蚯蚓和菌根真菌促进土霉素降解及其修复污染土壤的协同机制
发布时间：2024-05-30 00:46
土霉素随畜禽粪便进入土壤环境,对土壤-作物体系中土壤微生物群落结构和功能,以及作物养分吸收产生影响。蚯蚓和丛植菌根真菌作为土壤中常见生物,在土壤有机污染物的生物修复过程中发挥重要作用。本研究以土霉素为研究对象通过培养试验和室内盆栽试验,分别在蚓圈、根际、菌丝际中探究蚯蚓和AM真菌对土霉素降解以及对土霉素污染胁迫下玉米生长和氮吸收的修复作用,主要结论如下:(1)在土壤-玉米系统中,土霉素显著降低玉米根系活力、叶绿素含量,并影响植物体MDA,SOD,CAT等抗氧化酶活性等生理指标对玉米产生毒害作用。土霉素通过改变土壤中氨氧化古菌AOA-amoA和氨氧化细菌AOB-amoA基因拷贝数和脲酶活性以及玉米根系活力抑制玉米生长和氮吸收。(2)蚯蚓改变土霉素的降解动态,缩短其降解半衰期。添加蚯蚓后低浓度土霉素和高浓度土霉素的半衰期分别为30.00天(添加前为31.50天)和20.38天(添加前为33.00天)。土霉素降解过程中主要产生两种降解产物4-差向土霉素(EOTC)和2-乙酰-2-去酰胺土霉素(ADOTC),蚯蚓促进产物EOTC的降解,进一步加速其母体OTC的降解。蚯蚓可显著增加土壤中细菌Cy...
【文章页数】：115 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
术语表
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 国内外研究进展
1.2.1 抗生素污染现状
1.2.2 抗生素对土壤-作物系统的危害
1.2.3 土霉素对土壤-作物系统的危害
1.2.4 蚯蚓对有机污染物的降解作用
1.2.5 菌根真菌对有机污染物的降解作用
1.2.6 菌根真菌和蚯蚓互作的研究进展
1.3 研究目的和意义
1.4 技术路线和研究内容
1.4.1 技术路线
1.4.2 研究内容
第二章 土霉素对土壤-玉米系统的生态毒理效应
2.1 材料和方法
2.1.1 试验材料
2.1.2 试验设计
2.1.3 样品采集
2.1.4 指标测定方法
2.1.5 数据处理
2.2 结果分析
2.2.1 土霉素在土壤和玉米体内的残留
2.2.2 土霉素对根际土壤中微生物及土壤养分的影响
2.2.3 土霉素对玉米生物量及养分吸收的影响
2.2.4 土霉素对玉米叶绿素含量、根系活力以及抗氧化酶活性的影响
2.3 讨论
2.3.1 土霉素对土壤微生物的影响
2.3.2 土霉素对土壤养分的影响
2.3.3 土霉素对玉米养分吸收和生理的影响
2.4 小结
第三章 蚯蚓对土霉素降解动态的影响
3.1 材料和方法
3.1.1 试验材料
3.1.2 试验设计
3.1.3 土样采集
3.1.4 指标测定方法
3.1.5 数据处理方法
3.2 结果分析
3.2.1 蚯蚓对土霉素降解动态及降解产物的影响
3.2.2 蚯蚓对土霉素污染土壤中微生物群落结构的修复
3.3 讨论
3.3.1 蚯蚓对土壤中土霉素降解过程及其降解产物的影响
3.3.2 蚯蚓调控土壤微生物群落结构降解土霉素
3.4 小结
第四章 蚯蚓菌根协同对菌丝际中土霉素的降解作用
4.1 材料与方法
4.1.1 试验材料
4.1.2 试验装置
4.1.3 试验设计
4.2 数据处理
4.3 结果
4.3.1 试验周期内蚯蚓活性以及AM真菌侵染率
4.3.2 蚯蚓菌根协同对菌丝际氨氧化微生物的影响
4.3.3 OTC以及其降解产物的残留状态
4.3.4 土壤细菌群落指标
4.3.5 细菌群落的优势种群描述
4.3.6 微生物群落结构分析
4.4 讨论
4.4.1 土霉素及其降解产物在菌丝际土壤中的降解
4.4.2 蚯蚓影响微生物群落变化和菌丝际土霉素的降解
4.4.3 AM真菌菌丝对微生物群落及土霉素降解的影响
4.4.4 蚯蚓和AM真菌菌丝协同影响土霉素降解
4.5 小结
第五章 蚯蚓-菌根协同对土霉素污染的根际修复效应
5.1 材料和方法
5.1.1 试验材料
5.1.2 试验设计
5.1.3 土样和植株样采集
5.1.4 指标测定方法
5.1.5 数据处理
5.2 结果
5.2.1 蚯蚓回收及菌根侵染状况
