本文關(guān)鍵詞：礦區(qū)銅污染對節(jié)肢動物多樣性和昆蟲傳粉行為的影響

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【摘要】：金屬礦山給社會帶來了財富的同時,也給周邊環(huán)境帶來了污染。赤馬山銅礦近60年廢渣廢水,加劇了當?shù)丨h(huán)境的惡化。本研究旨在了解赤馬山采礦區(qū)及周邊的污染情況,并探討銅的遷移歸化規(guī)律和銅對植物冠層節(jié)肢動物多樣性和昆蟲傳粉的影響。本文通過對赤馬山銅礦區(qū)及周邊環(huán)境調(diào)查,發(fā)現(xiàn)土壤中銅含量變異非常大,從92.87mg/kg～4821.35mg/kg,且礦區(qū)到遠礦區(qū)呈急劇遞減趨勢;運用土壤重金屬污染評價模型分析發(fā)現(xiàn),樣品中極度污染的占總數(shù)的81%,由于銅的毒性系數(shù)較小,因此生態(tài)評價結(jié)果顯示,輕微生態(tài)污染的樣品比例為52%,無極強生態(tài)危害樣品。不同植物對重金屬的耐受性不同,海州香薷是赤馬山采礦區(qū)的主要優(yōu)勢植物,調(diào)查發(fā)現(xiàn)海州香薷在礦區(qū)的覆蓋度高達499%,而在銅含量低于200mg/kg的遠礦區(qū)幾乎沒有海州香薷生存,說明海州香薷不僅是耐銅植物,也極可能是需銅植物。土壤中重金屬通過植物向節(jié)肢動物遷移,并可能在食物鏈發(fā)生累積,從而危害生態(tài)穩(wěn)定甚至人體健康。本文選擇礦區(qū)兩個典型食物鏈:優(yōu)勢植物-蜜蜂-蜂產(chǎn)品、優(yōu)勢植物-植食昆蟲(小長蝽)-捕食天敵(蟹蛛),以非礦區(qū)為對比,調(diào)查銅在食物鏈的傳遞情況。分析發(fā)現(xiàn)兩條食物鏈中銅含量均與土壤中銅含量呈正相關(guān)關(guān)系。與植物相似,節(jié)肢動物對重金屬的消解能力不一樣:雖然取食植物銅含量較高,但蜜蜂體內(nèi)銅含量遠低于小長蝽和蟹蛛,且蜂蜜中銅含量極低,說明蜜蜂或植物泌蜜過程對銅的傳遞可能有一定的過濾作用。蜜蜂在植物繁殖、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類食品中扮演著重要角色,本文進一步調(diào)查了銅在蜜蜂體內(nèi)的累積和毒害情況。結(jié)果顯示,蜜蜂體內(nèi)銅含量跟礦區(qū)土壤銅污染程度成正比,且銅離子傾向于在腹部累積,.與非污染區(qū)比較,礦區(qū)蜜蜂體內(nèi)SOD和GST活性更高。結(jié)果表明,銅污染對蜜蜂存在毒害作用。重金屬在食物鏈傳遞可對節(jié)肢動物的群落結(jié)構(gòu)和行為產(chǎn)生影響。通過銅礦區(qū)節(jié)肢動物多樣性調(diào)查發(fā)現(xiàn),銅礦開采區(qū)、過渡區(qū)和遠礦區(qū)的豐富度指數(shù)逐漸增大,R值分別為4.71、5.61和6.2;過渡區(qū)和遠礦區(qū)的群落結(jié)構(gòu)較為相似,但都與銅礦開采區(qū)有較大差別;其中以蜘蛛目為代表的天敵在三個區(qū)的數(shù)目比例分別為礦區(qū)8.3%、過渡區(qū)13.8%、遠礦區(qū)13.2%。天敵昆蟲對生態(tài)穩(wěn)定和農(nóng)業(yè)種植有重要作用,因此土壤中銅污染不僅降低植物冠層節(jié)肢動物的豐富度,還使天敵昆蟲數(shù)目減少,危害生態(tài)健康。傳粉昆蟲與人類生活息息相關(guān),海州香薷是銅污染區(qū)優(yōu)勢植物,本文以海州香薷為觀察對象,探討銅污染對傳粉昆蟲行為的影響。野外調(diào)查發(fā)現(xiàn),海州香薷的傳粉者主要有5種,其中以東方蜜蜂訪花為主,占所有傳粉者訪花時長的90%以上;昆蟲訪花多集中在中午,主要訪花行為是鉆花。研究發(fā)現(xiàn),銅污染低的地區(qū)昆蟲訪花頻率和訪花時長遠大于銅污染高的地區(qū),說明高銅污染可減少昆蟲的訪花行為。