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本文通过对植物火凤凰(Fire Phoenix)进行室外盆栽实验,通过对三个生长阶段(60天、120天、150天)植物种植前后土壤中4种多环芳烃污染物(芘、屈、苯并(b)荧蒽、苯并(k)荧蒽)含量的测定,结合植物生长指标的测定综合评估供试植物火凤凰对多环芳烃污染土壤的修复效能,通过磷脂脂肪酸技术指示根际土壤微生物群落结构的变化初步探讨火凤凰对多环芳烃污染土壤的根际修复机理。主要包括以下三个方面的内容: 首先,通过对火凤凰株高和地上部、根部生物量的分析,评价火凤凰在PAHs污染土壤中的生长状况。火凤凰株高的分析结果表明,污染土壤中随着PAHs浓度的增加,火凤凰株高下降,但低浓度PAHs处理组(T1)植物种植60天、120天后火凤凰株高与对照组(T0)差异不显著,150天后差异显著;而高浓度PAHs处理组(T2),火凤凰株高与对照组差异显著。火凤凰地上部、根部生物量分析结果显示:经过60天、120天、150天的种植,T0、T1、T2各处理对火凤凰地上部、根部生物量的影响差异均显著,按程度大小排列依次为:T0<T1<T2。PAHs污染对植物地上部生物量的胁迫能力随着种植时间的延长逐渐下降。PAHs污染对植物根部生物量的胁迫能力随着种植时间的延长先升高再下降,在120天时达到最大值。除T1处理植物种植60天后情况相反以外,PAHs污染对火凤凰根部生物量的抑制作用均大于地上部。 其次,通过对根际土壤中PAHs的去除率分析,评价火凤凰对土壤PAHs污染的修复能力。结果表明,根际土壤中PAHs的去除率受植物的修复时间的影响,延长火凤凰的种植时间,可提高根际土壤中PAHs的去除率。火凤凰种植150天后,T1和T2处理下根际土壤中4种PAHs的总去除率达到75.20%和78.84%,而对照组中PAHs的去除率分别为53.36%和50.82%。且T1和T2处理根际土壤中PAHs的总去除率随种植时间增加的差异不显著,表明火凤凰对PAHs污染土壤中具有良好的修复能力。 最后,采用磷脂脂肪酸(PLFA)技术研究火凤凰修复土壤PAHs污染过程中根际土壤微生物群落结构的变化情况。对土壤微生物生物量分析可知,根际土壤中细菌、真菌和放线菌总生物量随时间的变化情况基本一致;低浓度PAHs(104.79-144.87mg·kg-1)污染土壤中火凤凰种植120天后微生物的适应能力增强导致生物量开始增加;高浓度PAHs(169.17-197.44mg·kg-1)污染土壤中,PAHs浓度对微生物生长的抑制作用较强,随着火凤凰种植时间的延长,微生物生物量没有增加。对根际土壤中丛枝菌根真菌生物量单独分析可知,火凤凰种植后PAHs污染土壤中丛枝菌根真菌生物量增加,尤其是在低浓度PAHs污染土壤中,表明丛枝菌根真菌参与了土壤PAHs污染的植物修复。通过对土壤微生物环境压力指数分析可知,低浓度PAHs污染土壤中,火凤凰对微生物生长的促进作用明显;高浓度PAHs污染土壤中,虽然火凤凰的种植并没有增加根际土壤中微生物的生物量,但经过150天的种植,火凤凰可明显降低根际微生物的环境压力指数。