發(fā)布時間：2020-09-11 16:50

　　 為了研究鉛鋅礦渣改良下木本植物生長與修復(fù)效果,實(shí)驗(yàn)以木本植物泡桐(Paulownia fortunei)和夾竹桃(Nerium oleander)為木本植物材料,草本植物芒麻(Boehmeria nivea(L.)Gaudich.)作對照進(jìn)行了兩年植物實(shí)驗(yàn),第一年為鉛鋅礦渣改良下木本植物修復(fù)效果研究,第二年為鉛鋅礦渣改良下植物修復(fù)效果對比和優(yōu)化研究,分別在不同泥炭土濃度(CK:0、A1:5%、A2:10%、A3:15%)和(CK:0、A1:10%、A2:20%、A3:30%)改良鉛鋅礦渣條件下進(jìn)行盆栽實(shí)驗(yàn),測定了根(主、側(cè))、莖、葉生物量和鉛鋅含量、根系構(gòu)型指標(biāo)和根際過程(0、6、12月)中根際土壤pH值、有機(jī)質(zhì)(OM)、陽離子交換量(CEC)、鉛鋅BCR形態(tài)、累積量和轉(zhuǎn)移量系數(shù)等指標(biāo),主要研究結(jié)果如下:1.鉛鋅礦渣改良下木本植物修復(fù)效果基礎(chǔ)研究(1)泡桐和夾竹桃根系和地下生物量均呈現(xiàn)改良A3A2A1CK的趨勢增長,但樹種和改良劑綜合對植物根系生長指標(biāo)增加影響極顯著(P0.01),改良顯著增加了泡桐細(xì)根區(qū)間0d2mm根長、根尖數(shù)、根體積和表面積和d2區(qū)間粗根體積和根表面積而夾竹桃不顯著。兩種植物側(cè)根Pb、Zn含量顯著高于其他部位(P0.05),泡桐Pb、Zn主要富集在側(cè)根以及葉中,根表面積和體積大小影響根吸收含量的大小,泡桐細(xì)根生長顯著提高了 Pb、Zn吸收和累積。夾竹桃Pb、Zn主要富集在側(cè)根中,細(xì)根生長停滯規(guī)避根系Pb、Zn吸收和累積。(2)隨改良劑濃度增加,根際土壤Pb的弱酸提取態(tài)含量降低,可還原態(tài)、可氧化態(tài)和殘渣態(tài)含量增加;Zn的弱酸提取態(tài)減少,可還原態(tài)和可氧化態(tài)增加,殘渣態(tài)減少。隨著根系處理時間增加,根際Pb弱酸提取態(tài)含量降低,可還原態(tài)、可氧化態(tài)減少,殘渣態(tài)增加;根際Zn弱酸提取態(tài)和可還原態(tài)增加,可氧化態(tài)和殘渣態(tài)減少。泡桐根際過程,殘渣態(tài)Pb比例CK-A3分別增加14.36%,16.43%,20.26%,和 20.46%,殘渣態(tài)鋅分別降低 18.89%,13.98%,6.95%和 8.84%。夾竹桃殘渣態(tài)Pb比例分別增加11.95%,14.27%,16.90%和19.40%,殘渣態(tài)Zn分別降低3.34%,2.71%,3.37%和0.90%。根際過程改良劑能使Pb鈍化增加,Zn釋放減少,泡桐根際土壤對Pb的鈍化優(yōu)于夾竹桃,而Zn的釋放高于夾竹桃。(3)隨改良劑濃度增加植物pH變化不顯著,根際土壤有機(jī)含量增加顯著,隨處理時間增加,泡桐和夾竹桃根際pH分別提高了 0.2和1.2個單位,根際有機(jī)質(zhì)含量變化不明顯但相對本底無植物時增加顯著,含量分別提高了 8.723g·kg-1和3.93g·kg-1。OM和CEC分別與Pb、Zn可氧化和可還原態(tài)正相關(guān)顯著或與弱酸提取態(tài)負(fù)相關(guān)顯著,且OM與CEC相關(guān)性顯著,pH對根際鉛鋅形態(tài)影響因植物而異。改良引起根際有機(jī)質(zhì)含量變化是影響根際鉛鋅形態(tài)的主要原因。2.鉛鋅礦渣改良下植物修復(fù)效果優(yōu)化研究(1)隨著改良劑濃度的增加,三種植物總生物量增量均呈現(xiàn)改良A3A2A1CK的趨勢增長但根系有不同增長方式,苧麻細(xì)根生長顯著,側(cè)根(細(xì)根)生物量占比從19%增加到了 32.9%。其0d1細(xì)根根長和根尖相對d1增長差異及顯著(P0.01),對應(yīng)0d1細(xì)根表面積大于d1極顯著(P0.01);泡桐粗根d2根徑的根體積和表面積增長極顯著(P0.01),細(xì)根增長顯著(P0.05);而夾竹桃根系增長最低。細(xì)根表面積影響側(cè)根Pb、Zn吸收,三種植物中苧麻細(xì)表面積最高,對應(yīng)側(cè)根Pb、Zn含量最高,分別達(dá)到了 1364.73mg·kg-1和719.49 mg· kg-1。種植后三種植物根際Pb、Zn含量有差異,Pb含量大小依次為苧麻夾竹桃泡桐;Zn含量依次泡桐夾竹桃苧麻,其中泡桐根際Pb種植后相對種植前CK到A3依次降低了 1161.85mg · kg-1,1128.49mg · kg-1,1796.78mg · kg-1和1849.95mg · kg-1。苧麻根際Zn植后相對種植前CK到A3依次降低 279.14mg·kg-1,284.61mg·kg-1,301.64mg·kg-1 和 608.06mg·kg-1。植物根系構(gòu)型差異導(dǎo)致土壤鉛鋅去除有差異。(2)三種植物根際pH值降低顯著(P0.05),OM增加顯著(P0.05),三種植物根際pH和OM增加有差異,根際OM增加有苧麻泡桐夾竹桃,pH大小有夾竹桃泡桐苧麻。相關(guān)性分析OM和根系生長之間存在正相關(guān),其中泡桐OM和泡桐細(xì)根根長、根表面積和體積增長之間正相關(guān)顯著(P0.05)。細(xì)根生長和pH之間負(fù)相關(guān),夾竹桃細(xì)根尖數(shù)和根體積與pH存在負(fù)相關(guān)顯著(p0.05),泡桐細(xì)根根表面積和體積和根際pH負(fù)相關(guān)顯著(P0.05)。(3)對比5%、10%和15%泥炭改良處理,提高改良配比后,泡桐Pb、Zn地上部轉(zhuǎn)移量系數(shù)隨著改良濃度增加繼續(xù)增加,而夾竹桃Pb、Zn轉(zhuǎn)移量系數(shù)在10%處理后降低,其最佳轉(zhuǎn)移量配比為10%。
【學(xué)位單位】：中南林業(yè)科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：X53;X173
【部分圖文】：

