丛枝菌根(AM)真菌对生态浮床功能影响的研究

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随着我国城镇化的快速推进,城镇地表水污染治理成为必须面对的问题。在土地资源日趋紧缺、人口数量持续增加的国情下,传统城市地表水处理技术,如人工湿地,受到越来越多的挑战。生态浮床技术以不占用土地资源、不受水位影响、经济高效、易管理、兼具景观美化功能等重新受到了重视,在国内外城市地表水治理中发挥着越来越重要的作用。但是,由于生态浮床多应用在污染环境中,浮床植物经常遭遇逆境、污染、病虫害等威胁,如何提高浮床植物的抗耐环境污染胁迫能力,促进植物的生长,对提高生态浮床的功能至关重要。鉴于AM真菌在湿生环境中广泛存在,并对湿生植物生长发育、养分吸收、抗逆性等积极作用,本论文开展了接种AM真菌对浮床植物抗耐水污染胁迫、生态浮床功能等方面的研究。此外,考虑到城市地表水体磷浓度较高且磷对植物AM形成的显著影响,本文还考察了水体磷浓度对浮床植物AM形成的影响。不同磷浓度条件水培实验表明:(1)低磷浓度(<5mg·L-1)对AM真菌侵染美人蕉(Canna indica)、小香蒲(Cyperus alternifolius)、旱伞草(Typha minima)三种植物没有影响,适当磷浓度甚至有助于AM的形成,但高磷浓度(9 mg.L-1)显著抑制AM的形成,磷浓度为9 mg.L-1时,三种植物的AM真菌侵染率最低,分别比低磷时最大下降40.0%、27.7%和1.3%;(2)AM对浮床植物的生长具有促进作用,尤其对美人蕉和旱伞草的生物量较为显著(P<0.05);(3)AM真菌对宿主植物的侵染因植物种类不同而异,并对宿主植物生长产生不同影响。AM真菌对浮床植物抗耐重金属胁迫实验表明:(1)在湿生环境中AM真菌可与香蒲建立良好的共生关系,侵染率大于30%,但菌根化香蒲移入水溶液1个月后侵染率均呈下降趋势,最大下降25.5%(P<0.05);(2)AM提高了根系的泌氧速率,增加了香蒲叶片的叶绿素含量和POD酶活性,但仅显著提高了5 mg·L-1 Cd2+下香蒲的生长;(3)虽然高浓度Cd2+抑制了香蒲的生长且侵染率下降,但AM仍能促进两个Cd2+浓度下香蒲对Cd的吸收,地上、地下部Cd含量最大增加40.2%和56.5%。AM真菌对生态浮床处理生活污水的影响实验表明:AM真菌提高了生态浮床对生活污水COD、TN、TP、NH4+-N等的去除率,第4d时4种指标的去除率分别比不接种对照增加11.7%、12.9%、8.1%、14.1%,促进作用并随时间增加而增加,最大增加值分别为15.6%(8d)、16.1%(6d)、16.9%(7d)和14.1%(4d)。
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