冻融作用对重金属污染土壤中黑麦草发芽和幼苗生长特征的影响研究

论文摘要

冻融作用是作用于土壤的非生物应力，属于自然界中最为普通的过程。由于土壤中水—冰相变及其伴生现象使土壤经历一系列物理、化学和生物过程，使本来就不稳定的土水系统变得更加复杂。这些变化对土壤性质和重金属化学形态具有重要影响，进而会影响冻融期植物种子发芽和幼苗生长及其对重金属富集和迁移能力，甚至会影响植物品质和生物量。季节性冻融是我国东北黑土区主要的气候特征，尤其是在全球气候剧烈变化的今天，开展此项目研究具有重要的理论价值和现实意义。本论文采用室内模拟实验，研究冻融作用下黑麦草发芽特征、幼苗生长特征、黑麦草体内重金属的分布、黑麦草对重金属的富集和迁移等内容。考察不同冻融条件（冻融频次、土壤含水率和冻结温度）对上述内容的影响及其原因。通过对冻融前后土壤性质和重金属化学形态变化的观察结果进行初步分析，结果发现，在冻融作用下，溶解性有机质成为影响黑麦草发芽、幼苗生长及其对重金属富集和迁移能力影响的重要因素。在此基础上，开展冻融作用对溶解性有机质吸附和降解作用的影响研究。为优化作物栽培、治理土壤重金属污染，更好地为社会生产服务，提供新的科学依据和理论支撑。

论文目录

• 内容提要
• 中文摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 土壤有机质
• 1.1.1 有机质的概述
• 1.1.2 溶解性有机质（DOM）概述
• 1.2 重金属的概述
• 1.2.1 重金属来源与危害
• 1.2.2 土壤重金属的形态及其影响因素
• 1.3 重金属的生物有效性
• 1.3.1 重金属在植物体内的积累
• 1.3.2 重金属对植物生长的影响
• 1.3.3 重金属形态与生物有效性的关系
• 1.4 冻融作用对土壤性质和重金属形态转化的影响
• 1.4.1 冻融作用对土壤性质的影响
• 1.4.2 冻融作用对重金属形态的影响
• 1.5 研究目的、意义和内容
• 第2章 实验部分
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 主要试剂
• 2.1.2 主要仪器
• 2.2 样品采集与处理
• 2.2.1 供试土壤
• 2.2.2 供试污泥、秸秆和黑麦草
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 土壤对 DOM 的降解
• 2.3.2 土壤对 DOM 的吸附实验
• 2.3.3 DOM 性质的测定
• 2.3.4 冻融作用下外源有机质对黑麦草发芽和幼苗生长的影响
• 2.3.5 重金属形态提取与测定
• 2.3.6 数据处理分析
• 第3章 黑麦草在冻融重金属污染土壤中的发芽特征
• 3.1 黑麦草在冻融重金属污染土壤中的发芽特征
• 3.1.1 发芽率
• 3.1.2 发芽指数
• 3.1.3 发芽势
• 3.2 黑麦草在不同冻融条件下重金属污染土壤中的发芽特征
• 3.2.1 冻融频次
• 3.2.2 土壤含水率
• 3.2.3 冻结温度
• 3.3 黑麦草在冻融重金属污染土壤中发芽特征的原因分析
• 3.3.1 土壤性质
• 3.3.2 重金属形态
• 3.4 小结
• 第4章 冻融重金属污染土壤中黑麦草幼苗生长特征
• 4.1 冻融重金属污染土壤中黑麦草幼苗生长特征
• 4.1.1 根干重
• 4.1.2 茎干重
• 4.1.3 根冠比
• 4.1.4 根长
• 4.1.5 茎长
• 4.2 黑麦草在不同冻融条件下重金属污染土壤中的幼苗生长特征
• 4.2.1 冻融频次
• 4.2.2 土壤含水率
• 4.2.3 冻结温度
• 4.3 黑麦草在冻融重金属污染土壤中幼苗生长特征的原因分析
• 4.3.1 土壤性质
• 4.3.2 重金属形态
• 4.4 小结
• 第5章 冻融重金属污染土壤中黑麦草对重金属的富集和迁移能力
• 5.1 冻融和未冻融重金属污染土壤中黑麦草的富集和迁移能力
• 5.1.1 冻融和未冻融 Cd 污染土壤中黑麦草的富集和迁移能力
• 5.1.2 冻融和未冻融 Pb 污染土壤中黑麦草的富集和迁移能力
• 5.2 不同冻融条件下重金属污染土壤中黑麦草的富集和迁移能力
• 5.2.1 冻融频次
• 5.2.2 土壤含水率
• 5.2.3 冻结温度
• 5.3 冻融重金属污染土壤中黑麦草对重金属富集和迁移能力原因
• 5.3.1 土壤性质
• 5.3.2 重金属形态
• 5.4 小结
• 第6章 冻融作用对溶解性有机质（DOM）吸附和降解的影响
• 6.1 冻融作用对污泥和秸秆 DOM 吸附的影响
• 6.1.1 冻融与未冻融污泥和秸秆 DOM 的吸附
• 6.1.2 冻融作用影响土壤吸附 DOM 过程中 pH 的变化
• 6.1.3 冻融作用影响土壤吸附 DOM 过程中 Ec 的变化
• 6.1.4 影响冻融秸秆和污泥 DOM 吸附的相关因素
• 6.1.5 冻融条件对 DOM 的吸附影响
• 6.2 冻融作用对污泥和秸秆 DOM 的降解作用
• 6.2.1 冻融与未冻融污泥和秸秆 DOM 的降解
• 6.2.2 冻融作用影响 DOM 降解过程中 pH 值和电导率的变化
• 6.2.3 降解过程中 DOM 组成变化
• 6.2.4 影响冻融秸秆和污泥 DOM 降解的相关因素
• 6.2.5 不同冻融条件对污泥和秸秆 DOM 降解作用的影响
• 6.3 小结
• 第七章 结论与建议
• 7.1 结论
• 7.2 建议
• 7.3 创新点
• 参考文献
• 攻读博士学位期间发表的学术论文
• 致谢