毛竹林土壤重金属形态转化特征及其影响机制

发布时间：2020-07-16 13:35

【摘要】：为明确毛竹林地土壤重金属有效态表征方法及化学形态;阐明毛竹林重金属污染土壤胶体颗粒迁移规律;探明根际土壤重金属形态转化的影响机制,本文以毛竹笋林地为研究对象,通过野外采样与室内淋洗柱、根箱相结合的试验方法,系统地阐明毛竹林土壤重金属形态转化特征及其影响机制。研究成果主要包括:(1)土壤有效态Pb、Zn的提取量因提取剂的不同存在显著性差异,其中,EDTA、HNO_3和HCl对重金属Pb和Zn的提取量最大,而NH_4OAc和NaNO_3对重金属Pb的提取量最小,NH_4OAc和H_2O对重金属Zn的提取量最小;土壤重金属Pb的化学形态主要以铁锰氧化物结合态和残渣态为主,而Zn主要以交换态和残渣态存在;对于有效态Pb,各提取剂除NaNO_3、CaNO_3和H_2O外与全量和毛竹笋重金属含量具有良好的相关性,而在有效态Zn中,各提取剂与全量和毛竹笋重金属含量都有良好的相关性,酸性提取剂和有机螯合剂提取态Pb和Zn可有效表征该污染土壤的生物有效性。(2)土壤中颗粒粒径主要集中在大于50μm范围,其中小于50μm颗粒的重金属含量相对较高。在pH为3、4和5.6的模拟酸雨淋洗下,土壤中重金属Pb、Zn主要吸附在胶体颗粒上迁移,在三种不同pH模拟酸雨淋洗下,滤液中胶体颗粒重金属迁移量占总迁移量的80%以上,其中Zn的迁移效率最明显。(3)毛竹的根际效应导致了根际与非根际土壤不同重金属的形态存在差异;在重金属Pb、Zn的化学形态研究中,易还原态、晶体铁结合态和残渣态含量相对较高,根际土壤富啡酸结合态Pb、Zn,有机结合态Pb和晶体铁结合态Zn显著高于非根际土壤;土壤重金属形态的转化与土壤有机碳,土壤微生物量碳及土壤酶活性密切相关,这取决于根系分泌物与根际微生物的作用。
【学位授予单位】：浙江农林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X53
【图文】：

毛竹,液泡,细胞壁,能谱

图 1.2 毛竹茎透射电镜能谱（TEM-EDX）分析，（1）细胞壁（2）液泡和（3）细胞质Figure 1.2 TEM micrographs from stem of Moso bamboo and EDX-specturm of cell wall (1)vacuole (2) and cytoplasm (3).1.7 结论目前，在植物修复重金属污染土壤的研究中，所研究的植物主要集中在超积累植物上，对速生林木如杨树，毛竹等研究相对较少，且研究的还在幼苗阶段，在重金属的胁迫下幼苗生理生化及对重金属的累积分布的影响，相比超积累植物研究较浅，今后应从以下几个方面对速生林木修复重金属污染土壤展开研究：①在速生林木对重金属的吸收转运及耐性机理方面，重点围绕重金属在林木体内的耐性/解毒机制及吸收转运机制，根际微生物的作用机理对重金属的根际吸收及重金属在木质部的转运情况进行研究，达到细胞水平层次研究。②对根际微区域展开研究，根际分泌物及根际微生物对根际重金属生物有效性及形态转化的作用机理，综合运用扫描电镜（SEM）、透射电镜-能谱（TEM-EDX）、同步辐射 X 射线吸收光谱（SRXAS）等分析技术进行深入的研究。

【参考文献】