高大气co_2与镉污染耦合对小麦幼苗根际土壤生物活性的影响

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1、分类号:X5310710-2012129051硕士学位论文高大气CO2与镉污染耦合对小麦幼苗根际土壤生物活性的影响刘京鑫导师姓名职称何云华教授贾夏教授申请学位级别硕士学科专业名称应用化学论文提交日期2015年4月1日论文答辩日期2015年5月29日学位授予单位长安大学ElevatedatmosphericCO2combinedwithCd-soilcontaminationonsoilbiologicalactivityintherhizosphereofwheatseedlingsADissertationSubmi

2、ttedfortheDegreeofMasterCandidate：LiuJingxinSupervisor：Prof.HeYunhua,Prof.JiaXiaChang’anUniversity,Xi’an,China论文独创性声明本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：>丨本4^

3、年（月$曰论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。'(保密的论文在解密后应遵守此规定）论文作者签名：丨S■年（月3日本论文是在国家自然科学基金面上项目(31270665)和中央高校基本科研业务费高新技术研究项目(310829152019)资助下完成。摘要本文采用OTC(开顶箱)系统进行大气CO2浓度升高与土壤镉(Cd)污染耦

4、合对小麦幼苗根际土壤生物活性的影响。通过测定小麦幼苗根系分泌物含量分析其对耦合作用的响应规律，对根际土壤酶活性进行测定以分析幼苗根际土壤酶对耦合作用的响应规律，对根际土壤微生物(细菌、真菌和放线菌)数量和活性(微生物量C和微生物商)进行测定以分析幼苗根际土壤微生物活性对耦合作用的响应规律；通过对根系分泌物与根际土壤酶及根系分泌物与根际土壤微生物活性的相关性分析，探讨大气CO2升高与土壤Cd污染耦合对小麦幼苗根际土壤生物活性的影响，主要结果及结论如下：1、单独Cd污染及高浓度CO2和Cd污染耦合对多酚氧化酶活性表现为低剂

5、量Cd起促进作用，高剂量起抑制作用，且单独Cd污染下酶活性较强；单独Cd污染及耦合作用下，脲酶活性逐渐降低，但耦合作用下酶活性较单独Cd污染下高；单独Cd污染及耦合作用下，纤维素分解酶活性逐渐降低，但单独Cd污染下酶活性较强(除Cd浓度为1.0mgCd/kg干土外)；单独Cd污染及耦合条件对天门冬酰胺酶活性表现为抑制作用，且酶活性随着Cd剂量增加而逐渐减弱；单独Cd污染及耦合条件对转化酶及淀粉酶活性影响不显著；单独1.0mgCd/kg干土的Cd对中性磷酸酶活性表现为抑制作用，5.0mgCd/kg干土的Cd时却表现为促进

6、作用，而10mgCd/kg干土的Cd又表现为抑制作用，耦合条件下，1.0mgCd/kg干土时酶活性表现为增加，5.0mgCd/kg干土时表现为降低，10mgCd/kg干土时又表现为增加，且耦合作用下酶活性较单独Cd污染下有所增强；土壤酶在一定程度上均受Cd、大气CO2浓度升高的影响，其中纤维素分解酶和多酚氧化酶对Cd最敏感，纤维素分解酶和中性磷酸酶对耦合作用最敏感。2、单独Cd污染对放线菌数量表现为促进作用，耦合条件下，放线菌数量表现为低剂量Cd起促进作用，高剂量起抑制作用；单独Cd污染时，真菌数量仅在1.0mgCd/

7、kg干土下显著降低，耦合条件下，低剂量Cd对真菌数量表现为促进作用，高剂量抑制作用；单独Cd污染及耦合条件对细菌数量表现为抑制作用，在1.0mgCd/kg干土时最显著；大气CO2浓度升高与土壤Cd污染耦合时对真菌I和放线菌表现为拮抗作用，对细菌表现为协同作用，土壤微生物对CO2和Cd污染耦合作用的敏感程度依次为：放线菌>真菌>细菌。3、单独Cd污染抑制了微生物量C和微生物商。高浓度CO2和Cd污染耦合对微生物量C和微生物商起抑制作用。大气CO2浓度升高与土壤Cd污染对根际土壤微生物量C和微生物商表现为协同作用。4、与单

8、独Cd污染相比较，高浓度CO2和Cd耦合作用下根系分泌物酚酸同真菌、放线菌和细菌的相关性显著增强，而根系分泌物糖、氨基酸和有机酸同真菌、细菌和放线菌的相关性都显著降低。耦合作用增强了小麦幼苗根系分泌物氨基酸与多酚氧化酶、有机酸与纤维素分解酶、磷酸酶和转化酶、酚酸与脲酶和磷酸酶、简单糖类与淀粉酶、纤维素分解酶、多酚氧化酶、转化酶和天