生活垃圾填埋土及其改良对绿化植物光合生理生态的影响

论文摘要

生活垃圾土成分复杂,有机质、重金属含量高,填埋多年的陈垃圾及土壤混合物经改良后用于城市绿化建设和填埋场生态恢复具有一定的经济利益和生态效益。本文测定了上海老港生活垃圾填埋场1995年、2000年、2005年生活垃圾填埋土中土壤养分、重金属含量。并将种植土、沸石、枯落物分别以不同比例与各期垃圾土混合,对垃圾土进行改良后,以各期垃圾土及其改良土为实验用土,以夹竹桃、胡颓子、香樟、女贞、石楠、蚊母6种绿化植物幼苗为试验用苗,于试验大棚内设置盆栽实验。种植3个月后,分别于2010年夏、2010年秋、2011年春、2011年夏、2011年秋测定各幼苗叶片光合指标,并于2011年夏测定植物荧光指标、生理化学指标。结果表明：1.各封场期垃圾土营养成分过高,EC、有机质、水解性氮、全氮约为种植土的10倍,重金属污染严重,砷、铜、镉、锌超过种植土的10倍以上。不同填埋期土壤因子差异不显著,年际间变化不明显。2.6种乔灌木幼苗种植于垃圾填埋土后,由于垃圾土成分复杂,营养水平、重金属含量高,各种因子的复合胁迫使得植物水分利用率下降,生理化学指标降低,光系统遭受破坏,光合过程、叶绿素荧光过程不同程度受到抑制。3.垃圾土各成分虽然对植物光合作用均有胁迫,但胁迫程度各不相同：对夹竹桃、女贞而言,胁迫使光合能力降低的程度小于气孔因素,光合作用主要受气孔因素限制；而胡颓子、香樟、蚊母、石楠由于胁迫使得光合能力降低的程度大于气孔因素限制,光合作用主要受非气孔因素影响。4.种植于垃圾土中的植物光合作用随季节变化表现出一定的规律：夏季Pn高于秋季、春季。同一季度,植物种植后第二年的Pn高于当年Pn。5.不同改良方法对植物光合作用影响各不相同：垃圾土经种植土改良后,植物Pn、 φPSⅡ、ETR、qP等指标随种植土比例的增加而增大；经枯落物改良后植物光合能力大幅度提高；经沸石改良后各植物的光合能力显著下降。3种改良方法：枯落物改良优于种植土改良,优于沸石改良。6.垃圾土各成分的胁迫,使得植物PSⅡ受到破坏,光合能力遭受抑制,6种植物中夹竹桃光合作用受到的抑制相对较弱,蚊母、石楠受到的相对较强。各植物幼苗光合作用相对最佳时所处的土壤环境不同：蚊母、石楠在1995年垃圾土中光合能力较强,女贞、胡颓子在2000年垃圾土中光合作用较大,香樟、夹竹桃光合作用则为2005年垃圾土中最好。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 1 前言
• 1.1 研究目的和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 生活垃圾填埋土有害物成分及其危害
• 1.2.2 垃圾土植被恢复难点
• 1.2.3 垃圾填埋场植被恢复的效益
• 1.2.4 垃圾填埋场植被生态恢复研究进展
• 1.2.5 光合胁迫研究现状
• 1.2.6 叶片叶绿素荧光胁迫研究现状
• 2 材料和方法
• 2.1 研究区域概况
• 2.2 研究对象
• 2.3 研究材料
• 2.4 研究方法
• 2.4.1 土壤改良
• 2.4.2 盆栽试验
• 2.4.3 土壤测定
• 2.4.4 光合测定
• 2.4.5 叶绿素荧光参数测定
• 2.4.6 生理化学指标的测定
• 3 数据处理
• 4 实验结果与分析
• 4.1 土壤因子
• 4.1.1 土壤化学因子
• 4.1.2 土壤重金属情况
• 4.2 光合特性
• 4.2.1 垃圾填埋土对植物夏季光合指标的影响
• 4.2.2 垃圾填埋土对植物夏季光合气孔限制值的影响
• 4.2.3 垃圾填埋土对植物夏季光合水分利用率的影响
• 4.2.4 垃圾填埋土对植物季度Pn的影响
• 4.2.5 垃圾填埋土对植物夏季荧光的影响
• 4.2.6 垃圾填埋土对植物夏季生化指标的影响
• 4.3 土壤改良
• 4.3.1 土壤改良对植物夏季日光合指标的影响
• 4.3.2 土壤改良对植物季度Pn光合的影响
• 4.3.3 土壤改良对植物叶绿素荧光特征的影响
• 4.4 土壤改良对不同植物Pn季度变化的影响
• 5 讨论
• 5.1 土壤因子对植物Pn的影响
• 5.2 土壤因子对植物叶绿素荧光的影响
• 5.3 土壤因子对植物生化指标的影响
• 5.4 土壤改良对植物的影响
• 5.5 植物对土壤的响应
• 6 结论
• 附图
• 参考文献
• 致谢
• 附录
• 在读期间科研成果