5.2.2 土霉素在土壤中的残留
5.2.3 微生物群落结构及多样性
5.2.4 蚯蚓菌根互作对根际土壤氮含量及玉米氮吸收影响
5.2.5 玉米植株内土霉素残留和根系活力
5.3 讨论
5.3.1 蚯蚓和AM真菌协同对根际土壤中土霉素降解的影响
5.3.2 蚯蚓和AM真菌协同对土霉素污染中玉米氮吸收的修复作用
5.4 小结
第六章 主要结论与展望
6.1 主要结论
6.2 主要创新点
6.3 后续研究展望
参考文献
致谢
附表1
附表2
个人简介
本文编号：3984325
【文章页数】：115 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
术语表
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 国内外研究进展
1.2.1 抗生素污染现状
1.2.2 抗生素对土壤-作物系统的危害
1.2.3 土霉素对土壤-作物系统的危害
1.2.4 蚯蚓对有机污染物的降解作用
1.2.5 菌根真菌对有机污染物的降解作用
1.2.6 菌根真菌和蚯蚓互作的研究进展
1.3 研究目的和意义
1.4 技术路线和研究内容
1.4.1 技术路线
1.4.2 研究内容
第二章 土霉素对土壤-玉米系统的生态毒理效应
2.1 材料和方法
2.1.1 试验材料
2.1.2 试验设计
2.1.3 样品采集
2.1.4 指标测定方法
2.1.5 数据处理
2.2 结果分析
2.2.1 土霉素在土壤和玉米体内的残留
2.2.2 土霉素对根际土壤中微生物及土壤养分的影响
2.2.3 土霉素对玉米生物量及养分吸收的影响
2.2.4 土霉素对玉米叶绿素含量、根系活力以及抗氧化酶活性的影响
2.3 讨论
2.3.1 土霉素对土壤微生物的影响
2.3.2 土霉素对土壤养分的影响
2.3.3 土霉素对玉米养分吸收和生理的影响
2.4 小结
第三章 蚯蚓对土霉素降解动态的影响
3.1 材料和方法
3.1.1 试验材料
3.1.2 试验设计
3.1.3 土样采集
3.1.4 指标测定方法
3.1.5 数据处理方法
3.2 结果分析
3.2.1 蚯蚓对土霉素降解动态及降解产物的影响
3.2.2 蚯蚓对土霉素污染土壤中微生物群落结构的修复
3.3 讨论
3.3.1 蚯蚓对土壤中土霉素降解过程及其降解产物的影响
3.3.2 蚯蚓调控土壤微生物群落结构降解土霉素
3.4 小结
第四章 蚯蚓菌根协同对菌丝际中土霉素的降解作用
4.1 材料与方法
4.1.1 试验材料
4.1.2 试验装置
4.1.3 试验设计
4.2 数据处理
4.3 结果
4.3.1 试验周期内蚯蚓活性以及AM真菌侵染率
4.3.2 蚯蚓菌根协同对菌丝际氨氧化微生物的影响
4.3.3 OTC以及其降解产物的残留状态
4.3.4 土壤细菌群落指标
4.3.5 细菌群落的优势种群描述
4.3.6 微生物群落结构分析
4.4 讨论
4.4.1 土霉素及其降解产物在菌丝际土壤中的降解
4.4.2 蚯蚓影响微生物群落变化和菌丝际土霉素的降解
4.4.3 AM真菌菌丝对微生物群落及土霉素降解的影响
4.4.4 蚯蚓和AM真菌菌丝协同影响土霉素降解
4.5 小结
第五章 蚯蚓-菌根协同对土霉素污染的根际修复效应
5.1 材料和方法
5.1.1 试验材料
5.1.2 试验设计
5.1.3 土样和植株样采集
5.1.4 指标测定方法
5.1.5 数据处理
5.2 结果
5.2.1 蚯蚓回收及菌根侵染状况
5.2.2 土霉素在土壤中的残留
5.2.3 微生物群落结构及多样性
5.2.4 蚯蚓菌根互作对根际土壤氮含量及玉米氮吸收影响
5.2.5 玉米植株内土霉素残留和根系活力
5.3 讨论
5.3.1 蚯蚓和AM真菌协同对根际土壤中土霉素降解的影响
5.3.2 蚯蚓和AM真菌协同对土霉素污染中玉米氮吸收的修复作用
5.4 小结
第六章 主要结论与展望
6.1 主要结论
6.2 主要创新点
6.3 后续研究展望
参考文献
致谢
附表1
附表2
个人简介
本文编号：3984325
本文链接：https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/3984325.html
