本研究通過對陜西鳳縣鉛鋅污染礦區(qū)多種林木富集重金屬元素的特征,以及不同樹種根系叢枝菌根真菌(Arbuscular myc or rhiza l fungi,AMF)定殖情況的調(diào)查研究,選出適合當(dāng)?shù)丨h(huán)境并具有土壤重金屬修復(fù)開發(fā)潛力的候選樹種。對候選樹種采用隨機(jī)片段長度多態(tài)性分析技術(shù)(RFLP)測定了其根系和根際的AMF群落結(jié)構(gòu)及其多樣性特征,確定出鉛鋅污染礦區(qū)AMF的優(yōu)勢菌種和重金屬抗性菌種。將優(yōu)勢菌種接種候選樹種進(jìn)行室內(nèi)盆栽試驗,研究重金屬Pb脅迫條件下,優(yōu)勢AMF對候選樹種生長、Pb富集特征、光合系統(tǒng)和抗氧化酶系統(tǒng)的綜合影響,闡明AMF增強(qiáng)宿主植物重金屬抗性和植物修復(fù)效率的機(jī)制,探討優(yōu)勢AMF在植物競爭關(guān)系以及重金屬修復(fù)效率中的作用。取得的主要結(jié)果如下:1.鉛鋅礦區(qū)林木對重金屬的富集特征及根系A(chǔ)MF的定殖特征對陜西鳳縣鉛鋅礦區(qū)15種林木根系A(chǔ)MF定殖及重金屬富集特征的調(diào)查研究表明,所調(diào)查的15種林木均可以與AM F形成共生結(jié)構(gòu)—叢枝菌根(AM),且隨著重金屬Pb和Zn濃度的升高,林木根系的菌根侵染率(MC)、菌根侵染強(qiáng)度(M%)以及孢子密度(SD)逐漸降低,而其叢枝密度(A%)與土壤...

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【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 土壤重金屬污染概述
        1.1.1 土壤重金屬污染物的來源
        1.1.2 土壤重金屬污染的危害
        1.1.3 土壤重金屬污染現(xiàn)狀及治理
    1.2 土壤重金屬污染的修復(fù)技術(shù)
        1.2.1 土壤重金屬污染的傳統(tǒng)修復(fù)技術(shù)
        1.2.2 土壤重金屬污染的生物修復(fù)技術(shù)
    1.3 重金屬Pb脅迫對植物的影響
        1.3.1 Pb脅迫對植物生長發(fā)育的影響
        1.3.2 Pb脅迫對植物種子萌發(fā)的影響
        1.3.3 Pb脅迫對植物營養(yǎng)元素吸收和分配的影響
        1.3.4 Pb脅迫對植物光合作用的影響
        1.3.5 Pb脅迫對植物抗氧化酶系統(tǒng)的影響
    1.4 植物對Pb脅迫的抗性機(jī)理
        1.4.1 質(zhì)膜的選擇透過性
        1.4.2 根系分泌物
        1.4.3 細(xì)胞壁的固定
        1.4.4 液泡的區(qū)隔化
        1.4.5 金屬有機(jī)配體的螯合
    1.5 叢枝菌根真菌(AMF)分類系統(tǒng)及其功能概述
        1.5.1 AMF分類系統(tǒng)
        1.5.2 AMF物種多樣性
        1.5.3 AMF物種多樣性的影響因素
        1.5.4 AMF在植物修復(fù)土壤重金屬污染中的作用
    1.6 研究的目的和意義
第二章 鉛鋅礦區(qū)林木對重金屬的富集特征及根系A(chǔ)MF的定殖特征
    2.1 材料與方法
        2.1.1 采樣地概況
        2.1.2 樣品采集
        2.1.3 土壤理化性質(zhì)分析
        2.1.4 植物樣品的重金屬含量測定
        2.1.5 菌根侵染參數(shù)和AMF孢子密度測定
    2.2 數(shù)據(jù)處理與分析
    2.3 結(jié)果與分析
        2.3.1 土壤理化性質(zhì)
        2.3.2 菌根侵染參數(shù)和AMF孢子密度
        2.3.3 林木對重金屬的富集特征
        2.3.4 重金屬富集系數(shù)與轉(zhuǎn)移系數(shù)
        2.3.5 土壤理化因子與生物因子
    2.4 討論
        2.4.1 鉛硐山鉛鋅礦區(qū)重金屬污染基本狀況
        2.4.2 AMF定殖狀況與土壤因子的關(guān)系
        2.4.3 樹木富集重金屬的基本特征
        2.4.4 樹木對不同重金屬的選擇吸收性
        2.4.5 候選樹種評價
        2.4.6 樹木重金屬富集特征的非生物影響因子
        2.4.7 樹木重金屬富集特征的生物影響因子
    2.5 總結(jié)
第三章 鉛鋅礦區(qū)刺槐根系和根際土壤AMF群落多樣性
    3.1 材料與方法
        3.1.1 采樣地概況
        3.1.2 采樣方法
        3.1.3 土壤理化性質(zhì)分析
        3.1.4 菌根侵染率(MC)的測定
        3.1.5 AMF孢子的分離
        3.1.6 樣品總DNA的提取
        3.1.7 限制性片段長度多態(tài)性(RFLP)分析
    3.2 數(shù)據(jù)處理和分析
        3.2.1 RFLP酶切圖譜分析
        3.2.2 AMF群落系統(tǒng)進(jìn)化樹的構(gòu)建
        3.2.3 AMF群落多樣性指數(shù)
