论文题目：三种草本植物对石油污染土壤的修复效果研究
摘要：工业的迅速发展,使石油污染问题愈加严重,土壤作为人类最直接的活动区域,污染形势日益严峻。当前,土壤石油污染已经成为全球范围内的环境问题之一,石油污染土壤亟待修复。植物修复因绿色、环保、符合可持续发展要求等优点迅速引起了广泛的关注,成为修复石油污染土壤的首要选择。为了更深入的了解植物修复机制,筛选对石油耐受能力强、降解效率高的植物,选取甜象草（Pennisetumpurpureum Schum ev.Taiwan）、籽粒苋（Amaranthus hypochondriacus L.）、高羊茅（Festuca arundinance L.）三种在理论上具有生长优势的草本植物,通过为期60 d的温室盆栽实验,对它们的修复能力进行探究。植物修复机制是植物-土壤-微生物三者相互联系、相互作用的过程,因此,本研究分三个方面对植物的修复过程进行了分析与评价。1.甜象草对石油的耐受能力最强,籽粒苋次之,高羊茅最差。高羊茅的发芽率受石油污染的毒害最大,在20%石油处理下其发芽率降低14.2%,籽粒苋降低8.34%,甜象草的发芽率仅降低3.33%。高羊茅的生物量受石油污染的负影响最大,生物量随石油处理浓度增高而减小,籽粒苋和甜象草则表现出较强的耐受力,生物量随石油处理浓度的升高而增加,甜象草增长幅度最大。整个试验期间高羊茅均表现出明显的受毒害现象,其叶尖端发生了不同程度的枯萎,石油处理浓度越高,枯萎的叶片数量越多,枯萎面积越大。与此同时,植物的生理机制也表现出很大差异,高羊茅的氮磷钾含量及可溶性蛋白、可溶性糖含量均随石油处理浓度的增加而减少;籽粒苋和甜象草的氮磷钾含量及可溶性蛋白、可溶性糖含量随石油处理浓度的增加而增多,表现出较强的适应能力和耐受能力,甜象草的耐受能力更强。2.植物的种植显著提高石油降解效率,土壤理化参数受到受到不同程度的影响。甜象草对石油的降解效率最高,对土壤理化参数的影响最大,高浓度石油处理下种植甜象草的土壤由酸性变为碱性。在5%、10%、20%的石油污染水平下,甜象草的降解效率分别为30.93%、34.51%、45.37%,籽粒苋的降解效率分别为28.44%、34.94%、37.00%,高羊茅的降解效率分别为25.06%、19.46%、10.24%,可见甜象草的降解效率最高,籽粒苋次之,高羊茅最低。3.石油污染下,根际细菌群落中以烷烃降解菌属、硝化菌属、鞘氨醇单胞菌属、藤黄单胞菌属、假单胞菌属、黄杆菌属等有利于植物修复的菌属为优势菌属,且石油污染刺激根际细菌群落组成发生定向变化,产生了无污染土壤中所没有的对植物有利的硝化细菌以及对石油有降解作用的烷烃降解菌、黄杆菌属,这些细菌能够在根际环境中占据优势地位,直接或间接地提高石油降解效率。石油污染对根际细菌群落结构的影响受植物种类的影响表现出不同。高羊茅根际土中烷烃降解菌属和硝化菌属的丰度更大,说明高羊茅的种植更有利于这两类菌的生长,高羊茅的根际修复潜力更大。
关键词：石油污染;植物修复;甜象草;籽粒苋;高羊茅;生理机制;根际细菌
学科专业：农业硕士（专业学位）
摘要
ABSTRACT
缩略词
第一章 文献综述
1.1 石油污染现状
1.2 植物修复机制
1.2.1 植物直接吸收代谢机制
1.2.2 根际修复机制
1.3 石油污染土壤植物修复技术研究
1.4 研究假说及思路
1.4.1 研究假说
1.4.2 研究思路
1.5 技术路线
参考文献
第二章 三种草本植物的生长对石油污染土壤的响应及其生理机制
2.1 材料与方法
2.1.1 供试材料
2.1.2 试验设计
2.1.3 种子发芽率的统计
2.1.4 植物生物量的测定
2.1.5 植物氮磷钾含量的测定
2.1.6 植物可溶性蛋白的测定
2.1.7 植物可溶性糖的测定
2.1.8 数据处理
2.2 结果与分析
2.2.1 不同石油污染对种子发芽率的影响
2.2.2 不同石油污染对植物外观形态的影响
2.2.3 不同石油污染对植物生物量的影响
2.2.4 不同石油污染对植物氮磷钾含量的影响
2.2.5 不同石油污染对植物可溶性蛋白含量的影响
2.2.6 不同石油污染对植物可溶性糖含量的影响
2.3 讨论与结论
参考文献
第三章 三种草本植物对石油污染土壤的修复效果
3.1 材料与方法
3.1.1 供试材料
3.1.2 试验设计
3.1.3 石油污染土壤基本理化性质的测定
3.1.4 石油污染土壤总石油烃的测定
3.1.5 数据处理
3.2 结果与分析
3.2.1 三种草本植物对石油的去除效率
3.2.2 石油污染对三种草本植物土壤pH的影响
3.2.3 石油污染对三种草本植物土壤EC的影响
3.2.4 石油污染对三种草本植物土壤有机质含量的影响
3.2.5 石油污染对三种草本植物土壤速效钾含量的影响
3.2.6 石油污染对三种草本植物土壤速效磷含量的影响
3.2.7 石油污染对三种草本植物土壤碱解氮的影响
3.3 讨论与结论
参考文献
第四章 石油污染下三种草本植物对根际微生物群落变化的影响
4.1 材料与方法
4.1.1 供试材料
4.1.2 试验设计
4.1.3 实验流程
4.1.4 分析流程
4.1.5 数据处理
4.2 结果与分析
4.2.1 OTU的数量
4.2.2 稀释性曲线
4.2.3 样本差异性
4.2.4 Shannon-Wiener曲线
4.2.5 Rank-Abundance曲线
4.2.6 OTU分布Venn图
4.2.7 根际细菌群落结构组分图
4.2.8 属水平的heatmap分析
4.3 讨论与结论
参考文献
全文总结
全文创新点
存在问题与展望
致谢