２．１泥炭土改良鉛鋅礦渣下兩種植物的生長特性分析逡逑２．１．１改良下植物生物量變化逡逑從植物的生物量增量（圖１）來看，隨著改良劑配比增加，泡桐和夾竹桃生逡逑物量均呈現(xiàn)改良Ａ３＞Ａ２＞Ａ１＞ＣＫ的趨勢增長，其中泡桐地上部和根系生物量都逡逑增長顯著（尸＜０．０５），夾竹桃根系生物量增長不顯著，泡桐根系生物量干重高于逡逑夾竹桃明顯，說明泡桐較夾竹桃有較發(fā)達(dá)的根系生物量。逡逑１００１邐１邋Ｉ地上部？逡逑９０：邐地下部＾邋Ｐ逡逑８0」ｂ邋Ｉ３邋＾邋Ｘ，邋ｆ逡逑６0－邋＿邐ｈ邋ＩＴ邋１逡逑３邋５０：邐名三口十N逡逑ｍａｎ邋．邐ａ邋４邋丁逡逑屋邐ａ邋ａ邋ａ邋ｒ邐＋逡逑ｉＨ邋３０－邐－Ｊ－邋￣｜￣逡逑２０－邋丁逡逑１０－逡逑°邋ＪＣＫＪＡ１ＪＡ２ＪＡ３邋ＰＣＫＰＡ１邋ＰＡ２邋ＰＡ３邋－－逡逑圖１改良下植物生物量變化（Ｐ：泡桐；Ｊ：夾竹桃）逡逑Ｆｉｇ．ｌ邋Ｂｉｏｍａｓｓ邋Ｃｈａｎｇｅｓ邋ｏｆ邋Ｐ．ｆｏｒｔｕｎｅｉ邋ａｎｄ邋Ｎ．ｏｌｅａｎｄｅｒ邋ｕｎｄｅｒ邋ｓｕｂｓｔｒａｔｅ邋ａｍｅｎｄｍｅｎｔｓ逡逑２．１．２改良下兩種植物根系結(jié)構(gòu)變化和分析逡逑根系是植物吸收水、養(yǎng)分和維持其生長的主要器官，從改良下植物根系構(gòu)型逡逑參數(shù)變化（表５）來看，改良劑能促進(jìn)泡桐和夾竹桃根系的生長，其中泡桐根系逡逑根長、根體積、根尖數(shù)和根表面積都增長顯著（Ｐ＜0．0５）。方差分析（表６）表明逡逑樹種差異下對植物根系比根長差異顯著，對比表面積、根尖密度和分叉等指標(biāo)影逡逑響極顯著

＊表示差異顯著（Ｐ＜0．0５），＊＊表示差異極顯著（Ｐ＜０．０１）。逡逑沿用多數(shù)研宄對根系徑級的分類體系進(jìn)行統(tǒng)計分析［１７］，即將根系徑級分為逡逑５個徑級區(qū)間，其中０＜ｄ＜２為細(xì)根區(qū)間，如圖２所示。改良顯著增加細(xì)根區(qū)間逡逑的細(xì)根根尖數(shù)和根長和根體積和表面積（Ｐ＜０．０５），增加了泡桐ｄ＞２區(qū)間外的逡逑粗根體積和根表面積，相對ＣＫ，改良下泡桐在各個區(qū)間根長、根表面積、根體逡逑積、根尖數(shù)上增加顯著，且隨改良濃度增加而增加（ＰＣ０．０５），而夾竹桃除在逡逑０＜ｄ＜０．５區(qū)間根長和ｄ＞２區(qū)間根表面積外都不顯著。整體上，在細(xì)根增長上，泡逡逑桐根系生長對改良響應(yīng)顯著（尸＜０．０５）

２．２．１植物鉛鋅累積量變化逡逑植物累積量反映植物對基質(zhì)Ｐｂ、Ｚｎ去除效果，從改良下植物Ｐｂ、Ｚｎ累積逡逑量（圖３）來看，泡桐對Ｐｂ、Ｚｎ累積隨處理濃度增加而增加，對Ｚｎ累積高于鉛逡逑１５逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2816922