重金屬脅迫下毛竹幼苗生理響應(yīng)及其吸收規(guī)律研究
本文選題:重金屬 + 植物修復(fù)。 參考:《浙江農(nóng)林大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:現(xiàn)在許多國家的土壤和水資源受到了重金屬的污染,而這一問題嚴(yán)重影響環(huán)境和人類的健康。本文以毛竹為供試材料,采用水培和土培的方法,系統(tǒng)地對毛竹重金屬吸收類型、重金屬脅迫下的生理及形態(tài)響應(yīng)、修復(fù)的機(jī)理和應(yīng)用等方面,進(jìn)行了初步的探討,取得的主要研究結(jié)果如下:1.以毛竹種子為供試材料,研究四種重金屬(Pb2+、Zn2+、Cu2+、Cd2+)脅迫對毛竹種子萌發(fā)的影響。結(jié)果表明:(1)Pb2+和Cd2+對毛竹種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)及活力指數(shù)有抑制作用,低濃度下Cu2+和Zn2+對毛竹種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)等指標(biāo)有促進(jìn)作用,高濃度則顯著抑制;當(dāng)濃度達(dá)到1600μmol L-1時Cd2+對種子萌發(fā)的抑制效果明顯強(qiáng)于其他三種元素;(2)選取根尖數(shù)、根表面積、根體積、根系總長四個根系形態(tài)指標(biāo)發(fā)現(xiàn),低濃度處理下Pb2+、Zn2+對根系生長有促進(jìn)作用,而Cu2+和Cd2+起到明顯的抑制作用;(3)處理10d后,種子萌發(fā)幼苗地上部對Pb2+、Zn2+、Cu2+、Cd2+的含量最高可達(dá)6810.51、1387.77、951.77、429.33 mg kg-1,轉(zhuǎn)移系數(shù)Zn2+Cd2+Pb2+Cu2+。2.通過水培實(shí)驗(yàn)研究了毛竹對重金屬鉛、鋅、銅、鎘的生理反應(yīng)、吸收特點(diǎn)和細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化。銅和鎘處理下,毛竹的生物量都出現(xiàn)了隨著重金屬處理濃度的增大生物量依次降低的大致趨勢。鉛和鋅處理下,毛竹的生物量在低濃度處理下并未出現(xiàn)顯著性差異,隨后生物量才出現(xiàn)降低的趨勢。不同的重金屬對毛竹的細(xì)胞組織尤其是細(xì)胞器的損害程度是不一致的。毛竹在葉片細(xì)胞組織尤其是細(xì)胞器膜等方面受損,導(dǎo)致其在光合作用、新陳代謝減緩,抑制毛竹的生長。3.通過土培實(shí)驗(yàn)研究了重金屬鉛、鋅、銅、鎘對毛竹生長的影響、吸收轉(zhuǎn)移重金屬的能力和修復(fù)土壤重金屬的潛力。毛竹對鉛和鋅比對銅和鎘具有更高的耐性,生長更為繁盛,具有更茁壯的莖和肥厚深綠的葉片。在鉛、鋅和銅處理的污染土壤上,毛竹的生物量都是先增加后減小的;在鎘的污染土壤上則是生物量持續(xù)下降的。毛竹對于重金屬的吸收轉(zhuǎn)運(yùn),鋅和鎘大于鉛和銅。同時,毛竹雖然不是超積累植物,但是毛竹具備獨(dú)特的生物性能、繁殖能力、以及適應(yīng)性強(qiáng),使其在重金屬污染土壤的修復(fù)上具有巨大的潛力。
[Abstract]:Nowadays, soil and water resources in many countries are polluted by heavy metals, which seriously affects the environment and human health. In this paper, using Phyllostachys pubescens as the test material, the methods of water culture and soil culture were used to systematically discuss the types of heavy metal absorption, physiological and morphological responses under heavy metal stress, repair mechanism and application of Phyllostachys pubescens. The main findings are as follows: 1. The effects of four heavy metals (Pb _ 2 ~ (2 +) Zn _ (2) O _ (2) Cu _ (2) O _ (2) CD _ (2) on the germination of Phyllostachys pubescens seeds were studied. The results showed that Pb2 and Cd2 could inhibit germination rate, germination potential, germination index and vigor index of Phyllostachys pubescens seeds, and Cu2 and Zn2 could promote germination potential, germination rate and germination index of Phyllostachys pubescens seeds at low concentration. When the concentration reached 1600 渭 mol L-1, the inhibitory effect of Cd2 on seed germination was significantly stronger than that of the other three elements, such as root tip number, root surface area, root volume and total root length. Under low concentration, Pb2 Zn 2 could promote root growth, while Cu2 and Cd2 had obvious inhibitory effect on root growth for 10 days. After 10 days treatment, the highest content of Pb2 Zn 2 Cu 2 O 2 CD 2 in shoot of seed germinating seedlings could reach 6810.51C 1387.7795 1.7N 429.33 mg kg-1, and the transfer coefficient Zn2 Cd2 Pb2 Cu2 路2 was up to 6 810.51mg / kg ~ (-1), and the transfer coefficient of Zn ~ (2 +) was 429.33 mg / kg ~ (-1). The physiological responses of Phyllostachys pubescens to heavy metal lead, zinc, copper and cadmium were studied by hydroponics. Under Cu and CD treatments, the biomass of Phyllostachys pubescens decreased with the increase of heavy metal concentration. There was no significant difference in biomass of Phyllostachys pubescens under lead and zinc treatments under low concentration treatment, but then the biomass of Phyllostachys pubescens decreased. The degree of damage of different heavy metals to cell tissues, especially organelles, of Phyllostachys pubescens was different. Phyllostachys pubescens were damaged in cell tissue, especially organelle membrane, which resulted in the decrease of photosynthesis and metabolism, and the inhibition of growth of Phyllostachys pubescens. The effects of lead, zinc, copper and cadmium on the growth of Phyllostachys pubescens were studied through soil culture experiments. Phyllostachys pubescens have higher tolerance to lead and zinc than copper and cadmium, more prosperous growth, stronger stems and thicker dark green leaves. The biomass of Phyllostachys pubescens increased first and then decreased in the polluted soils treated with Pb, Zn and Cu, but decreased continuously in the polluted soils of cadmium. The absorption and transport of heavy metals in Phyllostachys pubescens were higher in Zn and CD than in Pb and Cu. At the same time, Phyllostachys pubescens is not a super accumulative plant, but it has unique biological properties, reproductive ability and strong adaptability, which makes it have great potential in remediation of heavy metal contaminated soil.
【學(xué)位授予單位】:浙江農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:S795.7;X53;X173
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,本文編號:1982046
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