菲污染土壤化学性质对细根添加的响应研究

发布时间：2018-06-18 23:35

本文选题：PAHs + 细根　；参考：《中南林业科技大学》2015年硕士论文

【摘要】：细根具有吸收水分、养分以及充当树木生长调节器的功能,细根在死亡分解过程中释放养分,能有效改善土壤生态环境。多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)具有“三致”效应,严重威胁着土壤生态环境和人类健康。植物修复PAHs污染土壤主要利用植物刺激作用,促进根围区多环芳烃降解微生物的生长和繁殖,从而促进土壤中多环芳烃污染物的清除,而植物刺激包括根系分泌物和细根在周转时分解释放的营养物质。因此,本论文研究菲污染土壤性质对栾树细根添加的响应,厘清细根分解对土壤性质的影响,探索植物细根周转和PAHs污染对土壤的影响。该研究将为PAHs污染土壤的植物修复和土地资源可持续利用提供理论依据。本研究选取抗性树种栾树(Koelreuteria paniculata),以菲(phenanthrene)为多环芳烃(PAHs)代表配制了2个不同菲污染水平土壤(100mg·kg-1和500mg·kg-1),同时按照亚热带阔叶林自然状态下细根周转量(3g.kg-1),向污染土壤添加栾树细根(直径≤2mm),实验共设置3个处理(①对照：不加菲,不加根；②加根：加菲,加根；③无根：加菲,不加根),进行了为期1年的试验,实验过程中于15天、30天、60天、90天、180天、270天、360天分别测定了土壤pH值、有机质含量、全氮含量(全N)、全磷含量(全P)以及土壤可溶性碳含量(DOC),对比研究了2种菲污染水平下,加根与无根处理下土壤化学性质的年变化动态,分析了污染物、根系分解对土壤pH值、有机质、全N、全P、DOC的影响。本论文主要研究结果如下：1.菲污染土壤性质的年变化动态(1)在100mg·kg-1菲污染水平下,土壤pH年均值比对照高3.36%,取样各时间段两者差异性显著(P0.05),且随着时间的延长,呈现逐渐升高的趋势。土壤有机质含量的年均值比对照高38%,各时间段两者差异性显著(P0.05),且随着时间的延长,大致呈现出先上升后下降的趋势。土壤全N的含量年均值比对照低29.83%,除180天外,0-270天各时间段均存在显著差异(P0.05)。土壤全P含量的年均值比对照低25.22%,且在0-360天各时间段均存在显著差异(P0.05)。土壤DOC含量的年均值比对照高处理24.82%,且在60-270天各时间段存在显著差异(P0.05)。(2)在500mg·kg-1菲污染水平下,土壤pH年均值比对照高4.72%,取样各时间段两者差异性显著(P0.05),且随着时间的延长,呈现逐渐升高的趋势。土壤有机质含量的年均值比对照高51.49%,各时间段两者差异性显著(P0.05),且随着时间的延长,大致呈现出先上升后下降的趋势。土壤全N的含量年均值比对照低30.44%,且在0-270天各时间段均存在显著差异(P0.05)。土壤全P含量的年均值比对照低18.85%,且在0天、15天、60天、存在显著差异(P0.05)。土壤DOC含量的年均值比对照高处理28.95%,且在30天、60天、270天、360天存在显著差异(P0.05)。2.细根添加对菲污染土壤性质的影响(1)在100mg·kg-1菲污染水平下,加根处理下的土壤pH年均值比无根处理高0.28%,取样各时间段两者不存在明显差异(P0.05)。加根处理下的土壤有机质含量的年均值比无根处理高13.47%,且在15天、30天、60天、90天存在显著差异(P0.05)。加根处理下的土壤全N含量的年均值比无根处理高11.75%,且在30天、60天、90天存在显著差异(P0.05)。加根处理下的土壤全P含量的年均值比无根处理高13.18%,且在60天存在显著差异(P0.05)。加根处理下的土壤DOC含量的年均值比无根处理高3.82%,但各时间段不存在明显差异(P0.05)。(2)在500mg·kg-1菲污染水平下,加根处理下的土壤pH年均值比无根处理高0.17%,取样各时间段两者不存在明显差异(P0.05)。加根处理下的土壤有机质含量的年均值比无根处理高14.77%,且在90天、180天、270天存在显著差异(P0.05)。加根处理下的土壤全N含量的年均值比无根处理高12.12%,在30天、60天、90天存在显著差异(P0.05)。加根处理下的土壤全P含量的年均值比无根处理高12.75%,且在60天存在显著差异(P0.05)。加根处理下的土壤DOC含量的年均值比无根处理高3.52%,但各时间段不存在明显差异(P0.05)。3.加根处理下各因子之间的关系相关性分析表明,加根条件下土壤化学性质之间存在着一定的协同或促进作用。土壤pH与有机质、全N、全P均存在显著的正相关关系(P0.05)；土壤有机质与全N、全P之间存在显著正相关关系(P0.05),土壤全N与全P之间存在显著正相关关系(P0.05)。PAHs污染与细根对土壤化学性质的影响的主成份分析结果表明,PAHs污染与细根对土壤的化学性质变化均产生了影响,且PAHs污染对土壤的化学性质的影响较大。从影响因子箭头及其延长线的投影点可以看出,细根添加对土壤可溶性有机碳的影响较大。总体来说,细根添加和PAHs污染对土壤化学性质均产生了影响,且PAHs污染物对土壤的化学性质的影响较大。PAHs污染土壤的pH、有机质、DOC含量均高于对照,全N、全P含量均低于对照；细根添加后土壤pH、有机质、全N、全P、DOC含量均高于无根处理。
[Abstract]:This paper deals with the effects of soil properties on soil properties , including root exudates and polycyclic aromatic hydrocarbons ( PAHs ) , and the effects of plant stimulation including root exudates and polycyclic aromatic hydrocarbons ( PAHs ) on soil properties .
( 2 ) adding root : adding pheny , and adding root ;
The soil pH value , organic matter content , total nitrogen content ( total N ) , total phosphorus content ( total P ) and soluble carbon content ( DOC ) of soil were measured . ( 2 ) The average value of soil organic matter in soil was higher than that of control . The annual mean value of soil organic matter content was 13.47 % higher than that of control , and there was a significant difference between the two groups ( P0.05 ) . ( 2 ) At 500 mg 路 kg ~ ( -1 ) , the mean value of soil organic matter under root treatment was 0.17 % higher than that without root treatment ( P0.05 ) . The average annual mean value of soil organic matter under root treatment was 12.75 % higher than that without root treatment ( P0.05 ) .
There was a significant positive correlation between soil organic matter and total N and total P ( P0.05 ) . The main component analysis of the effects of PAHs on soil chemical properties showed that the effects of PAHs on the chemical properties of soil were significant .
Soil pH , organic matter , total N , total P and DOC contents were higher than that without root treatment .
【学位授予单位】：中南林业科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X53

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