鄱阳湖湿地植物根表铁膜的形成及对铅的转运机制研究

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1、分类号：密级：UDC：学号：355805809003南昌大学博士研究生学位论文鄱阳湖湿地植物根表铁膜的形成及对铅的转运机制研究StudyontheFormationofIronPlaqueontheRootSurfacesofWetlandPlantsfromPoyangLakeandItsTranslocationMechanismonLead刘春英培养单位（院、系）：资源环境与化工学院指导教师姓名、职称：弓晓峰教授申请学位的学科门类：工学学科专业名称：环境科学与工程论文答辩日期：2015年05年28日答辩委员会主席：评阅人：2015年月日、学位论文独创性声明本人声明所呈交的学

2、位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南昌大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名（手写）:签字日期：年日二、学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解南昌大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、

3、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。同时授权北京万方数据股份有限公司和中国学术期刊（光盘版）电子杂志社将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》和《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》中全文发表，并通过网络向社会公众提供信息服务，同意按“章程”规定享受相关权益。学位论文作者签名（手写）：^/

4、丨导师签名（手写）:签字曰期：沪t年<月分曰签字曰期：年&月$曰论文题目姓名学号论i级别博^■硕：y院/系/所E_mail备痒：N0"公开匚]保密（向校学位办申i乾夹批准为“保密”，年月后公开）本研究受国家自然科学基金项目“环境因子对重金属胁迫下湿地植物根际微域环境的动态耦合影响”（2

5、1067008）资助ACKNOWLEDGEMENTSThepresentresearchwasfinancedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No.21067008).摘要摘要湿地植物根表铁膜是污染物进入植物体内的门户，对植物消减污染物起着重要作用。铁膜的形成不仅影响植物对营养元素的吸收利用，而且影响根际土壤中重金属的迁移和转化。因此，研究湿地植物根表铁膜对重金属的生物有效性、迁移、转化及其影响，对深入了解湿地植物净化土壤中重金属的内在机理有着积极的意义。为探索湖泊湿地植物根表铁膜对湿地植物富集重金属的作用，本研究以典型淡水湖泊

6、湿地——鄱阳湖湿地为例，采用溶液培养和土-砂联合培养的试验方法，结合扫描电镜-能量色散谱（SEM-EDX)以及化学提取法（DCB法），研究鄱阳湖湿地植物根表铁膜的形成以及对铅在植物体内累积和迁移转化的影响。主要结果如下：（1）鄱阳湖湿地植物根表铁膜的含量为禾本科＞莎草科＞蓼科＞菊科。不同植物种类根表铁膜的含量具有显著性差异，即使是同属一科的湿地植物，其根表铁膜的含量也存在差异，如同属于莎草科的苔草根表铁膜的含量是刚毛荸荠的6倍；不同生境中，活性铁含量高的南矶山湿地植物根表铁膜量普遍高于吴城；不同季节采集三种鄱阳湖优势种群湿地植物的根表铁膜量也存在差异，11月份植物根表铁膜的含量高

7、于4月份。2+（2）植物根系氧化力、溶液pH值、Fe浓度、培养时间、水位变化以及根系分泌物等对根表铁膜的形成具有显著影响。根系氧化力高的苔草根表铁膜的含量高于根系氧化力弱的虉草；当pH为5.5～6时，两种湿地植物铁膜含量均2+达到最高值；两种植物的根表铁膜都随溶液中Fe浓度的增加而增加，根表铁膜2+的量与溶液中Fe浓度具有显著的正相关；苔草根表铁膜的含量随诱导时间的增加呈现先升高后变缓的趋势，7d作为苔草根表铁膜含量的最佳形成时间；随着淹水水位的增加，苔草和虉草根表铁膜的含量均有所增长，在淹水2～3cm前根表铁膜的含量随土壤水分含量的增加而增加；根系分泌物中的草酸、苹果酸2+2+

8、和柠檬酸等能与溶液中的Fe发生螯合从而降低了溶液中Fe浓度，减少了铁膜的含量。（3）培养时间对苔草的生长、根系氧化力、根表铁膜的含量以及铁膜的活性具有影响。苔草根表铁膜的含量随培养时间的增加呈现先上升后降低的趋势，I摘要第一周根表铁膜的生成速率最大，第三周趋于平衡，第四周开始铁膜的生成速率开始出现负值，铁膜的含量开始下降；苔草根系氧化力随培养时间呈现出先增加后降低的趋势，且低浓度的铁可以促进苔草的根系氧化力；苔草根表铁膜无定形态的铁只占铁氧化物总量的6%～18%，大部分的铁为结晶