.5和5.5的3个梯度土壤,研究土壤酸胁迫对2种植物种子萌发、植物生长生理和Cd富集能力的影响。[结果]当土壤pH为3.0时,多年生黑麦草和蒲公英种子不能正常萌发和生长,而较低浓度的酸胁迫(pH 5.5)对多年生黑麦草种子发芽指数具有促进作用。当土壤pH由5.5下降到4.5时,多年生黑麦草和蒲公英的株高显著降低,根系长度显著增加,生物量无显著变化,且生长良好,叶绿素含量显著增加,表明这2种植物在较高浓度的酸胁迫时仍保持较强的耐性。当土壤pH由5.5降低至4.5时,多年生黑麦草对Cd的富集能力显著降低,而蒲公英对Cd的富集能力显著增强。2种植物根部对Cd的富集能力大于地上部的富集能力。[结论]多年生黑麦草和蒲公英在土壤pH为4.5和5.5条件下仍然能够生长良好,但2种植物在酸胁迫下对Cd的富集能力表现出明显差异。     

黑麦草连茬对铜、锌污染土壤的耐性及其修复作用

采用温室盆栽试验研究了黑麦草对土壤中Cu、Zn污染的忍耐和积累能力，以了解这种植物作为Cu、Zn污染土壤修复的可能性及其潜力。结果表明黑麦草对Cu、Zn有极好的忍耐能力，而且随时间的延长而增强。与对照相比，在土壤加入100mg／kg Cu的处理中，第一茬黑麦草产量降低29．4％，而叶片积累Zn浓度为58mg／kg，Cu浓度为98．2mg／kg；在添加240mg／kg Zn的土壤中生长的黑麦草产量仅下降19．4％，而叶片中积累Zn平均浓度为255．4mg／kg、Cu平均浓度为21．2mg／kg，随时间的延长积累浓度下降。两茬实验中，加入100mg／kg Cu的处理中共计积累移出了Cu218．6μg／kg，相当于Cu添加量的0．22％，添加240 Zn的土壤中积累移出了Zn 568．7μg／kg，相当于Zn添加量0．24%。试验认为黑麦草对Cu、Zn有极强的忍耐和较好的富集能力，是有潜力的Cu、Zn矿区复绿和修复Cu、Zn污染土壤的植物。     

曼陀罗对土壤镉污染的响应及镉累积特征

为了探究镉污染土壤上曼陀罗生长及镉吸收和累积特征,设置对照和污染土壤组,采用盆栽方式对曼陀罗的生长状况、镉含量、生物累积量等指标进行分析。结果表明,相比于对照组,污染土壤组曼陀罗的株高和根长受到一定的抑制,但根部和茎部生物量并无明显减少,其生长未出现受害症状。移栽污染土壤60 d内,曼陀罗叶绿素a和叶绿素b并无显著降低,类胡萝卜素也出现相同规律。本研究中曼陀罗根、茎和叶镉含量最高可达38、43、47 mg/kg,曼陀罗的根部富集系数最高达2.69,地上部转移系数最高达1.40,曼陀罗地上部的镉累积量占总量的70%以上。因此,曼陀罗虽未满足镉超富集植物的标准,但可以作为修复植物用于镉污染土壤的治理。     

黑麦草根系分泌物氨基酸组分对PAHs胁迫的响应

为探索黑麦草根系分泌物中的氨基酸对多环芳烃(PAHs)胁迫的响应,通过水培试验,研究了在不同浓度的菲、芘和苯并(a)芘胁迫下,黑麦草根系分泌物中氨基酸的变化。结果表明:无PAHs胁迫时,黑麦草根系分泌物的氨基酸总量为(84.2±10.3)μg·g-1,共检出10种氨基酸,其中缬氨酸和谷氨酸浓度相对较高,各占氨基酸总量的43%和24%。PAHs胁迫使黑麦草生物量有不同程度的增加,并影响根系分泌的氨基酸总量及组分构成,其胁迫效应因PAHs种类和浓度而异。对于氨基酸总量,菲和低浓度苯并(a)芘均起抑制作用,且高浓度菲比低浓度抑制效应更强;其他处理无显著影响。对于氨基酸组分构成,菲使黑麦草不再分泌酪氨酸并抑制缬氨酸的分泌,高浓度时还对谷氨酸分泌起抑制作用。芘的存在使黑麦草开始分泌异亮氨酸及亮氨酸,高浓度时还可促使蛋氨酸分泌,低浓度时则抑制了缬氨酸的分泌且使黑麦草不再分泌组氨酸。苯并(a)芘使黑麦草开始分泌异亮氨酸和亮氨酸,而不再分泌酪氨酸,并抑制缬氨酸的分泌,此外,高浓度时还使黑麦草开始分泌蛋氨酸,低浓度时则使黑麦草不再分泌组氨酸。