本文關(guān)鍵詞：植物群落在蛇紋石風(fēng)化過程中的作用與應(yīng)用研究

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【摘要】：蛇紋石作為橄欖石的變質(zhì)巖在表生環(huán)境下具有極高的化學(xué)活性,其風(fēng)化殼呈現(xiàn)的低N、P,高pH值,高有毒金屬(如Mg、Ni、Fe等)濃度的極端環(huán)境特征,并造就了該地區(qū)特殊的植物生態(tài)群落。本文針對這些植物群落在蛇紋石風(fēng)化過程中的作用展開深入研究,并挑選培育適應(yīng)研究區(qū)域的超富集植物,并與原生微生物培養(yǎng)具有應(yīng)用潛力的生物群落,為其他類似極端環(huán)境的生物治理提供可供參考之科學(xué)依據(jù)。結(jié)合野外環(huán)境調(diào)查分析與實驗室實驗研究的結(jié)果,主要結(jié)論如卜：(1)蛇紋石分布區(qū)域具有極高的風(fēng)化速率,如江西德興西灣暴露風(fēng)化面的SWR達(dá)到16.89 t/(km2*a),而植物群落的存在有效地提高了該區(qū)域的風(fēng)化速率,如江西德興西灣的植物群落將其風(fēng)化速率提高14.1%,達(dá)到19.28 t/(km2*a)。(2)該區(qū)域植物群落對蛇紋石風(fēng)化殼礦物相與元素組成產(chǎn)生了明顯變化,突出反映為其根部土壤碳酸鹽與石英含量明顯上升,且植物群落演化越成熟,這種作用反映的越突出。(3)該區(qū)域植物群落可以分為苔蘚-耐性草本植物群落、避性草本植物群落和木本植物群落三類,三類植物群落屬于依序演化,其多樣性與生物量隨著演化的進行而增加,并在區(qū)域內(nèi)不同小環(huán)境共存。(4)在調(diào)查的植物物種中,景天科垂盆草(Herba Sedi Sarmentosi)相較于其他物種對Mg, Ni等特征金屬元素富集能力更強,尤其是在Ni的富集能力上,其樣品富集系數(shù)(BCF)均大于1,并且部分樣品Ni的葉部濃度超過1432ppm,適合作為蛇紋石區(qū)潛力超富集植物進行研究培養(yǎng)。(5)進行室內(nèi)試驗的兩種物種中,香雪球(Lobularia Desv)較景天科垂盆草(Herba Sedi Sarmentosi)在相同金屬元素濃度下?lián)碛懈玫母患芰?然而其對本研究的環(huán)境區(qū)域的適應(yīng)較差,且難以與研究區(qū)域的原生微生物的共生,不適宜在本研究的蛇紋石區(qū)域內(nèi)投入實際應(yīng)用。(6)雖然與已經(jīng)報道的超富集植物相比,景天科垂盆草(Herba Sedi Sarmentosi)的富集能力并不高,但其對研究區(qū)域擁有良好的適應(yīng)性,并且與原生真菌Talaromyces flavus能夠較好地共生,其根部的排泄作用也促進了真菌-礦物集合體等高風(fēng)化體系的形成,該共生群落具有投入蛇紋石綜合利用領(lǐng)域的潛力,而要發(fā)揮該群落的能力,需要足夠時間使該群落與礦物結(jié)合成為穩(wěn)定的植物-微生物-礦物體系,并使其有效參與到元素循環(huán)的過程中。
【關(guān)鍵詞】：植物群落 蛇紋石 風(fēng)化作用 景天科垂盆草
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P512.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 前言10-18
• 1.1 選題背景：全球氣候變化與CO_2的礦物封存10-11
• 1.2 蛇紋石的性質(zhì)與應(yīng)用研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3 蛇紋石分布區(qū)等極端環(huán)境對植物生長影響與超富集植物研究現(xiàn)狀14-17
• 1.4 研究目標(biāo)與技術(shù)路線17-18
• 第二章 研究區(qū)域地質(zhì)背景、環(huán)境特征18-21
• 2.1 研究區(qū)域地質(zhì)背景18-20
• 2.2 研究區(qū)域地理與氣候環(huán)境20-21
• 2.2.1 連云港、日照地區(qū)20
• 2.2.2 贛東北巖帶地區(qū)20-21
• 第三章 野外工作與實驗方法21-25
• 3.1 野外環(huán)境調(diào)查與樣品采集21-23
• 3.2 研究方法23-25
• 3.2.1 ICP-OES、ICP-MS離子濃度測試23
• 3.2.2 SEM掃描電鏡觀察23-24
• 3.2.3 XRD&XRF成分與物相分析24
• 3.2.4 FITR傅立葉變換紅外光譜分析24-25
• 第四章 研究區(qū)域地球化學(xué)與植物群落特征25-44
• 4.1 研究區(qū)域地球化學(xué)特征25-33
• 4.1.1 研究區(qū)域基巖、土壤地球化學(xué)特征25-29
• 4.1.2 研究區(qū)域流域水化學(xué)特征29-33
• 4.2 研究區(qū)域植物群落特征33-44
• 4.2.1 研究區(qū)域植被情況及優(yōu)勢植物物種概述33-35
• 4.2.2 研究區(qū)域植物對環(huán)境中金屬元素的富集能力35-41
• 4.2.3 研究區(qū)域植物生長特征、植被演替特征41-44
• 第五章 野外環(huán)境中植物群落對蛇紋石風(fēng)化過程的影響44-50
• 5.1 植物群落對蛇紋石的風(fēng)化速率的影響44-46
• 5.2 植物群落對蛇紋石風(fēng)化殼礦物相變化的影響46-48
• 5.3 植物群落對蛇紋石風(fēng)化殼元素成分變化的影響48-50
• 第六章 植物群落在蛇紋石分布區(qū)的綜合利用的模擬實驗研究50-59
• 6.1 植物物種篩選與預(yù)實驗50-51
• 6.2 高金屬元素濃度下的植物對環(huán)境的適應(yīng)與元素富集能力51-55
• 6.3 與原生真菌Talaromyces flavus的共生能力與形成之生物群落的元素富集能力55-59
• 第七章 結(jié)論59-60
• 參考文獻(xiàn)60-67
• 致謝67-68
• 附表68-69

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中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 孫晟;植物群落在蛇紋石風(fēng)化過程中的作用與應(yīng)用研究[D];南京大學(xué);2016年

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本文編號：823052