两种地被植物对土壤重金属Cd、Pb胁迫响应及其修复潜力的研究

论文摘要

本文以盆栽玉竹（Polygonatum odoratum）和花叶冷水花（Pilea cadierei Gagnep. et Guill）为试验材料,研究不同浓度的Cd、Pb单一及其复合处理对两种地被植物生长的影响以及重金属的积累情况,本研究为阐明植物重金属毒害机理提供了依据,为园林地被植物进行重金属污染土壤的治理与修复提供了参考。试验得出的主要结果如卜：（1）玉竹的生物量在Cd、Pb单一及其复合处理下都表现为低浓度促进和高浓度抑制。玉竹的根系在Cd单一处理下,表现为低浓度促进和高浓度抑制,在Pb单一和Cd-Pb复合处理下,则表现出抑制作用。花叶冷水花在Cd、Pb单一处理下,生物量先上升后下降,在Cd-Pb复合处理下,生物量随浓度的加大而逐渐降低。花叶冷水花的根系耐性指数随着Cd、Pb单一处理浓度的升高,先上升后下降,在复合处理时,随浓度的加大而逐渐下降。（2）重金属对植物的伤害是一个缓慢的过程,高浓度和长时间的重金属胁迫会导致玉竹和花叶冷水花叶片叶绿素含量降低。在Cd、Pb单一及其复合处理时,玉竹的Pn、Tr、Ci和Cond均表现出低浓度促进和高浓度抑制。对花叶冷水花来说,Cd、Pb单一处理时,Pn和Tr均随着处理浓度的加大先上升后降低,在复合处理时则随着处理浓度的增大逐渐下降。（3）在Cd、Pb单一及其复合处理下,随着处理浓度的增大,玉竹和花叶冷水花叶片SOD活性、POD活性,脯氨酸含量和MDA含量均呈现不同程度的升高,但是高浓度和长时间的重金属胁迫则致使玉竹叶片POD活性和脯氨酸含量,花叶冷水花叶片SOD活性和POD活性下降。（4）在三种处理条件下,玉竹和花叶冷水花根、茎、叶对两种重金属的吸收都呈极显著的正相关,根部吸收Cd、Pb的能力最强；复合处理时两种植物地上部分对Pb的积累量比Pb单一处理时的积累量都有很大的提高。以上结果表明,Cd和Pb作为城市环境中主要重金属污染物,对玉竹和花叶冷水花的胁迫效应较为明显。综合各个指标的变化情况,可以得出两种地被植物在复合污染时对Pb的积累量比单一污染时都有很大的提高,因此,两种植物均可对复合污染的重金属土壤进行生物修复植物。玉竹对土壤Pb污染的耐性较高,可广泛用做Pb污染地的绿化植物,以发挥最大生态效益。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 文献综述
• 1.1 土壤重金属Cd、Pb的污染现状
• 1.2 土壤重金属Cd、Pb的污染来源
• 1.3 Cd、Pb胁迫对植物生长的影响研究
• 1.3.1 Cd、Pb胁迫对植物形态结构的影响
• 1.3.2 Cd、Pb胁迫对植物光合作用的影响
• 1.3.3 Cd、Pb胁迫对植物其他生理生化的影响
• 1.4 土壤重金属污染的植物修复技术
• 1.4.1 植物修复技术的概念和类型
• 1.4.2 土壤Cd污染的植物修复研究进展
• 1.4.3 土壤Pb污染的植物修复研究进展
• 1.4.4 植物修复技术的优点和问题
• 1.5 本项研究的地被植物概况
• 2 研究目的意义
• 3 材料和方法
• 3.1 材料准备
• 3.1.1 种植土
• 3.1.2 植物材料
• 3.2 材料处理
• 3.3 测定项目与方法
• 3.3.1 生长指标的测定
• 3.3.2 光合特性指标的测定
• 3.3.3 其他生理生化指标的测定
• 3.3.4 植物体内Cd、Pb含量的测定
• 3.4 数据分析方法
• 4 结果与分析
• 4.1 Cd、Pb单一及其复合处理对两种地被植物生长的影响
• 4.1.1 Cd、Pb单一及其复合处理对玉竹生长的影响
• 4.1.2 Cd、Pb单一及其复合处理对花叶冷水花生长的影响
• 4.2 Cd、Pb单一及其复合处理对两种地被植物光合特性的影响
• 4.2.1 Cd、Pb单一及其复合处理对玉竹光合特性的影响
• 4.2.2 Cd、Pb单一及其复合处理对花叶冷水花光合特性的影响
• 4.3 Cd、Pb单一及其复合处理对两种地被植物生理特性的影响
• 4.3.1 Cd、Pb单一及其复合处理对玉竹生理特性的影响
• 4.3.2 Cd、Pb单一及其复合处理对花叶冷水花生理特性的影响
• 4.4 Cd、Pb单一及其复合处理下两种地被植物的吸收、积累特性
• 4.4.1 Cd、Pb单一及其复合处理下玉竹的吸收、积累特性
• 4.4.2 Cd、Pb单一及其复合处理下花叶冷水花的吸收、积累特性
• 5 讨论与结论
• 5.1 Cd、Pb单一及其复合处理对两种地被植物生长的影响
• 5.1.1 Cd、Pb单一及其复合处理对玉竹生长的影响
• 5.1.2 Cd、Pb单一及其复合处理对花叶冷水花生长的影响
• 5.2 Cd、Pb单一及其复合处理对两种地被植物光合特性的影响
• 5.2.1 Cd、Pb单一及其复合处理对玉竹光合特性的影响
• 5.2.2 Cd、Pb单一及其复合处理对花叶冷水花光合特性的影响
• 5.3 Cd、Pb单一及其复合处理对两种地被植物生理特性的影响
• 5.3.1 Cd、Pb单一及其复合处理对玉竹生理特性的影响
• 5.3.2 Cd、Pb单一及其复合处理对花叶冷水花生理特性的影响
• 5.4 Cd、Pb单一及其复合处理下两种地被植物的吸收、积累特性
• 5.4.1 Cd、Pb单一及其复合处理下玉竹的吸收、积累特性
• 5.4.2 Cd、Pb单一及其复合处理下花叶冷水花的吸收、积累特性
• 6 本研究的创新点与展望
• 6.1 创新点
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表论文情况