铅对农作物生长的影响

实验选用从人民公园采集的种植土和玉米种子进行盆栽实验,待玉米长成后进行收割、自然风干、对其不同部位进行分割,并利用原子吸收分光光度法来测定不同质量分数铅(Pb)时植物生长的影响.实验结果表明:当Pb质量分数在0～500 mg/kg的范围内,玉米的发芽率、生物量和其长势都是随着Pb质量分数的升高而增大;但当Pb的质量分数大于500 mg/kg时,玉米的发芽率、生物量及长势都是随着Pb的质量分数的升高而降低的;玉米根系的含铅Pb远远大于茎部,是茎部的4～20倍.由实验得出的结论是:土壤中质量分数低的Pb污染会对植物的生长起促进作用,到达一个峰值后随着Pb的质量分数升高而对植物的生长起阻碍作用;植物根系对Pb的吸附量远远大于茎部.     

镉对蓖麻耐性生理及营养元素吸收转运的影响

通过营养液栽培实验,研究了不同浓度Cd(0、25、50、100、200μmol·L-1)处理对能源植物蓖麻生长、生理特性、Cd积累以及营养元素吸收的影响.结果表明,200μmol·L-1的Cd处理使叶片、茎部鲜重和植株总鲜重分别下降了63.68%、55.21%和52.69%,根系鲜重则无显著变化;叶片过氧化氢和丙二醛含量分别提高了3.81和2.22倍,产生了明显的氧化胁迫作用;酸溶性巯基、还原型谷胱甘肽和植物络合素含量分别提高了1.73、12.63和1.62倍,GSH对于蓖麻Cd胁迫具有显著的缓解作用.根系Cd积累量和植株总积累量分别增加了3.15和2.41倍,蓖麻主要将Cd富集在其根系,有助于减轻Cd对地上部的毒害.Cd抑制蓖麻植株K和Ca的吸收,促进根系和茎部P吸收,高浓度Cd抑制P向叶片的转运;植株Zn和Cu含量、根系和茎部Mg含量表现为低促高抑,植株Mn含量及根系Fe含量表现为低抑高促.可见,Cd处理对不同营养元素的吸收有着不同的影响,应根据Cd胁迫条件下不同营养元素吸收特性来合理调控其供应.     

玉米根系Cr~(6+)吸收动力学特征及幼苗生长的反应

通过水培方法,研究了玉米根系对以K2Cr2O7形式添加的Cr6+的吸收特征及其不同浓度Cr6+对玉米根系和幼苗生长的影响。结果表明,玉米植株Cr6+含量随溶液中Cr6+浓度的增加而增加,吸收动态符合Michaelich-Menten模拟曲线方程特征,根系Cr6+含量明显高于地上部Cr6+含量,富集系数也极显著高于地上部。Cr6+对玉米形态生长的影响表现为"低促高抑"特征,低浓度Cr6+(<1.00 mg/L)促进玉米根系形态发育,根长、根表面积、根体积及生物量明显增加;高浓度Cr6+(≥1.00 mg/L)抑制玉米根系发育,当Cr6+浓度达到2.00 mg/L时,即可极显著降低玉米幼苗的根长和根表面积。不同浓度的Cr6+处理使玉米幼苗叶绿素含量较不添加Cr6+的对照均有所下降,表现出"脉间失绿"症状,其中低浓度Cr6+处理因玉米生物量的增加造成的稀释作用使得这种"失绿"症状尤为明显。     

水生植物对电镀废水中重金属的修复研究

以菖蒲、石菖蒲、黄花鸢尾、香蒲、水芹5种水生植物为对象,对电镀废水进行绿色修复研究。在电镀废水中植物生长第20d对植物的生物量、生理特性、净化效果进行测定。结果表明:5种水生植物在重金属废水中均受到不同程度的生长胁迫,不同植物的生物量、根系活力、SOD活性、MDA含量、重金属的去除率差异明显;重金属对黄花鸢尾的胁迫不大,生长抑制率为4.72%,其耐性强,根系活力、SOD活性最大,对重金属(Cr、Zn、Mn)的净化效果最好;水芹的植物生物量不受重金属的影响,生长抑制率为-3.39%,耐性强,重金属的净化效果比较好;石菖蒲对Cr、Mn的净化效果仅次于黄花鸢尾。     

黑麦草和牵牛花对铬耐受能力和积累效果的指标表征研究

目前土壤中重金属铬(Cr)污染严重,有效筛选植物修复资源迫在眉睫.本文通过盆栽试验分析了Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)胁迫下黑麦草(Lolium perenne L.)和牵牛花(Pharibitis purpurea(L.)Voigt)的生长、生理及Cr积累等指标,探究了两种植物对Cr耐受能力及积累效果.结果表明,生长指标能直观反映出Cr胁迫下植物的受害程度.低浓度Cr(Ⅲ)(250 mg·kg-1)促进植物生长,株高、根长和生物量显著升高(P0.05),而所有浓度Cr(Ⅵ)(≥25 mg·kg-1)均损害植物生长,且植物根长对Cr毒害更为敏感.植物生理指标既表征了Cr对植物的毒害程度,又可反映植物对Cr的耐受能力.Cr胁迫下,植物根系活力降低、丙二醛含量升高,对植物生理损害的表征具有代表性;而脯氨酸含量升高,既表征了植物的受害程度又提高了植物体内渗透平衡;SOD、POD活性升高,则增强了植物的抗氧化应激水平.Cr积累指标是筛选Cr积累植物的主要指标.黑麦草和牵牛花对Cr(Ⅵ)积累浓度大于Cr(Ⅲ),两种植物根部Cr(Ⅵ)积累浓度最高分别可达957.4 mg·kg-1和743.3 mg·kg-1,地上部最高可达394.7 mg·kg-1和340.4 mg·kg-1;黑麦草根部富集能力优于牵牛花,最大富集系数可达15.55,但牵牛花对Cr的转运能力较好.通过指标表征综合说明黑麦草和牵牛花可作为Cr污染土壤植物修复的备选植物.     

