二氧化碳诱导玉米修复铜污染土壤研究

论文摘要

土壤是人类赖以生存、不可或缺的重要自然资源之一。随着经济社会的发展,土壤重金属污染问题日益成为人们关注的焦点,其治理也逐渐成为学术界研究的热点和难点。传统的物理或化学治理方法,成本较高,工程量大,对环境扰动大,容易造成二次污染,而且常常导致土壤结构破坏,肥力退化。植物修复技术是一门新兴的环境污染治理技术。它具有许多的优点,如成本低,对环境扰动少,有较高的环境美学价值,易为社会所接受等。但是如何增加修复植物的生物量、缩短修复周期、提高修复效率成为制约重金属污染土壤植物修复技术大面积推广的瓶颈问题。本文将农业生物工程技术中较为成熟的CO2施肥技术应用到植物修复领域,以盛产于我国的高产农作物——玉米为研究对象,利用人工环境——自制棚室,研究铜胁迫对于玉米生长、光合作用的影响以及CO2浓度升高对玉米的生物量、光合作用和吸收铜能力等的影响,以求为植物修复重金属污染土壤提供科学的实验数据,进一步丰富植物修复理论。主要结论有:铜胁迫下的玉米,株高、叶面积等受到明显抑制。随着Cu浓度从0～400ppm的增加,玉米生长受抑制的程度越明显。高浓度的Cu明显降低玉米幼苗叶片的PSⅡ最大光能转换效率Fv/Fm值,玉米的光化学量子产量Yield值;不同Cu浓度下,Fm′值差异性不够显著,随Cu浓度升高呈现递减趋势;光化学淬灭系数qP的差异性不大,而NPQ值表现出随Cu浓度升高递增的趋势。这可能与铜胁迫条件下,玉米的自我保护机制有关。CO2浓度升高能促进玉米的生长发育。实验中可以观察到,玉米的生长发育期提前,较早产生开花现象;抵抗Cu胁迫环境的能力增强;病虫害减少。同时,能使玉米的株高、叶面积增大,叶片数增多,烘干重增加。CO2浓度升高使部分品种玉米的最大荧光Fm、Fv/Fm及ΦPSⅡ光化学量子产量Yield呈现不同程度的增加。CO2浓度升高能促使玉米吸收、搬运Cu的能力增加,但没有诱导玉米产生超积累现象。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 立题依据
• 1.1.1 选题背景
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 土壤重金属污染治理研究现状
• 2诱导下的植物修复技术'>1.2.2 CO₂诱导下的植物修复技术
• 1.3 研究内容
• 1.3.1 研究目标
• 1.3.2 研究内容
• 1.3.3 解决的关键问题
• 1.3.4 独创和新颖之处
• 1.4 技术路线
• 第二章 技术与方法
• 2施肥技术'>2.1 CO₂施肥技术
• 2.1.1 装置类型简介
• 2.1.2 施肥方法简介
• 2.2 试验施肥装置的设计
• 2.2.1 施肥装置
• 2.2.2 性能评价
• 2.3 材料与方法
• 2.3.1 Cu 胁迫试验
• 2诱导温室试验'>2.3.2 CO₂诱导温室试验
• 2.4 数据处理
• 第三章 不同 Cu 浓度处理对玉米生长状况的影响
• 3.1 Cu 胁迫对玉米株高、生物量的影响
• 3.2 Cu 胁迫对玉米叶绿素荧光参数的影响
• 3.2.1 Cu 胁迫对玉米最大光化学量子产量（Fv/Fm）的影响
• 3.2.2 Cu 胁迫对玉米实际光化学量子产量（Yield）的影响
• 3.2.3 Cu 胁迫对玉米光化学淬灭系数（qP）及非光化学淬灭系数（NPQ）的影响
• 3.2.4 Cu 胁迫对玉米Fm′的影响
• 3.3 本章小结
• 2浓度升高对不同CU浓度处理下玉米生长状况的影响'>第四章 CO₂浓度升高对不同CU浓度处理下玉米生长状况的影响
• 2浓度升高对生物量的影响'>4.1 CO₂浓度升高对生物量的影响
• 2浓度升高与玉米外在表现'>4.1.1 CO₂浓度升高与玉米外在表现
• 2浓度升高对株高、叶长、叶宽、叶片数的影响'>4.1.2 CO₂浓度升高对株高、叶长、叶宽、叶片数的影响
• 2浓度升高与烘干重'>4.1.3 CO₂浓度升高与烘干重
• 2浓度升高对玉米叶片叶绿素荧光参数的影响'>4.2 CO₂浓度升高对玉米叶片叶绿素荧光参数的影响
• 2浓度升高与CU 含量'>4.3 CO₂浓度升高与CU 含量
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.1.1 Cu 胁迫对玉米生物量和叶绿素荧光参数的影响
• 2浓度升高对玉米生长的影响'>5.1.2 CO₂浓度升高对玉米生长的影响
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 附录