【摘要】：在我國(guó),農(nóng)田除草劑濫用對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴(yán)重的危害。此外,由于采礦業(yè)的發(fā)展,重金屬污染也是我國(guó)部分農(nóng)田土壤面臨的嚴(yán)重環(huán)境問題,但缺乏系統(tǒng)的研究手段。本研究以蚯蚓-土壤-玉米系統(tǒng)為研究對(duì)象,探討除草劑和鎘單一與復(fù)合處理對(duì)該系統(tǒng)中動(dòng)物行為的影響,及通過動(dòng)物行為變化介導(dǎo)的對(duì)土壤理化性質(zhì)和作物生長(zhǎng)影響。(1)乙草胺單一處理實(shí)驗(yàn)表明,乙草胺表施造成蚯蚓損傷,隨著乙草胺濃度的增加,蚯蚓體內(nèi)超氧化物歧化酶(SOD)活性逐漸降低,而丙二醛(MDA)含量逐漸增加,對(duì)蚯蚓生理損害逐漸增加。因此,為了規(guī)避這種危害,蚯蚓行為模式發(fā)生了變化,有從表層(0-10cm)向深處(10-30cm)分布的趨勢(shì),且該現(xiàn)象隨著處理時(shí)間的增加,趨勢(shì)越來越明顯。處理50天后,表層土壤中蚯蚓數(shù)量隨著乙草胺濃度的增加顯著降低,50mg/kg處理組從88.41%降低到15%,100mg/kg處理組從83.23%降低到0%。蚯蚓分布模式的變化進(jìn)一步對(duì)土壤理化性質(zhì)和植物的生長(zhǎng)產(chǎn)生了影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),土壤有機(jī)質(zhì)、速效磷、根系SOD活性變化不明顯,而土壤堿解氮、根系MDA、植物生物量和株高在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)表現(xiàn)出顯著差異,即除了側(cè)根數(shù)量在中等濃度下數(shù)量最低外,隨著乙草胺濃度的增加,土壤堿解氮、植物生物量和株高逐漸下降。(2)鎘單一處理實(shí)驗(yàn)表明,鎘濃度的增加使蚯蚓體內(nèi)SOD活性逐漸降低,且在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)高濃度處理中SOD活性顯著高于對(duì)照,而MDA含量隨著處理時(shí)間的增加有增加的趨勢(shì),但只在第25天時(shí)有顯著差異。蚯蚓生理的變化同樣說明其受到了毒害,因此蚯蚓表現(xiàn)出與乙草胺處理相似的行為規(guī)避反應(yīng),深層土壤中蚯蚓百分比隨著處理濃度和處理時(shí)間的增加而增加,處理50d后,30mg/kg處理組從88.54%降低到3.63%,10mg/kg處理組從91.11%降低到6.06%,達(dá)到顯著水平。此外,部分土壤理化指標(biāo)及作物生理指標(biāo)也隨處理濃度和時(shí)間的變化而有所變化,其中,土壤有效磷、根系SOD和MDA沒有顯著變化,而土壤堿解氮、有機(jī)質(zhì)含量隨處理濃度增加有上升的趨勢(shì),且在時(shí)間結(jié)束時(shí)最為明顯,與之相反,實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),側(cè)根數(shù)量、生物量和株高隨著處理濃度增加降低顯著降低。(3)鎘和乙草胺復(fù)合實(shí)驗(yàn)表明,相對(duì)單獨(dú)作用,兩者共同作用對(duì)蚯蚓的影響減弱。具體而言,蚯蚓體內(nèi)MDA含量在高濃度乙草胺或鎘處理下顯著增加,但是兩者共同作用時(shí),其增加的幅度反而小于兩者單獨(dú)作用下變化幅度,相應(yīng)的蚯蚓向底層分布現(xiàn)象減弱,處理50d,表層分布百分比為:53.09%、23.93%、47.09%、36.17%,即蚯蚓有向深處土壤分布的趨勢(shì),但是共同作用的效果反而小于單獨(dú)作用。土壤指標(biāo)的變化不明顯,除了土壤有機(jī)質(zhì)在乙草胺或鎘單獨(dú)處理時(shí)顯著下降外,其他土壤指標(biāo)變化不顯著。生物量和、株高和根數(shù)量的響應(yīng)與蚯蚓行為分布、生理響應(yīng)及土壤指標(biāo)的變化略有區(qū)別,在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)三個(gè)指標(biāo)都是在交互處理中最低,說明兩種污染物共同作用對(duì)作物生長(zhǎng)的影響可能還與其他因素有關(guān),如土壤微生物等。綜合以上結(jié)果可知,乙草胺除了能夠直接作用于有害雜草從而影響作物外,還能通過介導(dǎo)土壤動(dòng)物的行為,改變土壤理化性質(zhì),最終影響作物的生長(zhǎng)。并且該影響還受鎘污染情況調(diào)控,因此,從系統(tǒng)的角度分析這兩種環(huán)境污染的生態(tài)后果必不可少,這可以為以后其他污染物生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的正確界定提供借鑒。
【圖文】：

技術(shù)路線圖

乙草胺濃度與處理時(shí)間對(duì)蚯蚓垂直分布的影響
【學(xué)位授予單位】：云南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X503.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2588728