菲污染土壤化學(xué)性質(zhì)對(duì)細(xì)根添加的響應(yīng)研究.pdf

1、細(xì)根具有吸收水分、養(yǎng)分以及充當(dāng)樹木生長(zhǎng)調(diào)節(jié)器的功能，細(xì)根在死亡分解過程中釋放養(yǎng)分，能有效改善土壤生態(tài)環(huán)境。多環(huán)芳烴(Polycyclic aromatichydrocarbons，PAHs)具有“三致”效應(yīng)，嚴(yán)重威脅著土壤生態(tài)環(huán)境和人類健康。植物修復(fù)PAHs污染土壤主要利用植物刺激作用，促進(jìn)根圍區(qū)多環(huán)芳烴降解微生物的生長(zhǎng)和繁殖，從而促進(jìn)土壤中多環(huán)芳烴污染物的清除，而植物刺激包括根系分泌物和細(xì)根在周轉(zhuǎn)時(shí)分解釋放的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。因此，本論文研究

2、菲污染土壤性質(zhì)對(duì)欒樹細(xì)根添加的響應(yīng)，厘清細(xì)根分解對(duì)土壤性質(zhì)的影響，探索植物細(xì)根周轉(zhuǎn)和PAHs污染對(duì)土壤的影響。該研究將為PAHs污染土壤的植物修復(fù)和土地資源可持續(xù)利用提供理論依據(jù)。
　　本研究選取抗性樹種欒樹（Koelreuteria paniculata），以菲(phenanthrene)為多環(huán)芳烴(PAHs)代表配制了2個(gè)不同菲污染水平土壤(100mg·kg-1和500mg·kg-1)，同時(shí)按照亞熱帶闊葉林自然狀態(tài)下細(xì)根周轉(zhuǎn)量

3、(3g·kg-1)，向污染土壤添加欒樹細(xì)根（直徑≤2mm），實(shí)驗(yàn)共設(shè)置3個(gè)處理（①對(duì)照:不加菲，不加根;②加根:加菲，加根;③無根:加菲，不加根），進(jìn)行了為期1年的試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程中于15天、30天、60天、90天、180天、270天、360天分別測(cè)定了土壤pH值、有機(jī)質(zhì)含量、全氮含量（全N）、全磷含量（全P）以及土壤可溶性碳含量(DOC)，對(duì)比研究了2種菲污染水平下，加根與無根處理下土壤化學(xué)性質(zhì)的年變化動(dòng)態(tài)，分析了污染物、根系分解對(duì)土壤

4、pH值、有機(jī)質(zhì)、全N、全P、DOC的影響。本論文主要研究結(jié)果如下:
　　1.菲污染土壤性質(zhì)的年變化動(dòng)態(tài)
　　(1)在100mg·kg-1菲污染水平下，土壤pH年均值比對(duì)照高3.36％，取樣各時(shí)間段兩者差異性顯著(P＜0.05)，且隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢(shì)。土壤有機(jī)質(zhì)含量的年均值比對(duì)照高38％，各時(shí)間段兩者差異性顯著(P＜0.05)，且隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，大致呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì)。土壤全N的含量年均值比對(duì)照低29.8

5、3％，除180天外，0-270天各時(shí)間段均存在顯著差異（P＜0.05）。土壤全P含量的年均值比對(duì)照低25.22％，且在0-360天各時(shí)間段均存在顯著差異（P＜0.05）。土壤DOC含量的年均值比對(duì)照高處理24.82％，且在60-270天各時(shí)間段存在顯著差異(P＜0.05)。
　　(2)在500mg·kg-1菲污染水平下，土壤pH年均值比對(duì)照高4.72％，取樣各時(shí)間段兩者差異性顯著(P＜0.05)，且隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，呈現(xiàn)逐漸升高的趨

6、勢(shì)。土壤有機(jī)質(zhì)含量的年均值比對(duì)照高51.49％，各時(shí)間段兩者差異性顯著（P＜0.05），且隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，大致呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì)。土壤全N的含量年均值比對(duì)照低30.44％，且在0-270天各時(shí)間段均存在顯著差異（P＜0.05）。土壤全P含量的年均值比對(duì)照低18.85％，且在0天、15天、60天、存在顯著差異(P＜0.05)。土壤DOC含量的年均值比對(duì)照高處理28.95％，且在30天、60天、270天、360天存在顯著差異(P＜0.

7、05)。
　　2.細(xì)根添加對(duì)菲污染土壤性質(zhì)的影響
　　(1)在100mg·kg-1菲污染水平下，加根處理下的土壤pH年均值比無根處理高0.28％，取樣各時(shí)間段兩者不存在明顯差異（P＞0.05）。加根處理下的土壤有機(jī)質(zhì)含量的年均值比無根處理高13.47％，且在15天、30天、60天、90天存在顯著差異(P＜0.05)。加根處理下的土壤全N含量的年均值比無根處理高11.75％，且在30天、60天、90天存在顯著差異(P＜0.05

8、)。加根處理下的土壤全P含量的年均值比無根處理高13.18％，且在60天存在顯著差異(P＜0.05)。加根處理下的土壤DOC含量的年均值比無根處理高3.82％，但各時(shí)間段不存在明顯差異（P＞0.05）。
　　(2)在500mg·kg-1菲污染水平下，加根處理下的土壤pH年均值比無根處理高0.17％，取樣各時(shí)間段兩者不存在明顯差異(P＞0.05)。加根處理下的土壤有機(jī)質(zhì)含量的年均值比無根處理高14.77％，且在90天、180天、27

9、0天存在顯著差異(P＜0.05)。加根處理下的土壤全N含量的年均值比無根處理高12.12％，在30天、60天、90天存在顯著差異(P＜0.05)。加根處理下的土壤全P含量的年均值比無根處理高12.75％，且在60天存在顯著差異（P＜0.05）。加根處理下的土壤DOC含量的年均值比無根處理高3.52％，但各時(shí)間段不存在明顯差異(P＞0.05)。
　　3.加根處理下各因子之間的關(guān)系
　　相關(guān)性分析表明，加根條件下土壤化學(xué)性質(zhì)之間

10、存在著一定的協(xié)同或促進(jìn)作用。土壤pH與有機(jī)質(zhì)、全N、全P均存在顯著的正相關(guān)關(guān)系（P＜0.05）;土壤有機(jī)質(zhì)與全N、全P之間存在顯著正相關(guān)關(guān)系(P＜0.05)，土壤全N與全P之間存在顯著正相關(guān)關(guān)系(P＜0.05)。
　　PAHs污染與細(xì)根對(duì)土壤化學(xué)性質(zhì)的影響的主成份分析結(jié)果表明，PAHs污染與細(xì)根對(duì)土壤的化學(xué)性質(zhì)變化均產(chǎn)生了影響，且PAHs污染對(duì)土壤的化學(xué)性質(zhì)的影響較大。從影響因子箭頭及其延長(zhǎng)線的投影點(diǎn)可以看出，細(xì)根添加對(duì)土壤可溶性