菖蒲和石菖蒲的生长特性及其对生活污水净化功能的比较研究

以菖蒲和石菖蒲为对象,通过漂浮栽植研究了其在不同浓度生活污水中的生长特性及其对污水TN、NH3-N、TP、CODCr的去除情况。结果表明,菖蒲在中浓度污水中生长最好,其生物量显著高于低、高浓度,而石菖蒲在低浓度污水中生长最好,其生物量显著高于中、高浓度。菖蒲对中浓度污水中TN、TP、CODCr的去除率分别为96.85%、82.62%、88.89%,对低浓度污水中TN、TP、CODCr的去除率分别为99.87%、91.38%、83.34%,净化效果均高于高浓度(96.58%、80.96%、77.55%),但对NH3-N的去除率在高浓度污水中最好,为99.46%。石菖蒲净化中浓度污水的效果最好,对TN、NH3-N、TP、CODCr的去除率分别为94.20%、78.06%、89.43%、74.98%,对高浓度污水中的NH3-N、TP、CODCr的去除效果也较好,去除率分别为94.62%、91.95%、87.08%,但对TN去除率为59.14%,显著低于低浓度(98.73%)和中浓度(94.20%)。

Cd^2＋胁迫对石菖蒲生理生化特性的影响

通过水培实验,研究了不同浓度(0、50、200、400μmol/L)下和不同时间内(3、7、11d)Cd2+对石菖蒲(Acorus ta-tarinowiiSchott)叶片抗氧酶活性、叶绿素含量、脂质过氧化程度以及脯氨酸含量的影响。结果表明:(1)超氧化物歧化酶(SOD)活性在3d时随着胁迫浓度的增大而增加,但7d和11d时都是在50μmol/L浓度下达到峰值,然后降低,但都高于对照;除400μmol/L处理下SOD随胁迫时间延长呈先降后升的趋势外,其余浓度处理下均升高。(2)过氧化物酶(POD)活性在胁迫3d和7d时均随着胁迫浓度的增大而增加,11d时在200μmol/L处理下达到峰值,然后降低;各浓度处理组均随着胁迫时间的延长POD活性呈下降趋势。(3)过氧化氢酶(CAT)活性在不同时间内随着胁迫浓度的增加呈先增后降趋势,并且各浓度处理组的CAT均随胁迫时间的延长而增加。(4)叶绿素含量在不同胁迫时间内均在200μmol/L处理下达到峰值,然后降低;除400μmol/L处理下的叶绿素随胁迫时间延长而增加外,其余浓度处理组均呈下降趋势。(5)丙二醛(MDA)含量和脯氨酸(Pro)含量均随着胁迫浓度的增加和胁迫时间的延长而增加。研究结果分析表明石菖蒲对Cd2+胁迫有一定的耐受性。

铅递进胁迫对假俭草和结缕草生理特性的影响

采用盆栽试验,研究了铅递进胁迫对假俭草和结缕草叶片脂质过氧化程度、叶绿素含量、脯氨酸含量及叶片抗氧化系统等的影响。结果表明,随着Pb2+处理浓度的升高,1)假俭草叶片出现不同程度的伤害,结缕草伤害较轻;2)2种草叶片膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量增加,增大幅度假俭草大于结缕草;3)超氧化物歧化酶(SOD)活性在假俭草中先升高后降低,结缕草变化不明显;4)假俭草过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均呈现先升高后降低的趋势,而结缕草恰好相反;5)游离脯氨酸(Pro)含量假俭草随铅胁迫浓度的增加先升高后降低,结缕草游离脯氨酸含量一直升高;6)2种草叶绿素含量都是呈现出先升高后降低的变化趋势。分析表明结缕草对铅的耐受性比假俭草强。