傳粉昆蟲通過植物與土壤中的銅建立聯(lián)系,為了探明銅污染影響昆蟲傳粉行為的原因,本文采用實驗室種植海州香薷和野外調(diào)查方法結(jié)合。昆蟲的傳粉行為與植物單位花蜜量、蔗糖含量、花冠大小、花朵密度等花部特征呈正比關(guān)系。通過花部特征調(diào)查發(fā)現(xiàn)銅污染土壤生長出的海州香薷其花冠、花蜜糖分含量及花粉銅含量大于對照組,但花蜜量明顯小于對照組,說明銅離子可能通過降低植物花蜜量或是累積在花粉等傳粉昆蟲食物中發(fā)生毒害等作用,間接影響昆蟲傳粉行為。總體上,土壤中銅離子通過植物發(fā)生遷移并在食物鏈傳遞,從而降低節(jié)肢動物豐富度,并影響昆蟲訪花行為。因此銅礦區(qū)及對周邊污染需引起重視并亟待治理。
【關(guān)鍵詞】：銅污染 節(jié)肢動物多樣性 傳粉昆蟲 銅遷移
【學位授予單位】：湖北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X753;Q14
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-14
• 第1章 緒論14-23
• 1.1 前言14-15
• 1.2 重金屬的來源與Cu對生物的危害15-17
• 1.2.1 重金屬的來源15
• 1.2.2 重金屬Cu的危害15-17
• 1.3 重金屬污染評價方法17-21
• 1.3.1 土壤污染評價17-19
• 1.3.2 生物監(jiān)測評價19-21
• 1.3.3 人體健康評估21
• 1.4 本課題目的和意義21-22
• 1.5 本課題的研究內(nèi)容22-23
• 第2章 研究區(qū)背景調(diào)查及土壤污染評價23-33
• 2.1 研究區(qū)概況23-24
• 2.2 樣品的采集和測試方法24-26
• 2.2.1 土壤樣品的采集和測試24-26
• 2.2.2 優(yōu)勢植物Cu累積調(diào)查26
• 2.3 土壤重金屬銅污染評價模型及方法26-28
• 2.4 實驗結(jié)果及分析28-32
• 2.4.1 土壤銅污染評價結(jié)果及分析29-31
• 2.4.2 優(yōu)勢植物銅含量結(jié)果31-32
• 2.5 討論32-33
• 第3章 Cu在食物鏈的遷移情況及銅礦區(qū)節(jié)肢動物多樣性分析33-46
• 3.1 前言33
• 3.2 實驗方法33-36
• 3.2.1 植被調(diào)查方法33-34
• 3.2.2 食物鏈銅含量調(diào)查和測試方法34
• 3.2.3 傳粉昆蟲抗逆性測量指標及方法34-35
• 3.2.4 節(jié)肢動物采集和評價方法35-36
• 3.3 實驗結(jié)果及分析36-44
• 3.3.1 植被調(diào)查結(jié)果36
• 3.3.2 銅礦區(qū)食物鏈銅傳遞情況36-39
• 3.3.3 赤馬山礦區(qū)及周邊界中的節(jié)肢動物多樣性結(jié)果分析39-44
• 3.4 討論44-46
• 第4章 銅對昆蟲傳粉行為的影響46-56
• 4.1 前言46
• 4.2 實驗方法46-48
• 4.2.1 海州香薷的傳粉昆蟲觀察46
• 4.2.2 銅影響昆蟲傳粉原因的探索方法46-48
• 4.3 結(jié)果及分析48-54
• 4.3.1 海州香薷的主要傳粉者48-50
• 4.3.2 銅礦區(qū)昆蟲訪花行為調(diào)查結(jié)果50-52
• 4.3.3 銅影響昆蟲傳粉原因探索結(jié)果52-54
• 4.4 討論54-56
• 第5章 結(jié)論與展望56-58
• 5.1 結(jié)論56
• 5.2 不足與展望56-58
• 參考文獻58-63
• 致謝63

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 黎曄;甘藍被銅污染為害之品種間差異[J];農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報;1989年01期

2 祁s，

本文編號：726848