黄花月见草最适生长密度及其对铜铅锌污染土壤的适应性研究开题报告

黄花月见草最适生长密度及其对铜铅锌污染土壤的适应性研究

1、本课题研究意义

随着近年工业的迅猛发展，我国农田土壤重金属污染问题日益严峻，土壤重金属污染修复已经成为世界性亟待解决的问题。重金属污染土壤的主要是由于人类活动的影响^[1]，包括污水灌溉、金属矿场废弃物、交通运输等方面^[2]。未经处理的废弃液通过进入土壤环境后进行分解与转移，随着时间的推移，导致土壤中的重金属残留不断累积。土壤中重金属过量不仅会影响农作物的产量和品质，同时会随着食物链在人体内富集，危害人体健康。

土壤中的重金属污染会对植物的生长造成伤害。植物在受到铜污染时首先表现为根的生长受到抑制，生物量下降。根系中的铜含量过高时，可以抑制植物对其他营养元素（氮、磷、钾等）的吸收。同时植物体内铜过量积累会对植物的生理和形态造成严重的危害 ^[3]。铅主要积累在植物的根、茎、叶等部位，虽然铅不是植物生长发育的必需元素，但其可以影响植物根部生长^[4]，造成植物生长缓慢、细胞代谢缓慢，还可影响种子发育，使胚根长度、上胚轴长度降低，胚根组织坏死，直接降低种子萌发率^[5]。锌对植物的毒害作用主要有3个方面，抑制光合作用，减少CO₂固定；影响韧皮部的输送作用，改变细胞膜渗透性，从而导致生长减缓、受阻和失绿症；影响植物细胞的结构和功能，对植物产生毒害^[6]。

黄花月见草（Oenothera glazioviana）是一种新兴油料植物，种子内含有大量γ-亚麻酸（GLA），具有一定的药用价值^[7]。由于黄花月见草具有很低的铜转运系数，即铜富集于根系而向上转运的铜却很少，近年来已成为主要的铜污染区修复植物^[8]。本课题通过研究黄花月见草的最适种植密度，探究黄花月见草的生最佳生长格局，使其可以对铜污染土壤进行更好的修复作用；另一方面通过对比铜污染和铅锌污染对黄花月见草生长的不同影响，增加黄花月见草对不同重金属污染土壤适应性的理论知识，进一步探究黄花月见草是否可作为铅锌污染区的修复性植物。为重金属污染土壤的植物修复提供理论依据。

2、国内外研究概况

目前国内外应用于修复重金属污染土壤的植物主要包括柳树^[9]、白杨^[10]、含羞草^[11]、鸭跖草^[12]、圆锥南芥^[13]、东景南天^[14]等植物，此类植物对重金属的吸收能力强，吸收速率快，对重金属的隔离效果也较为突出^[15]，同时有些修复植物吸收的重金属种类也不止一种，正成为治理土壤重金属污染的热门研究对象，相比较而言对黄花月见草在修复重金属污染方面的研究尚少。

3、应用前景

近年来，在治理土壤重金属污染的方法中，较为常见的是客土法、施用石灰或螯合剂、化学淋溶法，但是这些方法在实践中往往存在局限性，如工艺复杂，成本昂贵，对土壤肥力有着破坏性等缺点^[16]。相比较而言，植物修复技术拥有着安全廉价等特点，逐渐成为治理土壤重金属污染的热点^[17]。

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