長(zhǎng)期礦業(yè)活動(dòng)帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益同時(shí)也給礦區(qū)周邊帶來嚴(yán)重的生態(tài)破壞,如礦區(qū)周邊土壤重金屬污染、農(nóng)作物減產(chǎn)減量等。本文通過探究玉米和油菜的鎘富集、光譜特征,并建立多元回歸模型,為監(jiān)測(cè)礦山周邊農(nóng)田鎘污染狀態(tài)提供理論基礎(chǔ)。通過設(shè)置不同鎘處理濃度(25、50、75、100、125mg/kg)進(jìn)行了盆栽試驗(yàn)。(1)玉米和油菜的株高根長(zhǎng)以及各部分生物量隨著鎘污染濃度增加而降低。玉米鎘含量最高的部分是根部為531.72mg/kg,最低的是拔節(jié)期葉片為108.6mg/kg;在鎘污染為25mg/kg時(shí),富集系數(shù)和轉(zhuǎn)移系數(shù)大于1,具備鎘超富集植物特征。油菜鎘含量最高的部分是根部為531.72mg/kg,最低的是油菜籽為0.05mg/kg;富集系數(shù)(除了油菜籽富集系數(shù))大于1,轉(zhuǎn)移系數(shù)小于1,在鎘污染濃度介于25~125mg/kg具有較強(qiáng)的根際富集能力。(2)玉米和油菜的單位面積葉綠素總含量、玉米葉片厚度和維管束鞘短徑、油菜柵欄組織平均長(zhǎng)度,隨著鎘污染濃度和生長(zhǎng)時(shí)期的增加而減少;可見光波段反射率值增加、近紅外波段反射率值減少;玉米和油菜紅邊位置均發(fā)生了不同程度的“藍(lán)移”,玉米拔節(jié)期、大喇叭口期的位移量是:1.9nm、9.1nm;油菜苗后期、蕾薹期、開花期的位移量是:1.5nm、2.7nm、3.1nm。(3)對(duì)植物葉片鎘含量和原始光譜、一階導(dǎo)數(shù)光譜進(jìn)行了相關(guān)顯著性分析,以及多元回歸模型建立,其中玉米在拔節(jié)期,大喇叭口期時(shí)的一階導(dǎo)數(shù)模型擬合度R~2較優(yōu)分別為0.95、0.94,F值為507.25、935.856,驗(yàn)證RMSE為0.08、1.267mg/kg,具有較強(qiáng)的鎘多元回歸能力;油菜模型擬合度和驗(yàn)證精度受植物生長(zhǎng)時(shí)期的影響,在油菜生長(zhǎng)三個(gè)時(shí)期中,開花期葉片原始光譜建立的模型效果較優(yōu),擬合度R~2為0.97,驗(yàn)證精度RMSE為0.58mg/kg。(4)對(duì)土壤鎘含量和葉片原始光譜、一階導(dǎo)數(shù)光譜進(jìn)行了相關(guān)顯著性分析,建立了多元回歸模型,其中玉米拔節(jié)期,大喇叭口期時(shí)一階導(dǎo)數(shù)擬合度R~2分別為0.922、0.957,驗(yàn)證RMSE分別為1.375、0.948mg/kg。油菜苗后期、蕾薹期、開花期對(duì)應(yīng)的一階導(dǎo)數(shù)模型較優(yōu)于原始光譜,擬合度R~2分別為0.97、0.964、0.961,表明利用一階導(dǎo)數(shù)建立的多元回歸模型預(yù)測(cè)的土壤鎘含量數(shù)值最接近真實(shí)值。
【學(xué)位單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：X503.231;X87
【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

西南科技大學(xué)碩士學(xué)位論文消解為液體，在西南科技大學(xué)東九實(shí)驗(yàn)室采用火焰原子吸收儀日立 HITACI-Z-23試樣本的鎘含量。待植物完全枯萎后，測(cè)量株高、根長(zhǎng)后，分別裝進(jìn)信封袋，為量避免根部挖掘、測(cè)量等方面的誤差影響，本實(shí)驗(yàn)只測(cè)量植物主根的長(zhǎng)度[80,81]。數(shù)據(jù)采用 SPSS22.0 統(tǒng)計(jì)和 Origin9.0 繪制。3 結(jié)果與分析2.3.1 生長(zhǎng)狀況土壤重金屬污染達(dá)到一定程度會(huì)對(duì)植物生長(zhǎng)過程產(chǎn)生危害，如抑制根須的延伸張，阻斷根系養(yǎng)分吸收，使植物呈現(xiàn)不良的生長(zhǎng)狀況。如圖 2-1、2-2 在對(duì)照組和度組 T25 時(shí)，玉米長(zhǎng)勢(shì)良好，在鎘污染濃度為 T100、T125 時(shí)，相比對(duì)照組 T0 和度組 T25，玉米葉片泛黃且植株矮小。

西南科技大學(xué)碩士學(xué)位論文消解為液體，在西南科技大學(xué)東九實(shí)驗(yàn)室采用火焰原子吸收儀日立 HITACI-Z-23試樣本的鎘含量。待植物完全枯萎后，測(cè)量株高、根長(zhǎng)后，分別裝進(jìn)信封袋，為量避免根部挖掘、測(cè)量等方面的誤差影響，本實(shí)驗(yàn)只測(cè)量植物主根的長(zhǎng)度[80,81]。數(shù)據(jù)采用 SPSS22.0 統(tǒng)計(jì)和 Origin9.0 繪制。3 結(jié)果與分析2.3.1 生長(zhǎng)狀況土壤重金屬污染達(dá)到一定程度會(huì)對(duì)植物生長(zhǎng)過程產(chǎn)生危害，如抑制根須的延伸張，阻斷根系養(yǎng)分吸收，使植物呈現(xiàn)不良的生長(zhǎng)狀況。如圖 2-1、2-2 在對(duì)照組和度組 T25 時(shí)，玉米長(zhǎng)勢(shì)良好，在鎘污染濃度為 T100、T125 時(shí)，相比對(duì)照組 T0 和度組 T25，玉米葉片泛黃且植株矮小。

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本文編號(hào)：2822029