PAHs在4种绿化树种体内的分布及对其生理生态特性的影响

PAHs在4种绿化树种体内的分布及对其生理生态特性的影响

论文摘要

多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,简记为PAHs)是由2个或2个以上的苯环稠合在一起并广泛存在于环境中的有机污染物,在环境中长期停留难以降解,对人类健康和生态环境造成很大的危害。对PAHs污染的环境进行修复,已成为国内外的研究焦点。植物修复技术由于成本低,破坏性小,愈来愈显示出其独特的优势。本论文采用室内盆栽控制实验,选取我国南方常见的城市绿化树种栾树(Koelreuteria Paniculat)、樟树(Cinnamomum camphora)、马褂木(Liriodendron chinese Sarg)、广玉兰(Magnolia grandiflora)为研究对象,测定不同PAHs污染浓度(T0::Og·kg-1;T1:2g·kg-1;T2:10g·kg-1;T3:50g·kg-1。柴油g/干土kg)下4个树种的生长特性、光合特性及PAHs在各树种体内的时空分布特征,分析了各树种对PAHs的生理生态响应及耐受性,结果为城市森林构建及PAHs的生物修复提供科学依据。(1)污染处理下各树种根、干、叶中的PAHs含量均要高于对照组。各树种根、干中PAHs含量都呈现随污染浓度的增大而增大的趋势。樟树、马褂木、广玉兰叶中PAHs含量表现为:中污染处理小于低、高污染处理。栾树叶中含量随污染增大而上升。(2)污染处理下4个树种体内PAHs总量均要高于对照组,其中栾树和马褂木PAHs含量随污染升高而增大,樟树和广玉兰PAHs含量表现为:低、高污染处理高于中污染处理。在高污染处理下各树种PAHs含量从大到小依次为栾树>樟树>马褂木>广玉兰。(3) PAHs在栾树和马褂木各器官中分布情况相似:叶中PAHs占总量的比例随污染浓度的增大而降低,根中PAHs占总量比例则随污染浓度增大而增大,各处理树干中PAHs所占比例差别不大。樟树各处理组根中PAHs所占比例差别不明显,叶中PAHs含量比例为对照组最大。各树种根与叶中PAHs所占比例有一定的负相关关系。(4)4个树种根、干及樟树、广玉兰叶中PAHs含量随时间变化趋势一致,PAHs含量在第1季度里锐减,第2季度降至最低点,此后起伏不大,而对照组PAHs的含量在4个季度中起伏都不大。栾树、马褂木叶中PAHs含量的时间动态特征与根、干中的情况存在差异,低浓度污染下栾树叶中的PAHs含量在4个季度持续下降,而马褂木的低、高污染处理下叶中PAHs含量在4季度又出现明显上升。(5)栾树的高生长量为T1>T2>T3>T0,T1、T2、T3分别高出对照109.69%、31.05%、12.71%,T1组和T0组存在显著性差异,其它组无显著差异。地径生长量情况为T0>T1>T2>T3,T1、T2、T3分别高出对照83.69%、53.25%、19.35%。(6)马褂木的高生长量T2>T1>T0>T3,各处理组之间没有显著性差异。马褂木的地径生长量情况为T2>T1>T3>T0,T1、T2、T3分别高出对照组49.21%、96.34%、4.71%,各污染处理组与对照组之间差异不显著。(7)樟树高生长量为T3>T2>T1>T0,T1、T2、T3分别高出对照组214.29%、83.48%、80.38%。T3与T0间差异显著。地径生长量为T2>T0>T3>T1。(8)广玉兰的高生长量为T2>T1>T3>T0。T2与T0之间存在显著性差异,其它污染处理组之间及其与对照组之间差异不显著。地径生长量为T2>To>T3>T1。(9) PAHs污染处理下,栾树、樟树、马褂木3种植物的净光合速率Pn和气孔导度Cond的日变化曲线呈单峰曲线,而对照组为双峰曲线,污染处理改变了3个树种的午休机制。广玉兰对照组和污染处理组Pn的光合日变化均为双峰曲线,污染下其峰值出现时间不同。(10)污染处理下4个树种的净光合速率Pn的日均值均要高于对照组(樟树T3处理除外),其中马褂木Pn随污染浓度增加而增大,其它树种的Pn在低、中污染下高于重污染。(11)PAHs污染下栾树和马褂木Cond的日均值均大于对照组,马褂木的Cond随浓度升高而增大;樟树和广玉兰的Cond在中浓度时最大,且大于对照,高浓度污染下Cond最小,且小于对照。(12)污染处理明显增大了栾树的光饱和点;樟树在中污染处理下光饱和点最大,低、高污染处理光合作用受到抑制;马褂木在低污染处理下光饱和点最大,其它处理与对照一致;广玉兰各处理的光饱和点基本一致。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 前言
  • 1.1 PAHs的来源和危害
  • 1.2 PAHs在环境中的行为
  • 1.2.1 大气中的PAHs
  • 1.2.2 水中的PAHs
  • 1.2.3 土壤中的PAHs
  • 1.3 PAHs在植物体内的行为
  • 1.3.1 植物对PAHs的吸收、转移、转化
  • 1.3.2 PAHs对植物的影响
  • 1.3.3 植物对PAHs的修复
  • 1.4 研究的主要内容及意义
  • 2 试验地概况和研究方法
  • 2.1 试验地概况
  • 2.2 人工模拟PAHs污染实验设置
  • 2.2.1 实验树苗的选择
  • 2.2.2 实验设置
  • 2.3 分析方法
  • 2.3.1 生长量测定
  • 2.3.2 光合特性的测定
  • 2.3.3 植物体内PAHs的测定
  • 3 结果与分析
  • 3.1 各树种体内PAHs的空间分布特征
  • 3.1.1 各树种根中PAHs的含量
  • 3.1.2 各树种干中PAHs的含量
  • 3.1.3 各树种叶中PAHs的含量
  • 3.1.4 各树种体内PAHs的总含量及分布特征
  • 3.1.5 小结与讨论
  • 3.2 各树种体内PAHs的时间分布特征
  • 3.2.1 各树种根中PAHs含量的时间动态
  • 3.2.2 各树种干中PAHs含量的时间动态
  • 3.2.3 各树种叶中PAHs含量的时间动态
  • 3.2.4 各树种体内PAHs总量的时间动态
  • 3.2.5 小结与讨论
  • 3.3 PAHs对各树种生长的影响
  • 3.3.1 PAHs污染对落叶树种高、粗生长的影响
  • 3.3.2 PAHs污染对常绿树种生长的影响
  • 3.3.3 小结与讨论
  • 3.4 PAHs污染对树种光合特性的影响
  • 3.4.1 PAHs污染对各树种光合速率、气孔导度日变化的影响
  • 3.4.2 PAHs污染对各树种光合参数的影响
  • 3.4.3 PAHs污染对树种光响应曲线的影响
  • 3.4.4 小结与讨论
  • 4 结论
  • 4.1 各树种体内PAHs的分布
  • 4.2 PAHs污染对各树种生长的影响
  • 4.3 PAHs污染对各树种光合特性的影响
  • 参考文献
  • 附录
  • 附图
  • 致谢
  • 相关论文文献

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