隨著稀土采礦業(yè)的迅速發(fā)展,形成了大量受毀損和受污染的稀土礦場(chǎng)廢棄地,造成了嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題,其中礦區(qū)土壤重金屬污染、土壤貧瘠和干旱等問(wèn)題尤為嚴(yán)重。本研究主要利用植物修復(fù)方法,選用生長(zhǎng)快、生物量氋的兩耳草(Paspalum conjugatum)為實(shí)驗(yàn)植物展開(kāi)研究:通過(guò)分析不同修復(fù)年份與不同植物間的根際土壤微生物多樣性差異,探討植物-土壤-微生物之間的關(guān)系;通過(guò)水培和盆栽實(shí)驗(yàn),了解兩耳草耐重金屬脅迫的機(jī)理及其抗旱性能;同時(shí)還進(jìn)行田間實(shí)驗(yàn)和實(shí)地觀察,驗(yàn)證兩耳草對(duì)重金屬土壤的修復(fù)效果。通過(guò)本項(xiàng)目的研究,期望能將兩耳草作為植物修復(fù)材料用于稀土礦場(chǎng)生態(tài)修復(fù),為稀土礦區(qū)生態(tài)修復(fù)和土地復(fù)墾提供重要理論支持、科學(xué)依據(jù)和技術(shù)方案,探尋出一條有效修復(fù)治理稀土礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的途徑,主要研究結(jié)果如下:(1)通過(guò)分析修復(fù)礦場(chǎng)內(nèi)兩耳草與馬尾松(Pinus massoniana)在不同修復(fù)年份下的根際土壤微生物多樣性,得出實(shí)驗(yàn)5個(gè)土壤樣本中的含菌量及菌群多樣性情況均表現(xiàn)為:M2(修復(fù)2年馬尾松)L2(修復(fù)2年兩耳草)L1(修復(fù)1年兩耳草)M1(修復(fù)1年馬尾松)CK(未修復(fù)原礦場(chǎng)裸土)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,植物修復(fù)樣地的土壤微生物多樣性顯著高于未修復(fù)的原礦地,說(shuō)明兩耳草與馬尾松對(duì)于稀土礦場(chǎng)土壤修復(fù)具有良好效果。(2)通過(guò)16S rDNA高通量測(cè)序,得到實(shí)驗(yàn)5個(gè)土壤樣本中排名前10的菌門(mén),按豐度由大到小依次排列為:變形菌門(mén)(Proteobacteria)、綠彎菌門(mén)(Chloroflexi)、厚壁菌門(mén)(Firmicutes)、放線菌門(mén)(Actinobacteria)、酸桿菌門(mén)(Acidobacteria)、擬桿菌門(mén)(Bacteroidetes)、藍(lán)藻菌門(mén)(Cyanobacteria)、螺旋體門(mén)(Saccharibacteria)、疣微菌門(mén)(Verrucomicrobia)和浮霉菌門(mén)(Planctomycetes)。其中變形菌門(mén)的豐度最高,在每個(gè)樣本中所占的比例都最大,在樣本中占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。(3)通過(guò)水培實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),兩耳草根、莖、葉不同部位對(duì)鎘和鉛兩種重金屬元素都表現(xiàn)出不同程度的吸收積累能力,不同部位的積累量由大到小依次為:根莖葉。實(shí)驗(yàn)表明,兩耳草對(duì)鎘(Cd)和鉛(Pb)的轉(zhuǎn)移系數(shù)均大于1,兩耳草體內(nèi)積累鎘的總含量接近于100 mg/kg,接近于超累積植物對(duì)鎘的臨界值;對(duì)鉛的總積累量要高于鎘,但小于1000 mg/kg,未達(dá)到其超累積臨界值。說(shuō)明兩耳草對(duì)鎘和鉛都具有一定的避害能力,且其對(duì)鎘具有較強(qiáng)的積累能力,對(duì)鉛有較強(qiáng)的耐受性。(4)通過(guò)在兩耳草修復(fù)后的土壤上種植胡蘿卜(Daucus carota)、馬鈴薯(Solanum tuberosum)和白菜(Brassica chinensis)3種蔬菜,并對(duì)收獲物進(jìn)行重金屬含量測(cè)定發(fā)現(xiàn),經(jīng)兩耳草修復(fù)后,修復(fù)樣地土壤中的鎘(Cd)、鉛(Pb)、銅(Cu)和鋅(Zn)四種重金屬含量相對(duì)于修復(fù)前土壤均有明顯降低,并且修復(fù)樣地上生長(zhǎng)的作物體內(nèi)幾種重金屬含量均未超過(guò)其食用安全標(biāo)準(zhǔn)的上限值,實(shí)驗(yàn)證明兩耳草對(duì)重金屬污染土壤具有一定修復(fù)效果。(5)盆栽實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在干旱脅迫下,兩耳草仍能基本保持較好的植株形態(tài)不變,無(wú)枯黃、萎蔫甚至死亡的情況。同時(shí)對(duì)兩耳草的水分生理指標(biāo)(水分飽和虧缺、相對(duì)含水量)、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)(脯氨酸含量)、丙二醛含量以及酶活性(超氧化物歧化酶、過(guò)氧化氫酶、過(guò)氧化物酶)的測(cè)定發(fā)現(xiàn),兩耳草在干旱脅迫下也都表現(xiàn)出一定的抗旱能力。
【學(xué)位單位】：仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：X53;X173
【部分圖文】：

圖 1.1 稀土用途Figure 1.1Application of rare earth（圖片來(lái)源：https://image.baidu.com/）圖 1.2 我國(guó)稀土出口量及出口金額Figure 1.2 China's rare earth exports and export value

2圖 1.2 我國(guó)稀土出口量及出口金額Figure 1.2 China's rare earth exports and export value（圖片來(lái)源：http://www.chyxx.com/industry/201702/498612.html）

圖 1.3 世界稀土資源分布Figure 1.3 World rare earth distribution（圖片來(lái)源：http://www.chyxx.com/industry/201702/498612.html）1.1.2 稀土礦開(kāi)采在我國(guó)南方地區(qū)，離子型稀土礦的開(kāi)采工藝主要為原地浸提法（圖 1.4）。這是一種有別于傳統(tǒng)采礦工藝，而將多種專業(yè)與工藝集于一體且簡(jiǎn)便易行的新工藝，此方法能生產(chǎn)出較高質(zhì)量的稀土礦產(chǎn)品，是傳統(tǒng)舊工藝所難以企及的。原地浸礦法以硫酸銨[(NH4)2SO4]或氯化銨(NH4Cl)溶液作為浸礦劑，經(jīng)過(guò)浸池浸礦取得低濃度酸性稀土提取液；再用草酸(H2C2O4)作為沉淀劑，經(jīng)沉淀池沉淀得到混合稀土礦物（富集礦泥），最后進(jìn)行焙燒、烘干得到稀土精礦（富集礦土）（趙彬等，2017）。稀土礦經(jīng)過(guò)原地浸提工藝開(kāi)采和提取后，排出的廢渣會(huì)對(duì)周?chē)鷳B(tài)環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重破壞和污染。離子吸附型稀土又通常分布于地表淺層，其布展面積大，因此

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2807631