几种堇菜对铅、镉富集特征与机理

摘要

本文通过野外调查和温室实验,证实堇菜科一新种宝山堇菜(Viola baoshanensis)为镉的超富集植物,该种对铅也有很高的吸收和转运;研究了如意草(V.hamiltoniana)、柔毛堇菜(V.principis)对重金属的吸收特点;定位了铅、镉在宝山堇菜细胞、组织内的分布特征;以紫花地丁(V.yedonsis)为对照,研究了宝山堇菜对铅的吸收动态和不同条件对铅吸收和转运的影响.主要研究结果如下:l、对已经废弃的湖南宝山多金属矿采坑进行了植被和土壤调查.2、通过野外调查和温室实验验证了宝山堇菜对镉、铅、锌的吸收和转运能力.3、进一步对湖南南部铅锌矿区的主要堇菜属植物进行调查,比较了柔毛堇菜和如意草对重金属的富集,以及和宝山堇菜根区土重金属形态的差异.4、运用X-射线能谱仪、电子探针和多步离心法研究了铅、镉在宝山堇菜根部的横向运输、在细胞组分、叶片上下表皮、表皮毛、气孔内的富集特点.5、以紫花地丁为对照,研究宝山堇菜对铅的动态吸收和其它因素对铅吸收的影响.

目录

文摘

英文文摘

答辩委员会简介

第1章研究背景及其目的意义

1.1超富集植物及其机理研究

1.1.1超富集植物的定义

1.1.2超富集植物地理分布

1.1.3超富集植物科属分布特点

1.1.4植物对重金属富集的生态作用

1.1.5超富集植物与金属耐性

1.1.6超富集植物根系发育与根际土壤重金属活化

1.1.7不同生境超富集植物种群对重金属的吸收

1.1.8超富集植物对重金属的吸收与转运

1.1.9根部向地上部分的转运

1.1.10重金属在超富集植物组织和细胞内的定位

1.1.11超富集植物与金属螯合物

1.1.12超富集植物的分子机制

1.2超富集植物与植物修复

1.3国内研究现状

1.4研究目的、意义和主要研究内容

1.5创新处

第2章湖南宝山多金属矿区植物重金属含量研究

2.1前言

2.2材料与方法

2.2.1研究地点、野外调查与采样

2.2.2植物与土壤分析

2.2.3数据分析

2.3结果与讨论

2.3.1土壤重金属含量

2.3.2植物种类组成

2.3.3植物重金属含量

2.3.4优势植物重金属含量

2.3.5重金属超富集植物

2.4小结

表

第3章宝山堇菜对镉、铅、锌的吸收

3.1前言

3.2材料与方法

3.2.1野外采样与样品分析

3.2.2室内营养液培养方法

3.2.3植物与土壤分析

3.2.4数据处理

3.3结果

3.3.1自然条件下宝山堇菜对镉、铅、锌的富集

3.3.2镉、铅、锌处理对宝山堇菜生物量的影响

3.3.3营养液培养下宝山堇菜对镉、铅、锌的富集

3.4 讨论

3.4.1镉超富集植物

3.4.2铅超富集植物

3.4.3锌超富集植物

3.4.4多金属超富集植物

第4章宝山堇菜、如意草、柔毛堇菜对重金属的积累特征

4.1前言

4.2材料与方法

4.2.1野外采样与样品分析

4.2.2植物与土壤分析

4.2.3数据处理

4.3结果与讨论

4.3.1三种堇菜重金属含量

4.3.2土壤重金属形态

4.3.3植物体内重金属含量与土壤各形态重金属间的关系

4.3.4三种堇菜根区土pH比较

4.4小结

表

第5章铅、镉在宝山堇菜中的积累迁移

5.1前言

5.2材料和方法

5.2.1幼苗培养

5.2.2样品制备和分析

5.2.3宝山堇菜细胞各组分的积累

5.2.4植物分析

5.3结果与讨论

5.3.1植物生长与铅、镉吸收

5.3.2镉、铅在宝山堇菜地上和根部各细胞组分中的积累

5.3.3宝山堇菜根部对铅、镉的吸收与运输

5.3.4铅、镉在宝山堇菜表皮毛中的分布

5.3.5铅、镉在上下表皮和叶表气孔保卫细胞中的分布

5.3.6铅、镉在叶柄中的分布

5.4小结

第6章宝山堇菜、紫花地丁对铅的动态吸收与影响因素

6.1前言

6.2材料与方法

6.2.1实验一：两种堇菜对铅的动态吸收

6.2.2实验二：两种堇菜地上与根部分泌物相互作用对铅吸收的影响

6.2.3实验三：pH、EDTA、金属离子(铜、镉、锌)对两种堇菜铅吸收的影响

6.2.4植物分析

6.3结果与讨论

6.3.1两种堇菜对铅的动态吸收

6.3.2地上、根部分泌物相互作用对两种堇菜铅吸收的影响

6.3.3溶液pH对铅吸收的影响

6.3.4 EDTA对铅吸收的影响

6.3.5金属离子对铅吸收的影响

6.4小结

第7章结论

参考文献

攻读博士学位期间发表的学术论文

致谢

原创性声明