螳螂川流域土壤中氯离子富集对农作物生长发育的影响

为研究螳螂川流域氯离子对其周边农作物生长发育的影响,在选定流域内设置20个采样点,分别于4月和8月进行土壤和植物采样,测定氯离子含量.采用萌发试验和盆栽试验研究了不同氯离子浓度对螳螂川流域主要农作物玉米和蚕豆的生长影响.主要测量了玉米和蚕豆的种子萌发率、生物量、根系活力、叶片膜伤害程度、丙二醛含量、叶绿素含量和植物对氯...     

田字草对重金属V、Cr胁迫的生理反应及其富集能力

研究分析了田字草在不同V、Cr污染浓度(1,5,15mg/L)下对V、Cr的富集能力以及V、Cr污染对田字草生长状况、生理特性的影响。结果表明:随着V、Cr污染浓度的提高,田字草生长受到明显抑制,相同浓度Cr污染环境下田字草长势明显好于V污染环境下田字草,并且田字草的SOD、POD、CAT活性、MDA含量及叶绿素含量、叶绿素a/b值总体呈现出先升高后降低的趋势;相同污染浓度下田字草体内Cr的富集量均高于对V的富集量,根系对重金属V有着较强的滞留率,均超过50%。在V浓度1,5,15 mg/L情况下植物体内平均重金属浓度分别为360.03,1 170.01,2 058.25 mg/kg。在Cr浓度1,5,15 mg/L情况下植物体内平均重金属浓度分别为505.45,1 397.61,2 426.59 mg/kg,表明田字草对V、Cr均具有一定的富集能力,且对于Cr的富集能力强于V,因此田字草可作为钒、铬污染水体修复植物。     

黄河三角洲盐碱土根际微环境的微生物多样性及理化性质分析

土壤盐碱化是限制全世界农业发展的主要问题.在盐碱土壤上种植盐生植物和耐盐植物可以对盐碱土壤进行脱盐,而盐碱土壤中的微生物对盐生植物和耐盐植物的生长起着重要作用.本研究在盐碱地上选取玉米、棉花、盐地芦苇和盐地碱蓬这4种有代表性的植物,采集土壤样品,探究植物根系与非根系主要细菌群落与土壤理化性质和盐碱土壤微生物多样性的关系.结果表明,盐地碱蓬的根系微生物在一定程度上影响了土壤的pH,土壤中的盐度与土壤营养物质呈明显的负相关关系.所有土壤样品中相对丰度较高的前5个细菌门均为变形菌门、放线菌门、拟杆菌门、绿弯菌门和酸杆菌门.其中,棉花、芦苇和盐地碱蓬中根系土壤与非根系土壤耐盐菌门存在较大差异,分析高通量测序结果可以得出3种植物根系与非根系土壤中差异较大的耐盐细菌属,如棉花土壤中差异较大的Actinophytocola和Lechevalieria,芦苇土壤中差异较大的Bacillus和Filobacillus,以及盐地碱蓬土壤中的Echinicola.本研究可为盐碱地中接种促进植物生长的微生物提供理论依据.     

Cd-Pb复合污染条件下3种花卉植物的生长反应及超积累特性研究

采用水培实验方法,研究了3种耐性较强的花卉植物在Cd-Pb复合污染条件下的生长反应及可能的超积累特性.结果表明,花卉植物种不同,其对复合污染的生长反应也不同,它们的耐性大小顺序为:蜀葵(Althaea rosea Cav.)＞凤仙花(Impatiens Balsamina L.)＞金盏菊(Calendula officinalis L.);Cd对植物生长的影响较大、Pb的影响相对较小.3种花卉植物对重金属的积累量都是根部大于地上部;蜀葵对重金属Cd具有很强的耐性和积累性,在Cd、Pb复合污染条件下极具植物修复的潜力.对于这3种花卉植物,Cd-Pb相互作用效应与多种因素有关,包括重金属之间的浓度组合、植物种和植株部位等,表现得极为复杂,不仅仅是单纯的加和、拮抗或协同作用.     

表流人工湿地中芦苇对重金属的吸收和累积

为了研究人工湿地植物中重金属的累积和分布,对中试规模湿地植物(芦苇)中6种重金属Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn进行取样和分析。结果表明:湿地芦苇中Zn、Cu和Cr的质量分数沿着湿地入口的前3个采样点显示出下降趋势,即在离进水较近的约30 m区域内,芦苇对重金属的吸收最明显。芦苇各部位中Cu的分布显示为根>茎>叶;其他5种重金属的分布为根>叶>茎,则根中重金属质量分数远大于茎和叶。芦苇根易于富集Cd和Cu,对Cr的富集能力较弱;芦苇中除Cr以外,其他5种重金属由根向叶的迁移能力大于由根向茎的转移能力,且Cu和Zn从芦苇根向地上部位的迁移能力较强。