铜胁迫对弯囊苔草(Carex dispalata)生长和生理特性的影响

用水培方法研究了弯囊苔草在不同Cu2+浓度(1、5、25mg·L-1)胁迫下的生长特性和部分生理生化指标的变化。结果表明,不同Cu2+浓度胁迫下,弯囊苔草正常生长,但其生长特性表现出高浓度抑制的相关性,高浓度下没有新生根。弯囊苔草叶片3种抗氧化酶活性都随胁迫时间的延长呈先上升再下降趋势。SOD在处理的第4d达到峰值,且活性一直显著高于对照(P<0.05),3种Cu2+浓度处理下的峰值大小顺序为5mg·L-1>25mg·L-1>1mg·L-1。POD和CAT活性在处理第7d达到峰值,POD活性峰值大小顺序为5mg·L-1>1mg·L-1>25mg·L-1;CAT活性峰值大小顺序为25mg·L-1>5mg·L-1>1mg·L-1。丙二醛(MDA)和可溶性糖含量都是随着胁迫时间的延长而上升,处理结束时的丙二醛(MDA)(r=0.9880)和可溶性糖含量(r=0.9512)与Cu2+浓度表现出正相关性。脯氨酸(Pro)含量随胁迫时间的延长也呈先上升后下降趋势,1mg·L-1和5mg·L-1Cu2+浓度处理下脯氨酸(Pro)含量在处理第4d达到最大值,25mg·L-1高浓度处理下脯氨酸(Pro)含量在处理第7d达到最大值。叶绿素在5、25mg·L-1Cu2+浓度处理下随胁迫时间的延长呈先上升后下降的趋势,1mg·L-1Cu2+处理下的叶绿素含量不断上升,实验结束时各处理下叶片的叶绿素含量与处理浓度呈负相关。结果表明弯囊苔草能通过调节体内抗氧化酶活性来增强其抗氧化胁迫能力,这为其作为铜污染水体的修复植物提供了可能。

不同光照强度对马蹄金叶的特征及总黄酮含量的影响

以马蹄金叶为研究对象,利用遮荫网设置光照梯度(透光率分别为:对照100%、76.19%、59.27%、38.09%),对其形态特征及总黄酮含量进行测定和分析。结果表明:(1)随着光照强度的降低,马蹄金叶片的长度、宽度及厚度均表现出先增大后减小的趋势,在76.19%透光率下达到最大值;叶柄长度随着光强的减弱而增长,叶片的形态并未发生显著变化。(2)光照强度对马蹄金叶片总黄酮含量有影响,透光率为76.19%时,马蹄金叶中总黄酮含量最高。分析表明76.19%的透光率有利于马蹄金的生长并能提高马蹄金叶中总黄酮的含量。

铜胁迫对水花生生长和土壤酶活性的影响

通过盆栽实验,研究了不同浓度铜胁迫对外来杂草水花生(Alternanthera philoxeroides)植株生长、叶绿素含量、生物量及土壤酶活性的影响。结果表明,铜胁迫条件下,水花生植株地上部分高度、生物量、最长根长、平均根长、平均根数、叶绿素a和叶绿素b含量均表现出在低铜浓度下升高,而在高浓度下降低的现象;土壤中脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性均随着铜浓度增加均逐渐减小,与铜浓度有高度相关性。4种土壤酶对铜污染的敏感性表现为:蔗糖酶>过氧化氢酶>脲酶>磷酸酶。水花生生长及土壤酶活性可作为检测土壤中重金属铜污染程度的参考指标之一。

陌上菅水淹后叶生理指标及地上部分营养成分恢复动态

陌上菅脱离水淹后随时间推移对叶的部分生理指标和地上部分营养成分进行测定并与对照进行比较研究,探讨了没顶水淹后陌上菅的恢复状况。结果表明,1)叶的MDA、可溶性糖和脯氨酸的含量在恢复的前4个阶段均显著高于对照,并随着时间的推移呈下降趋势,约1个月后恢复到对照水平。2)叶的叶绿素含量在整个恢复过程中与对照组相比均有显著性降低,但是随着时间推移呈逐渐上升的趋势。3)粗纤维含量、SOD和POD酶活性在整个恢复过程中与各自的对照相比均无显著性差异。4)粗脂肪和粗蛋白含量在整个恢复过程中随时间推移均呈上升趋势,但仍然显著低于各自的对照。5)地上部分的含水量在恢复的前4个阶段显著低于对照,但随着时间推移呈逐渐上升趋势,约40 d后恢复到对照水平。研究结果表明水淹后陌上菅具有一定的恢复能力。

