三種木本豆科植物對(duì)銅尾礦礦砂抗性機(jī)理及修復(fù)潛力研究.pdf

1、本文選用國(guó)槐(SophorajaponicaLinn.)、紅花合歡(AlbiziajulibrissinDurazz)和山合歡{Albiziakalkora(Roxb.)Prain}等3種木本豆科植物為試驗(yàn)材料，通過(guò)栽植在不同比例Cu尾礦礦砂中或與非豆科植物黃山欒樹(shù)(KoelreuteriabipinnataFranchet)復(fù)合栽植等方法，研究在Cu尾礦礦砂脅迫下對(duì)植物的生長(zhǎng)指標(biāo)、抗性生理、土壤酶活性及理化性質(zhì)的影響，為Cu尾礦污染的

2、植物修復(fù)技術(shù)和修復(fù)土壤生態(tài)環(huán)境提供理論和技術(shù)支持。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)不同Cu尾礦礦砂處理下，隨Cu含量的增加，國(guó)槐株高和根長(zhǎng)均呈下降趨勢(shì)，與對(duì)照相比差異顯著(P＜0.05);紅花合歡與山合歡株高呈先上升后下降的趨勢(shì);紅花合歡根長(zhǎng)呈上升趨勢(shì)而山合歡呈下降趨勢(shì)。100％Cu尾礦處理時(shí)國(guó)槐和山合歡耐性指數(shù)下降最低，而紅花合歡耐性指數(shù)隨Cu濃度的增加呈上升趨勢(shì)。國(guó)槐、紅花合歡、山合歡對(duì)Cu的富集均呈上升趨勢(shì)，其中山合歡地下部含

3、量最高。國(guó)槐、山合歡的遷移率隨Cu含量的增加呈下降趨勢(shì)，而紅花合歡呈上升趨勢(shì)且均高于對(duì)照。國(guó)槐、紅花合歡地上部及地下部重金屬富集系數(shù)呈先上升后下降趨勢(shì)，而山合歡富集系數(shù)在100％Cu處理高達(dá)1.214。研究結(jié)果表明三種木本豆科植物均對(duì)Cu尾礦礦砂有較強(qiáng)的耐性及吸收能力，其中紅花合歡耐性最強(qiáng)，山合歡富集能力高于國(guó)槐及紅花合歡。
　　(2)隨著Cu尾礦含量的增加，國(guó)槐、紅花合歡、山合歡葉綠素含量均為先上升后下降趨勢(shì)。國(guó)槐、山合歡地上部

4、電導(dǎo)率呈先上升后下降趨勢(shì)，紅花合歡為上升趨勢(shì);國(guó)槐地下部呈先上升后下降趨勢(shì)，山合歡、紅花合歡地下部均呈上升趨勢(shì)，各處理差異均顯著。國(guó)槐地上部和紅花合歡地下部MDA含量不斷下降;紅花合歡地上部75％Cu尾礦處理時(shí)高于對(duì)照;山合歡地上部呈先下降后上升趨勢(shì)，地下部呈先上升后下降趨勢(shì)。國(guó)槐地上部SOD、POD活性呈下降趨勢(shì)，SOD地下部呈上升趨勢(shì)，POD地下部呈先下降后上升趨勢(shì);紅花合歡、山合歡地上部及地下部的SOD活性以及POD活性均隨Cu尾

5、礦砂含量的增加呈下降趨勢(shì)。說(shuō)明高濃度的Cu尾礦礦砂對(duì)植物產(chǎn)生一定的毒害作用。
　　(3)三種木本豆科植物復(fù)合栽植在Cu尾礦礦砂中發(fā)現(xiàn)，國(guó)槐、紅花合歡在復(fù)合栽培處理下，植物株高、根長(zhǎng)、地上部和地下部干質(zhì)量等生長(zhǎng)指標(biāo)和耐性指數(shù)均高于單一栽培;而山合歡和黃山欒樹(shù)各生長(zhǎng)指標(biāo)及耐性指數(shù)均低于單一栽培。復(fù)合栽植除了國(guó)槐地下部對(duì)Cu富集高于單一栽培，其他植物均低于單一栽培。黃山欒樹(shù)地上部對(duì)Cu的富集在與國(guó)槐、山合歡復(fù)合栽培時(shí)高于單一栽培，在黃山

6、欒樹(shù)和紅花合歡處理時(shí)低于對(duì)照。國(guó)槐在復(fù)合栽植時(shí)富集系數(shù)均高于單一栽培，而紅花合歡、山合歡及黃山欒樹(shù)地下部均低于單一栽培。試驗(yàn)結(jié)果表明三種豆科植物復(fù)合栽培比單一種植在Cu尾礦礦砂中對(duì)提高植物的抗性及重金屬富集有促進(jìn)作用。
　　(4)三種木本豆科植物與黃山欒樹(shù)混合栽植于Cu尾礦礦砂研究發(fā)現(xiàn)，各處理組的土壤脫氫酶、脲酶、磷酸酶均高于對(duì)照（未種植物的Cu尾礦礦砂）。土壤脫氫酶活性在黃山欒樹(shù)與國(guó)槐和合歡復(fù)合栽培時(shí)差異最顯著，脲酶活性各處理組

7、增幅明顯;磷酸酶活性均在黃山欒樹(shù)單一栽培時(shí)與對(duì)照相比上升顯著。紅花合歡和山合歡單一栽培時(shí)土壤過(guò)氧化氫酶活性均高于對(duì)照，國(guó)槐和黃山欒樹(shù)單一栽培時(shí)低于對(duì)照，三種木本豆科植物與黃山欒樹(shù)復(fù)合栽植時(shí)土壤過(guò)氧化氫酶活性較未栽培植物的Cu尾礦礦砂均有增加。說(shuō)明紅花合歡、山合歡等三種豆科植物復(fù)合栽培可提高土壤過(guò)氧化氫酶活性。Cu尾礦脅迫下各處理組的土壤電導(dǎo)率、pH值、土壤重金屬含量均低于對(duì)照。試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明三種木本豆科植物復(fù)合栽植在Cu尾礦礦砂基質(zhì)中可有