不同牧草在铀胁迫下生长及铀富集的比较研究

为考察牧草在铀污染土壤植物修复中的潜在应用价值,对24种牧草进行铀胁迫下的种子萌发分析,再通过盆栽措施考察优势牧草在铀胁迫下的苗期生长及铀富集情况。结果表明,有7种牧草种子在铀胁迫下具有较好的发芽能力,50 mg·L~(-1)铀对种子萌发具有一定的促进作用,100 mg·L~(-1)则有明显的抑制作用。不同铀浓度条件下牧草各品种之间的生长差异显著。通过对牧草苗期的铀富集情况分析,发现在150 mg·kg~(-1)和50 mg·kg~(-1)铀胁迫下,单盆铀富集量较大的分别为多花黑麦草(10.36 mg·pot~(-1))和单年生黑麦草(3.58 mg·pot~(-1));多花黑麦草在100 mg·kg~(-1)铀胁迫下的转移系数最高(0.87),而苏丹草在各浓度铀胁迫下的转移系数相对较低。因此,针对不同情况铀污染土壤可选用不同牧草进行生态修复。本研究为铀污染土壤的生物治理提供了新的资源和理论依据。     

基于BIOLOG指纹解析土壤可培微生物对铀污染的响应

为考察铀污染对土壤微生物群落的影响,以50、100、150 mg·L-1铀处理的土壤为研究对象,未处理的土壤为对照(CK),采用BIOLOG-ECO微孔板技术考察土壤微生物群落的功能多样性和碳源利用动力学特征等的变化。根据微孔板中的孔平均颜色变化率(AWCD)可知,铀污染对土壤微生物的生理活性呈现显著的抑制作用;采用Shannon多样性指数、Simpson指数、Mc Intosh指数描述微生物功能多样性,结果表明,铀处理组与CK的微生物群落功能多样性差异在3个多样性指数上均达到显著水平;土壤微生物对各类碳源的利用能力有所不同,以氨基酸类和胺类碳源为主;铀处理后,6类碳源相对利用率均比CK显著降低,其中羧酸类和多聚物类的利用率下降50%以上。主成分分析结果表明,铀污染后的土壤微生物特异利用的碳源主要有β-甲基-D-葡萄糖苷、D-半乳糖酸-γ-内脂、L-精氨酸等。因此,铀污染改变了土壤微生物的群落结构,导致微生物生理代谢等功能特性的变化。BIOLOG-ECO技术结合数学统计分析方法可以较为直观、快捷地反映土壤微生物的生物多样性,研究结果为评估和修复铀污染生态环境提供了理论依据。     

4种草坪植物成苗期Co(Ⅱ)耐受性综合评价

为了评估草坪植株的Co(Ⅱ)耐受性,本研究通过对4种草坪植物苗期的株高、地上生物量、相对电导率、叶绿素含量、可溶性蛋白、可溶性糖、游离脯氨酸、丙二醛,O2-含量等生理生化指标的测定分析,利用主成分分析法和隶属函数法对4种植物进行综合评判,建立了植株Co(Ⅱ)耐受性综合评价体系.结果表明,4种草坪植物的相对电导率、脯氨酸、丙二醛、超氧阴离子自由基等指标随着Co(Ⅱ)处理浓度的增加而升高,各处理间存在着显著差异,其他指标的规律各具特点.高羊茅的Co(Ⅱ)耐受性明显高于其他3种植物,一年生黑麦草虽然Co(Ⅱ)耐受性最低,但由于其巨大的生物量优势,也具有较大的Co(Ⅱ)污染土壤修复潜力.本研究通过建立植物Co(Ⅱ)耐受性综合评价方法,为寻找Co(Ⅱ)抗性优良植株,对土壤Co(Ⅱ)污染的植物修复提供了一定的技术手段和科学依据.