弯囊苔草(Carex dispalata)对生活污水的净化效果

通过水培试验,研究了弯囊苔草在不同浓度生活污水中的生长特性及对生活污水TN、NH3-N、TP、CODCr的去除效果。结果表明,弯囊苔草在中浓度污水中生长最好,其生物量显著高于低浓度(p<0.05),略高于高浓度(p>0.05)。弯囊苔草对3种浓度生活污水中TN、NH3-N、TP、CODCr的净化效果均显著高于对照(p<0.05)。在低、中、高3种生活污水中,对TN的去除率分别为87.04%、88.84%和68.87%;对NH3-N的去除率分别为96.70%、98.81%和96.68%;对TP的去除率分别为94.48%、96.98%和96.75%;对CODCr的去除率分别为63.20%、83.80%和82.33%。弯囊苔草对高、中浓度污水中NH3-N、TP、CODCr的净化效率显著高于低浓度(p<0.05),其中对NH3-N和TP的去除率均超过95%;对中、低浓度生活污水中TN的去除率显著高于高浓度(p<0.05)。除生活污水中的NH3-N外,TN、TP、CODCr的去除速率在试验初期较快。试验表明弯囊苔草对生活污水具有较好的净化能力,可以作为水体生态修复工程中的修复植物。

锌对水花生生长及活性氧代谢的影响

采用Hoagland营养液加不同浓度梯度的锌培养水花生植株,研究了锌对水花生的生长特性和部分生理指标的影响。研究表明,低浓度锌(10 mg/L),水花生植株外伤症状为轻度伤害;当锌浓度<50 mg/L时,植物细胞内的SOD、POD、CAT酶活性均有所升高。而随着锌浓度增加,可造成植株生长缓慢、生物量下降;叶片色素下降;水花生体内活性氧清除系统中SOD、POD、CAT三种酶平衡被破坏,不能有效阻止O2-和H2O2的积累,细胞膜透性增大、MDA含量高度积累,从而影响植物的正常生长代谢,使之出现毒害症状。

双穗雀稗对5种重金属单一胁迫的生长响应和吸收性研究

以现行土壤环境质量标准为浓度设置依据,结合实际土壤污染状况,研究了不同浓度的Cd、Pb、Cu、Zn和Cr 5种重金属单一处理对双穗雀稗生长特性的影响及双穗雀稗对其吸收性.结果表明:(1)在双穗雀稗正常生长下,Cd、Pb土壤临界值分别达到80 mg kg-1和500 mg kg-1水平以上;Cr临界值在100-120 mg kg-1之间;Zn临界值为400 mg kg-1;Cu临界值在100 mg kg-1以下.(2)双穗雀稗地上部Cd、Zn和Cr含量都随着处理浓度的增加而升高;地上部Pb和Cu含量随着处理浓度的增加先升高后降低.双穗雀稗富集系数大于1的有Cd、Cu和Zn处理,其中Cd在10mg kg-1和Zn在200 mg kg-1处理时富集系数最大,分别为1.87和2.74;Cu在200 mg kg-1处理时富集系数最大,达到7.66,此时双穗雀稗具备了超积累Cu的特征.双穗雀稗对土壤中Zn、Cu、Cd有较强的富集效率,而对Cr和Pb的富集能力较小.

铜胁迫对水花生生长及活性氧代谢的影响

采用水培实验,研究了不同浓度铜胁迫下水花生(Alternanthera philoxeroides)生长特性和体内生理特性的变化规律。结果表明:铜胁迫抑制植株正常生长;当铜浓度<5mg·L-1时,植物细胞内的SOD、POD和CAT酶活性均有所升高;当铜浓度>5mg·L-1时,随着铜浓度增加,植株生长缓慢,生物量下降,叶片叶绿素含量下降,植物体内活性氧清除系统中的SOD、POD和CAT3种酶的活性又逐渐下降,细胞膜透性增大和MDA含量高度积累,影响植物的正常生长代谢,且铜浓度为10mg.L-1时植株外观表现重度伤害。

遮光对马蹄金生物量分配和形态特征的影响

通过盆栽试验研究了透光率在100%、66%、20.5%和9%的4个光照梯度下,马蹄金的生物量分配及形态特征。结果表明:随着遮光程度的增加,单株的生物量表现出先上升后下降的趋势,在66%透光率下生物量达到最高值;单株生物量分配随着遮光度的增加也发生了改变,其中叶生物量比及叶柄生物量比增加,根生物量比下降,茎生物量比表现出先增大后减小的趋势;随着遮光程度的增加,茎节间长度逐渐增加,分枝角度减小,茎长、分枝强度、叶面积、叶柄均呈先增大后减小的变化趋势。综合分析表明,马蹄金对光环境有一定的适应能力,适度遮光有利于马蹄金的生长、构件数量的增加和生物量的积累,强光或严重遮光均不利于其生长发育。