科研产出
水淹条件下秋华柳对Cd污染土壤化学性质的影响
《西南大学学报(自然科学版) 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为探究秋华柳(Salix variegata Franch.)在消落带水淹环境中对Cd污染土壤化学性质的影响,设置无镉处理组(Cd0)和镉浓度为2mg/kg的镉处理组(Cd2),水分设置为正常供水组及土壤表面以上5cm水淹组,所有处理组包括秋华柳种植组和无植物组.结果表明:1)秋华柳种植及水分处理均显著降低了土壤的pH值,使土壤酸碱度趋向于中性.2)所有处理及其交互作用未对土壤有机质质量分数表现出显著影响.3)秋华柳种植、水分处理及其交互作用极显著影响了土壤全氮质量分数;植物处理以及植物与Cd的交互作用显著影响土壤全磷质量分数;土壤全钾质量分数受到Cd处理、植物与水分以及水分与Cd处理之间交互作用的影响显著.水淹条件下种植秋华柳后,其土壤全氮质量分数为正常供水条件下裸地的79%;在Cd污染环境中,种植秋华柳使土壤全磷质量分数降低了15%,水分与植物的联合处理使全钾质量分数降低21%.4)与裸地正常供水组相比,水淹条件下秋华柳种植显著提高了土壤碱解氮质量分数;土壤速效磷质量分数仅受到Cd处理的影响,植物和水分处理未对土壤速效磷质量分数形成显著性影响;在无Cd环境中,与正常供水土壤相比,水淹显著降低了土壤速效磷的质量分数.研究表明,水淹条件下,秋华柳的种植显著降低土壤pH值,将对土壤中Cd离子形态产生明显影响,有利于植物对Cd的吸收.土壤营养元素的潜在供应能力有所降低,供应容量与供应强度随元素种类的变化以及外界环境的影响而表现出一定的差异性.因此,建议在秋华柳修复消落带Cd污染土壤的过程中,严格监控土壤中营养元素的质量分数,在必要的时候可在每年退水期适当施肥以促进秋华柳的生长,从而保证更好的植物修复效果.
关键词： 秋华柳 Cd污染 水淹 土壤化学性质 三峡库区消落带
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水淹条件下秋华柳亚细胞中镉的分配特征
《生态学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：选取秋华柳(Salix variegata)扦插苗为研究对象,通过设置0、0.5、2、10 mg/kg 4个镉胁迫浓度,研究了水淹条件下秋华柳根、枝、叶亚细胞中镉的分配特征。结果表明:(1)试验各处理组秋华柳存活率均为100%,表现出良好的镉和水淹耐受能力。(2)与对照相比,在水淹条件下,各处理组秋华柳根、枝和叶的细胞壁仍是镉最主要的富集部位。各处理组植株细胞壁中的镉含量显著高于其他组分,质体中镉含量次之,细胞核和线粒体组分中的镉含量始终处于较低水平。(3)水淹显著提高了秋华柳根细胞壁中的镉含量,显著降低了高浓度镉处理(10 mg/kg)下萌枝细胞壁中的镉含量,但对叶细胞壁中的镉含量没有显著影响。(4)水淹显著提高了秋华柳根细胞中质体中的镉含量,对萌枝、叶细胞质体中的镉含量没有显著影响。研究证明,水淹条件下,秋华柳根枝叶细胞壁仍然是镉积累富集的最主要部位,从而减少了重金属对植物细胞的伤害。秋华柳适用于三峡消落带镉污染区域的植物修复。
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不同水淹下狗牙根-牛鞭草混作对植株生物量的影响
《生态学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：了解狗牙根(Cynodon dactylon)和牛鞭草(Hemarthria altissima)在不同水淹地区较优的种植方式对退化湿地的植被修复具有重要意义。设置4种不同水分条件,即对照组(CK)、水淹与干旱交替组(FD)、土壤表面水淹组(FL)和全淹组(SM),4种不同的植株密度(每盆分别种植1,2,4株或12株)和2种不同的种植方式(单作和混作),研究两物种在不同水淹条件下以不同方式和密度种植时的生物量变化。结果表明,水分、种植密度和种植方式均显著影响两物种的地上生物量和总生物量(P<0.05)。CK和FD条件下,以中、高密度混作的狗牙根地上生物量和总生物量与单作相比显著下降(P<0.05),牛鞭草在混作方式下的生物量与单作相比有了一定提高,其中在高密度混作情况下其生物量得到显著提高(P<0.05)。在FL条件下,与单作相比,中、低密度混作的狗牙根和牛鞭草生物量均具有一定的上升。全淹条件下以中、低密度混作对狗牙根地上生物量和总生物量具有显著的促进作用(P<0.05),对牛鞭草无显著差异(P>0.05),高密度混作方式则对两物种生物量均无显著影响(P>0.05)。随着水淹程度的增加,混作对狗牙根产生的生长抑制影响逐渐减弱。在长期浅水淹的地区,采取中、低密度混作将更有利于牛鞭草和狗牙根的长期共存。在较低海拔的全淹地区,采取高密度的牛鞭草-狗牙根混作方式将是更为理想的选择。
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水淹和非水淹条件下秋华柳扦插苗镉积累特征比较