        3.2.4 冗余分析(RDA)與主成分分析(PCA)
        3.2.5 顯著性分析與相關(guān)性分析
    3.3 結(jié)果與分析
        3.3.1 土壤理化性質(zhì)和AMF侵染狀況
        3.3.2 AMF群落系統(tǒng)進(jìn)化樹
        3.3.3 刺槐根系樣品的AMF群落多樣性
        3.3.4 刺槐根際土壤樣品的AMF群落多樣性
        3.3.5 基于刺槐根際土孢子的AMF群落多樣性
        3.3.6 AMF群落多樣性指數(shù)
        3.3.7 AMF群落多樣性與環(huán)境因子
    3.4 討論
        3.4.1 鉛鋅礦區(qū)的優(yōu)勢AMF菌群
        3.4.2 不同樣品中的AMF群落多樣性差異
        3.4.3 AMF群落多樣性與環(huán)境因子的關(guān)系
    3.5 總結(jié)
第四章 AMF增強(qiáng)刺槐抗Pb性的機(jī)制研究
    4.1 材料和方法
        4.1.1 試驗材料
        4.1.2 試驗設(shè)計
        4.1.3 菌根侵染率(MC)的測定
        4.1.4 氣體交換參數(shù)的測定
        4.1.5 葉綠素?zé)晒鈪?shù)的測定
        4.1.6 生長指標(biāo)的測定
        4.1.7 重金屬Pb濃度的測定
        4.1.8 光合色素含量的測定
        4.1.9 抗氧化酶的提取及活性測定
        4.1.10 H₂O₂含量的測定
        4.1.11 丙二醛(MDA)含量的測定
    4.2 數(shù)據(jù)處理與分析
    4.3 結(jié)果與分析
        4.3.1 菌根侵染率(MC)
        4.3.2 AMF對刺槐幼苗生長指標(biāo)的影響
        4.3.3 AMF對刺槐幼苗重金屬Pb富集特征的影響
        4.3.4 AMF對刺槐幼苗葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響
        4.3.5 AMF對刺槐幼苗氣體交換參數(shù)的影響
        4.3.6 AMF對刺槐幼苗光合色素含量的影響
        4.3.7 AMF對刺槐幼苗抗氧化酶活性的影響
        4.3.8 AMF對刺槐幼苗H2O2含量和MDA含量的影響
    4.4 討論
        4.4.1 重金屬Pb對菌根侵染率(MC)的影響
        4.4.2 AMF對刺槐Pb富集特征的影響
        4.4.3 AMF對刺槐幼苗光合色素含量的影響
        4.4.4 AMF對刺槐幼苗葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響
        4.4.5 AMF接種對刺槐幼苗氣體交換參數(shù)的影響
        4.4.6 重金屬Pb脅迫對刺槐幼苗抗氧化酶系統(tǒng)的影響
        4.4.7 AMF對刺槐幼苗抗氧化酶系統(tǒng)的影響
    4.5 總結(jié)
第五章 AMF對重金屬修復(fù)效率及植物互作關(guān)系的影響
    5.1 材料與方法
        5.1.1 細(xì)菌懸浮液制備
        5.1.2 種子萌發(fā)和AMF菌劑
        5.1.3 土壤基質(zhì)
        5.1.4 試驗設(shè)計
        5.1.5 菌根侵染率(MC)的測定
        5.1.6 植物生長指標(biāo)的測定
        5.1.7 植物重金屬Pb濃度的測定
        5.1.8 植物氣體交換參數(shù)的測定
        5.1.9 植物葉綠素含量的測定
        5.1.10 植物營養(yǎng)元素含量的測定
    5.2 數(shù)據(jù)處理與分析
    5.3 結(jié)果與分析
        5.3.1 菌根侵染率(MC)
        5.3.2 植物生長指標(biāo)
        5.3.3 植物營養(yǎng)元素含量
        5.3.4 植物重金屬Pb濃度
        5.3.5 植物間的相對作用強(qiáng)度(RII)
    5.4 討論
        5.4.1 豆科植物具有較高的菌根依賴度(MD)
        5.4.2 豆科草本提高刺槐的菌根侵染率(MC)
        5.4.3 AMF對宿主植物Pb富集特征的影響
        5.4.4 豆科草本對刺槐重金屬Pb積累的影響
        5.4.5 AMF對宿主植物N、P、S和Mg含量的影響
        5.4.6 豆科草本對刺槐營養(yǎng)元素含量的影響
        5.4.7 菌根植物間的互作關(guān)系符合SGH假說
        5.4.8 AMF對植物互作關(guān)系的影響
    5.5 總結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 研究特色與創(chuàng)新之處
    6.2 研究結(jié)論
    6.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
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本文編號：3785079