三种蓼科植物对水分胁迫和污染物暴露的响应

论文摘要

本研究探讨了三种蓼科植物对水分胁迫的耐性以及它们的环境效应,所选择的三种蓼科植物分别为:蓼子草、火炭母、水蓼。试验分为2个阶段:预试验阶段和系统试验阶段。在预试验阶段,主要是对三种植物进行培养和驯化。预试验结果表明,三种植物幼苗经过30 d的培养就能进入稳定生长阶段,在培养了40 d后开始进行干旱和水淹处理,观察植物生长状况。通过干旱处理得出植物在室温30℃的条件下,水蓼和火炭母在第3 d就出现萎蔫情况,而蓼子草在第4 d才开始出现明显的萎蔫状况,在随后的复水试验中水蓼和蓼子草均能够恢复正常生长状况而火炭母在复水处理下难以回复到之前的生长状况。耐淹性的预试验结果表明,三种植物在全淹的情况下均能够生长,其中水蓼的的茎上长出大量不定根。系统试验阶段设置了干旱组（不浇水）、水淹（淹没植物）和对照组（正常浇水）。测定了植物含水量、相对含水量、丙二醛含量、质膜透性、可溶性糖含量、脯氨酸含量、净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、叶片蒸腾速率（E）、胞间CO2浓度（Ci）,以探讨植物对不同水分胁迫的响应。设计三种不同浓度（N、P和重金属Pb）的污水胁迫处理和对照组（纯净水）培养植物,测定植物物体内重金属Pb浓度和水体的N、P去除率。结果表明:1、从生理生化指标的变化来看,水蓼对于干旱胁迫存在着较为积极的响应,能够大幅度调整各项生理特性,其中最为明显的参数为可溶性糖含量和质膜透性,水蓼在干旱胁迫下各指标变化显著（p<0.05）,且变化幅度显著大于其他两种植物。因此可以得出以下结论:三种蓼科植物对干旱胁迫的耐受性从低到高为:火炭母、水蓼、蓼子草。其中火炭母与水蓼对干旱胁迫的耐性相差不大,而火炭母对干旱胁迫环境的适应性高于水蓼。2、蓼子草和火炭母的耐淹性低于水蓼,从生理生化指标的变化来看,火炭母和蓼子草面对水淹胁迫存在着积极的响应,能够大幅度的启动相应的抗逆机能,从而保证机体正常生存,其中最为明显的参数为脯氨酸含量、MDA含量和可溶性糖,在水淹胁迫下发生显著变化（p<0.05）,且变化幅度显著大于水蓼。水淹2个月后植物各项指标趋于稳定,变化幅度不大,保持良好的长势。3、在三种胁迫下,植物均能正常生长开花,三种蓼科植物对不同浓度下的水体均有一定的净化作用,在水体中生长3 d后总氮的去除率就能达到35%以上,氨氮的去除率也在第3 d就达到20%以上,而总磷去除率更高在第3 d就达到70%以上。4、三种植物对重金属的吸收富集能力存在明显差异。不同蓼科植物及其不同器官对各种重金属的富集吸收能力存在着明显的差异。植物地上部分和地下部分的Pb富集系数均大于1,其中地上部分以蓼子草的富集系数最大,水蓼次之,火炭母最小;蓼子草富集能力显著大于水蓼和火炭母（p<0.05）;而水蓼和火炭母的地上部和地下部富集能力差别不大（p>0.05）

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 我国水资源概况
• 1.2 受污染水体治理方法研究现状
• 1.3 水体重金属污染治理技术研究进展
• 1.4 水体中氮磷去除技术研究现状
• 1.5 植物对水分胁迫的响应研究现状
• 1.6 河库消涨带生态问题
• 1.7 蓼子草、水蓼、火炭母三种蓼科植物简介
• 1.8 本研究的目的意义和主要内容
• 第二章 材料与方法
• 2.1 植物的准备
• 2.2 蓼科植物去除模拟污水氮磷及重金属的研究方法
• 2.3 植物对水分胁迫耐受性的研究方法
• 2.4 评价方法
• 2.5 统计方法
• 第三章 结果与分析
• 3.1 蓼科植物在模拟污水中的生长状况
• 3.2 蓼科植物对模拟污水氮磷和重金属 Pb 的去除
• 3.3 蓼科植物对水分胁迫的耐受性
• 第四章讨论
• 4.1 三种蓼科植物的抗逆性
• 4.2 三种植物的净化效果
• 第五章结论与展望
• 参考文献
• 致谢