《林业科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究秋华柳在水淹-镉胁迫下的生长适应性及其在水淹条件下的镉积累特征,探究秋华柳对镉污染土壤的修复潜力变化及其适应性管理途径,为更好利用该植物改善三峡库区消落带土壤环境提供理论依据。【方法】以秋华柳扦插苗为材料,采取向土壤添加外源镉(CdCl_2·2.5H_2O)的形式,共设0、0.5、2,10 mg·kg~(-1)4个镉处理浓度,每个镉处理浓度下又设置常规供水和水淹2个水分条件,研究秋华柳植株各组分生物量及镉含量的变化。【结果】1)秋华柳在水淹-镉胁迫下的总生物量、地上生物量和茎、叶生物量与对照无显著差异(P>0.05);在相同镉处理浓度时,水淹条件下秋华柳根生物量均小于常规供水。2)常规供水下秋华柳植株地上各组分具有较高镉含量,在2 mg·kg~(-1)镉处理时秋华柳萌枝、叶片、插条木质部和插条树皮镉含量分别为12.98、10.08、7.47和17.2 mg·kg~(-1)。3)水淹显著影响秋华柳植株各组分的镉含量(P<0.05),其中地上各组分(萌枝、叶、插条树皮和木质部)的镉含量明显降低,4个镉处理浓度(0、0.5、2、10 mg·kg~(-1))萌枝镉含量分别为常规供水的39.0%、23.7%、34.0%和51.8%。但根隔含量显著增加(P<0.05),为常规供水下的133.0%~390.0%。4)在水淹条件下,秋华柳镉的根-枝转移系数显著小于常规供水(P<0.05)。5)在水淹条件下,秋华柳镉积累能力明显降低,包括地上部分和整株。在2 mg·kg~(-1)镉处理浓度时,常规供水下秋华柳整株和地上部分镉积累量分别是146.40、125.35μg·plant~(-1),该数值水淹时分别是常规供水时的56.7%和35.2%。【结论】秋华柳在水淹-镉胁迫下具有良好的生长适应性,但水淹条件下秋华柳地上各组分镉含量明显降低,地上部分和整株镉积累量下降。为了提高秋华柳对土壤镉的清除效果,防止部分枝叶在水淹情况下腐烂造成水体二次污染,建议在每年水淹前对其地上部分进行收割。
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水淹生境下秋华柳对Cd污染土壤微生物数量及酶活性的影响
《生态学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：三峡库区消落带面临水淹及Cd污染双重胁迫,为探究秋华柳(Salix variegata Franch.)在水淹条件下对Cd污染土壤的修复能力,以秋华柳扦插苗为试验材料,设置正常供水(CK)和水淹组(FL)两个水分处理方式,4个Cd浓度梯度:对照组(0mg/kg)、低浓度(0.5mg/kg)、中浓度(2mg/kg)及高浓度(10mg/kg),分别对处理60 d和120 d的土壤微生物数量及酶活性变化特征进行研究。试验结果表明:(1)Cd浓度处理均未显著影响土壤微生物数量(P>0.05),水淹显著降低处理60 d土壤细菌数、真菌数及处理120 d的土壤放线菌数及真菌数(P<0.05)。(2)种植秋华柳显著提高处理60 d土壤细菌数量(P<0.05),对土壤放线菌、真菌数量也有一定提升。(3)Cd浓度处理显著影响处理60 d土壤磷酸酶活性及处理120 d脲酶活性(P<0.05),水淹显著降低处理60 d土壤磷酸酶活性及处理120 d脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性(P<0.05)。(4)正常供水及水淹条件下,种植秋华柳对土壤酶活均有一定改善作用。种植秋华柳显著提高了处理60 d土壤磷酸酶活性以及处理120 d脲酶和蔗糖酶活性(P<0.05)。研究结果表明:水淹生境中,秋华柳对Cd污染土壤微生物数量及酶活性具有改善作用,在Cd污染土壤修复方面有一定应用前景。
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水淹对秋华柳根茎细胞壁组分镉含量的影响
《农业环境科学学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为了解水淹胁迫对细胞壁镉富集能力的影响,以秋华柳(Salix variegata Franch)扦插苗为研究对象,设置镉胁迫和水淹胁迫试验,测定了不同处理组下秋华柳根、茎细胞壁不同组分的镉积累特征。结果表明:所有处理组秋华柳存活良好,表现出水淹和镉的双重耐受性;所有镉浓度处理下,秋华柳根、茎细胞壁果胶和半纤维素均具有良好的镉离子结合能力,其中果胶的镉离子结合能力最大;水淹、镉胁迫及两者的交互效应均对秋华柳根、茎细胞壁组分镉含量造成了不同程度的影响。水淹显著降低了茎细胞壁组分镉含量,但对根组分中镉含量无显著影响;水淹条件下,秋华柳根、茎细胞壁果胶和半纤维素镉含量有所降低,但果胶和半纤维素仍为细胞壁镉积累富集的主要组分。上述结果表明,水淹对秋华柳根、茎细胞壁组分中镉的分配策略没有明显改变,镉仍被固定于细胞壁中以减少重金属对植物细胞的伤害,因此秋华柳可以作为三峡库区消落带镉污染土壤修复的备选物种。
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