【摘要】：近年來,濕地系統(tǒng)因其具有基質(zhì)微生物植物三重協(xié)調(diào)凈化作用被廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢水治理領(lǐng)域。蘆葦濕地天然種群主要依賴根狀莖繁殖,其根狀莖具有明顯的節(jié)和節(jié)間,每節(jié)上輪生須根,根上再生細(xì)根,土壤中延伸交錯,完成種群的繁衍更替。已有研究表明濕地蘆葦對重金屬的凈化作用主要通過根系吸收完成,而關(guān)于長期造紙廢水灌溉對蘆葦根系重金屬吸收的作用特征尚不明確。為深入探討造紙廢水灌溉下蘆葦根系對重金屬的吸收及其對根系生長和生理特性的響應(yīng),本研究分別以造紙廢水灌溉下的多年生和當(dāng)年生蘆葦根系為研究對象,在發(fā)芽、展葉、快速生長、抽穗和成熟期澆灌CODCr濃度0、50、175、300mg·L-1的造紙廢水,測定不同灌溉時期下4種CODCr濃度處理蘆葦根系的生長、生理特性和重金屬吸收含量,并討論根系重金屬吸收對根系生長和生理特性的響應(yīng),以期進(jìn)一步考察濕地蘆葦對重金屬的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)理,為濕地生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)重建提供理論支持。主要研究結(jié)果如下:(1)多年生蘆葦根系的生物量及根系形態(tài)指標(biāo)均隨廢水CODCr濃度的升高先增加后減少,均在175mg·L-1達(dá)最大值;當(dāng)年生蘆葦根系的生物量及根系形態(tài)指標(biāo)均隨廢水CODCr濃度的增加而增加,均在300mg·L-1達(dá)最大值,且造紙廢水處理組的生物量及根系形態(tài)指標(biāo)均高于對照組。各處理組(包括廢水處理組+對照組),多年生蘆葦根系的生物量均高于當(dāng)年生蘆葦根系的生物量;多年生蘆葦根系的長度、面積和體積均高于當(dāng)年生蘆葦根系的相應(yīng)指標(biāo)。在快速生長期、抽穗期和成熟期灌溉廢水時,多年生蘆葦根系的平均直徑均低于當(dāng)年生蘆葦根系。除成熟期灌溉廢水外,多年生蘆葦根尖數(shù)均高于當(dāng)年生蘆葦。在展葉期灌溉廢水時,多年生蘆葦根系的長度、面積、體積和根尖數(shù)均達(dá)最大值,分別為1084.34cm,149.08cm2,150.37cm3,2186個;在成熟期灌溉廢水時,當(dāng)年生蘆葦根系的長度、面積、體積和平均直徑均達(dá)最大值,分別為948.30cm,83.19cm2,62.23cm3,1.97cm。(2)蘆葦根狀莖的02·-產(chǎn)生速率比須根高,須根的SOD、POD、CAT活性、根系活力均高于根狀莖,隨造紙廢水CODCr濃度的增加,多年生蘆葦根狀莖和須根的O2·-產(chǎn)生速率先下降后上升,根狀莖、須根的抗氧化酶活性和根系活力隨造紙廢水CODCr濃度的升高先上升后下降,均在175mg·L-1達(dá)最大值。當(dāng)年生蘆葦根狀莖和須根O2·-產(chǎn)生速率隨造紙廢水CODCr濃度的增加而減小,SOD、POD、CAT活性、根系活力均隨造紙廢水CODCr濃度的增加而增加,均在300mm·L-1達(dá)最大值。當(dāng)年生蘆葦根系的O2·-產(chǎn)生速率均低于多年生蘆葦根系,SOD、POD、CAT活性、根系活力均高于多年生蘆葦根系。多年生與當(dāng)年生蘆葦根狀莖、須根的O2·-產(chǎn)生速率均與抗氧化酶指標(biāo)、根系活力呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,SOD、POD、CAT活性、根系活力之間呈正相關(guān)關(guān)系。(3)隨造紙廢水CODCr濃度的增加,多年生根狀莖、須根的銅、錳、鋅、鈦、鉻的單位質(zhì)量含量及含量均先增加后減少,在175mg·L-1處理達(dá)最大值,最大含量依次為2434.75g·hm-2、6706.20g·hm-2、5253.10g·hm-2、5819.60g·hm-2、865g·hm-2;多年生蘆葦須根的銅、錳、鋅、鈦、鉻的單位質(zhì)量含量最大值占根系的比例依次為85%、66%、73%、60%、69%。當(dāng)年生蘆葦根狀莖、須根的銅、錳、鋅、鈦、鉻的單位質(zhì)量含量及含量均隨造紙廢水CODCr濃度的增加而增加,在300mg·L-1處理達(dá)最大值,最大含量依次為2240.30g·hm-2、15586.30g·hm-2、5062.50g·hm-2、6097.30g·hm-2、2560.80g·hm-2。當(dāng)年生蘆葦須根的銅、錳、鋅、鈦、鉻的單位質(zhì)量含量最大值占根系的比例依次為67%、78%、70%、66%、67%。蘆葦根系可在一定程度上吸收造紙廢水中的銅、錳、鋅、鈦、鉻,須根對銅、錳、鋅、鈦、鉻的單位吸收能力強(qiáng)于根狀莖,且當(dāng)年生蘆葦根系的吸收能力強(qiáng)于多年生蘆葦根系,廢水處理組蘆葦根系的銅、錳、鋅、鈦、鉻含量均高于對照組。(4)除O2`-產(chǎn)生速率外,其他4種生理指標(biāo)均與重金屬呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(p0.01)。其中過氧化氫酶活性與鉻、錳含量的相關(guān)系數(shù)均達(dá)0.92以上,其與銅含量的相關(guān)系數(shù)為0.85;過氧化物酶活性、超氧化物歧化酶活性、根系活力與錳含量的相關(guān)系數(shù)均達(dá)0.8以上;過氧化物酶活性與5種重金屬含量的相關(guān)系數(shù)均在0.7以上。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：X173;X793

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本文編號：2332513