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六种地被植物对镉、铅胁迫的响应及积累特性
作 者: 张呈祥
导 师: 陈为峰
学 校: 山东农业大学
专 业: 草业科学
关键词: 地被植物 Cd Pb 胁迫响应 积累特性
分类号: X173
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
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内容摘要
以大花萱草(Hemerocallis fulva)、德国鸢尾(Iris germanica L.)、美人蕉(Cannaindica)、狼尾草(Pennisetum clandestinum)、斑叶芒(M.sinensis)、草地早熟禾(KentuckyBluegrass)6种常用地被植物为试验材料,通过盆栽对植物进行不同浓度Cd、Pb处理。Cd浓度设置为0、0.5、1、5、10、20mg·kg-1,Pb浓度设置为0、50、100、200、500、1000mg·kg-1;研究Cd、Pb胁迫下植物的生长状况、生态效应、生理特性及吸收和富集Cd的能力。主要研究结论如下:1.低浓度Cd、Pb对植物生长影响不大、高浓度Cd、Pb抑制植物的生长,使景观质量和生态效应降低。低浓度Cd、Pb可以延长大花萱草、德国鸢尾、美人蕉的绿期和花期。2.6种植物对Cd、Pb胁迫的敏感性不同,保证6种植物正常园林应用的Cd浓度安全临界值分别为:大花萱草1mg·kg-1、德国鸢尾1mg·kg-1、美人蕉1mg·kg-1、斑叶芒0.5mg·kg-1、狼尾草0.5mg·kg-1、草地早熟禾1mg·kg-1;Pb浓度安全临界值分别为:大花萱草50mg·kg-1、德国鸢尾100mg·kg-1、美人蕉200mg·kg-1、狼尾草小于50mg·kg-1、斑叶芒小于50mg·kg-1、草地早熟禾50mg·kg-1。3.随着Cd、Pb浓度的升高,植物根系活力、叶绿素含量和含水量逐渐降低,游离脯氨酸和可溶性糖含量先升高后降低,细胞膜透性逐渐升高。Cd、Pb胁迫抑制了植物的分蘖、降低了光合和蒸腾作用,破坏了细胞膜的稳定性;植物通过积累游离脯氨酸、可溶性糖等逆境保护性物质可以有效缓解低浓度Cd、Pb的伤害。4. Cd、Pb在植物体内分布为根系>地上部分,随着Cd、Pb浓度的增大,植物根系和地上部分Cd、Pb含量逐渐升高、富集系数和转运系数逐渐降低。6种植物对Cd、Pb的积累能力由强到弱均为美人蕉>大花萱草>德国鸢尾>狼尾草>草地早熟禾>斑叶芒。5.大花萱草和德国鸢尾对Cd、Pb耐性较强,适用于城市一般道路和公园绿化;美人蕉对Cd、Pb耐性和积累能力均很强,可用于城市主干道及工业区绿化;狼尾草和斑叶芒对Cd、Pb耐性一般但生态效应显著,适用于居民区绿化;在城市绿化中应限制单纯草坪的应用。
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全文目录
摘要 8-9 Abstract 9-11 1 引言 11-18 1.1 研究背景 11 1.2 研究的目的意义 11 1.3 城市 Cd、Pb 污染特性 11-12 1.4 城市园林绿化植物选择研究进展 12-13 1.5 植物对 Cd、Pb 的胁迫反应研究进展 13-16 1.5.1 Cd、Pb 对植物生长的影响 13-14 1.5.2 Cd、Pb 胁迫下植物的生理响应 14-15 1.5.3 植物对 Cd、Pb 胁迫的耐性 15-16 1.6 植物对 Cd、Pb 的吸收和积累研究进展 16-18 2 材料与方法 18-21 2.1 试验材料 18 2.2 试验设计 18-19 2.3 测定方法 19-20 2.3.1 土壤基本理化性质的测定 19-20 2.3.2 植物生育期的观测 20 2.3.3 植物生态效应的计算 20 2.3.4 草地早熟禾坪用性状的测定 20 2.3.5 植物生理指标的测定 20 2.3.6 植物 Cd、Pb 含量的测定 20 2.4 数据分析 20-21 3 结果与分析 21-59 3.1 Cd、Pb 对植物生长状况的影响 21-32 3.1.1 Cd 对植物株高及成坪期的影响 21-23 3.1.2 Pb 对植物株高及成坪期的影响 23-24 3.1.3 Cd、Pb 对植物叶面积的影响 24-25 3.1.4 Cd、Pb 对植物叶片数的影响 25-26 3.1.5 Cd、Pb 对植物分蘖数的影响 26-27 3.1.6 Cd、Pb 对植物花期的影响 27-28 3.1.7 Cd、Pb 对植物绿期的影响 28-29 3.1.8 Cd、Pb 对植物地上部分生物量的影响 29-31 3.1.9 植物对 Cd、Pb 的耐性指数 31-32 3.2 Cd、Pb 对植物生态效应的影响 32-45 3.2.1 Cd 对植物净光合速率日变化的影响 32-34 3.2.2 Pb 对植物净光合速率日变化的影响 34-36 3.2.3 Cd、Pb 对植物单位面积叶片日净同化量的影响 36-37 3.2.4 Cd、Pb 对植物单位面积叶片日吸碳量的影响 37-38 3.2.5 Cd、Pb 对植物单位面积叶片日释氧量的影响 38-39 3.2.6 Cd 对植物蒸腾速率日变化的影响 39-41 3.2.7 Pb 对植物蒸腾速率日变化的影响 41-42 3.2.8 Cd、Pb 对植物单位面积叶片日蒸腾总量的影响 42-43 3.2.9 Cd、Pb 对植物单位面积叶片日降温量的影响 43-44 3.2.10 Cd、Pb 对植物单位面积叶片日增湿量的影响 44-45 3.3 Cd、Pb 胁迫下植物的生理反应 45-53 3.3.1 Cd、Pb 对植物叶绿素含量的影响 45-47 3.3.2 Cd、Pb 对植物叶绿素 a/b 的影响 47 3.3.3 Cd、Pb 对植物细胞膜透性的影响 47-48 3.3.4 Cd、Pb 对植物根系活力的影响 48-50 3.3.5 Cd、Pb 对植物含水量的影响 50-51 3.3.6 Cd、Pb 对植物游离脯氨酸含量的影响 51-52 3.3.7 Cd、Pb 对植物可溶性糖含量的影响 52-53 3.4 植物对 Cd、Pb 的吸收和积累规律 53-59 3.4.1 植物地上部分对 Cd、Pb 的积累浓度 53-54 3.4.2 植物地上部分对 Cd、Pb 的富集系数 54 3.4.3 植物根系对 Cd、Pb 的积累浓度 54-55 3.4.4 植物根系对 Cd、Pb 的富集系数 55-56 3.4.5 植物对 Cd、Pb 的转运系数 56-57 3.4.6 植物地上部分对 Cd、Pb 的积累量 57-58 3.4.7 植物根系对 Cd、Pb 的积累量 58-59 4 讨论 59-60 5 结论 60-61 参考文献 61-66 致谢 66-67 攻读学位期间发表论文情况 67
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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 环境科学基础理论 > 环境生物学 > 环境植物学
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