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1、中山大学硕士学位论文 污染土壤条件下菌根对水稻生长和重金属 积累的影响 专业：生态学 作者：张韵珊 导师：叶志鸿教授 答辩委员会 : 主席 :IjLV 委员： 中山大学生命科学学院 中国 “ 广州， 510275 2007年 6月 污染土壤条件下菌根对水稻生长和重金属积累的影响 专业：生态学 作者：张韵珊 导师：叶志鸿教授 摘要 在贫瘠的红壤中模拟单一的三浓度梯度的重金属 Cd、 Pb和 Zn的污染，研究在 不同的重金属污染逆境条件下，丛枝菌根真菌的侵染对水稻生长，以及吸收、分配 重金属元素的影响，试验结果表明，在非淹水的育苗期，菌根的形成有助于幼苗地 上部生物量和 P含量的显著增高，但对于成
2、熟的水稻来说，无论是受到哪种重金属 污染，菌根并没有显著改变其生物量，原因可能是土壤淹水后，菌根的侵染率明显 降低。由于菌根降低根系对 Cd的过量吸收，在三个施 Cd的水平下（ 10、 25、 50 mgig_l),菌根的形成使Cd的总积累量降低，但只有 Cd50处理显著降低。当 Pb 施加浓度为 100和 250 mg-kgU时，菌根的有助 于减少 Pb的积累量，减少其毒害作 用。而当 Pb施加浓度为 500 1另外些是对植物生长没有明确生理功能、甚 至有毒害作用的，如 Cd、 Pb等。此外， As虽然是非金属物质，但其在土壤中有类 似金属的化学行为，所以经常将其纳入 重金属 范畴。目前，全
3、球平均每年排放 Hg 约1.5万吨， Cu340万吨， Pb500万吨， Mnl500万吨， NilOO万吨。据我国农业部 进行的全国污灌区调査，在约 M0万公顷的污水灌区中，遭受重金属污染的土地面 积占污水灌区面积的 64.8%，其中轻度污染的占 46.7%,中度污染的占 9.7%,严重 污染的占 8.4% (徐应明， 2003)。 土壤的重金属污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性的特点，土壤中有害重金属 积累到 一 定程度，不仅会导致土壤退化，农作物产量和品质下降，而且还可以通过 径流、淋失作用污染地表水和地下水，恶化水文环境，并可能直接毒害植物或通过 食物链途径危害人体健康。关于土壤重金属危
4、害的报道在全世界屡见不鲜，特别是 对农作物污染造成的恶果。二十世纪七十年代以来，北京市东南郊长期的污水灌溉 已引起了土壤以及稻米，小麦等粮食作物中 Cd等重金属元素的积累，局部地区蔬 菜重金属含量超标（杨景辉， 1995), Cd是环境中对植物、动物及人类毒性最强的 重金属元素之一。据报道， 1992年全国有不少地区己经发展到生产 镉米 的程度， 每年生产的 福米 多达数亿千克。二十世纪八十年代中期对北京某污灌区进行的抽 样调査表明，大约 60%的土壤和 36%的糙米存在污染问题。江西省某县多达 44 % 的耕地遭到污染，并形成 670 hm2的 镉米 区 （ 李天杰， 1995)。在二十世纪
5、六十年 代，日本曾爆发的 痛痛痛 病就是因食用被含 Cd废水污染了的土壤生产的 镉米 所致。过量的重金属进入人体除了引起各种畸形和慢性中毒外，还有可能对人体造 成潜在性危害，以致引起癌变和突变。重金属中的铬、钴、镍、镉、锌等已被证明 有致癌性；钛、铁和镍的络合物， 也有致癌性（邓志瑞等， 1991)。 1.2.2丛枝菌根对植物生长和重金属吸收的影响 对于植物而言，重金属污染也属于一种逆境胁迫。不仅是那些毒害金属，即使 是植物生长必需的微量营养元素，一旦在土壤中过量存在，都会对植物产生毒害作 用，因而锌、铜等元素也称潜在毒害金属。 关于丛枝菌根对植物吸收和转移金属的影响有不少的研究，但相关的报道观点 不一 （ Leyvaletal., 1997; Meharg and Carney, 2000)“ 有的研究表明，在重金属污染 地，丛枝菌根真菌 （ AMF)与植物形成菌根后，会增加植 物对金属地吸收和增强植 物对金属的耐性 （ Davies etal， 2001; Jamal etal., 2002),有的只增加金属的吸收和