大气CO浓度升高对土壤—小麦系统铜、镉转化与生物有效性的影响

摘要

采用水培和土培试验，研究了大气C0<,2>浓度升高(OTC-1型开顶式培养箱法模拟)条件下，两个小麦品种即临麦2号(铜、镉低积累型)和宁麦8号(铜、镉高积累型)对铜、镉的吸收累积，根际与非根际土壤中铜、镉形态的分布，土壤微生物生物量碳(Cmic)、可溶性有机碳及pH值的变化，以及根分泌物中有机酸含量和组成的变化。主要研究结果如下： 与对照相比，CO<,2>浓度升高可显著提高小麦地上部、地下部生物量，却降低了小麦根际和非根际的pH值。临麦2号(低积累)和宁麦8号(高积累)的地上部干重分别增加了36.9％和25.2％，地下部干重则分别增加55.1％和59.7％。CO<,2>浓度升高时两种小麦根际、非根际微生物生物量碳(Cmic)和可溶性有机碳(DOC)含量均有较大的变化。临麦2号根际、非根际的Cmic在CO<,2>浓度升高时较正常CO<,2>浓度下显著提高，宁麦8号的Cmic在CO<,2>浓度升高情况下也有所升高，并且在两种小麦四个不同生育期Cmic变化表现出了不同趋势。另外，与对照相比，高CO<,2>浓度处理下临麦2号以及宁麦8号各个时期的根际、非根际的微生物生物量商(qMB)均有不同程度的上升，而同生育期下宁麦8号的qMB显著高于临麦2号。 CO<,2>浓度升高条件下，两种小麦根系分泌物中有机酸总量均有所增加，其中临麦2号有机酸总量在Cd5.0和Cu2.5处理分别提高了21.7％和36.2％，宁麦8号在Cu5.0和Cd10.0处理下分别增加24.6％和22.1％。在主要有机酸中，草酸，苹果酸和柠檬酸等的含量最大分别较对照增加29.0％，47.4％和125.8％。并且，CO<,2>浓度升高还能够引起有机酸组成的变化，即在临麦2号的根分泌物中出现了琥珀酸。 CO<,2>浓度升高对土壤重金属形态的影响随品种、重金属和土体的不同而异。高CO<,2>浓度下，可交换态铜、镉显著提高，其中临麦2号根际土壤可交换态铜、镉含量分别较对照增加10.6％和29.6％，宁麦8号根际土壤可交换态铜、镉分别较对照增加11.0％和20.3％；碳酸盐结合态铜、镉均有所降低，宁麦8号和临麦2号根际cu降低均达极显著(分别降低73.6％和50.0％)；铁锰氧化物结合态，有机结合态和残渣态铜、镉这三种形态在CO<,2>浓度升高情况下变化较小。CO<,2>升高显著增加了两种小麦地上部和地下部铜和镉的累积量。 上述结果表明，大气CO<,2>升高条件下，有机酸分泌量的增加、有机碳的增加、土壤微生物活性的增强及土壤pH的下降可能是引起土壤铜、镉形态转化及迁移的重要因素。

目录

文摘

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第一章绪论

第二章重金属高、低积累型小麦品种的筛选

第三章CO2浓度升高对不同生育期小麦土壤微生物生物量碳及可溶性有机碳的影响

第四章铜镉胁迫下CO2浓度升高对低分子量有机酸种类及含量的影响

第五章：CO2浓度升高对污染土壤中铜、镉形态分布及其生物活性的影响

全文结论

参考文献

致谢