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本试验通过对采集于白洋淀的烧车淀淀边、淀中和淀内台地的26种优势植物富集重金属特性的研究,筛选出适合当地生态环境并具有土壤重金属污染修复潜力的候选植物种类。采用广谱型AM真菌(Funneliformis mosseae Nicol.&Gerd和Claroideoglomus etunicatum Becker&Gerdemann)接种候选植物进行条件可控的室内盆栽试验,研究重金属Pb胁迫下,AM真菌接种对宿主植物生长状况、Pb富集特性及植物根际土壤微生物群落结构和代谢特征的综合影响,阐明AM真菌增强宿主植物重金属抗性和植物修复效率的机制。取得的主要结果如下:1.白洋淀湿地植物重金属积累特征的分类(1)龙葵(Solanum nigrum L.)是Cd超富集植物,旋覆花(Inula japonica Thunb.)和无芒稗(Echinochloa crusgali(L.)Beauv.Var.mitis(Pursh.)Peterm.)为Cd潜在超富集植物,苘麻(Abutilon theophrasti Medic.)、水蓼(Polygonum hydropiper L.)、长芒稗(Echinochloa crusgali(L.)Beauv.Var.caudata(Roshev.)Kitag.)、阿尔泰狗娃花(Heteropappus altaicus(Willd.)Novopokr.)、猪毛菜(Salsola collina Pall.)为Cd富集植物。(2)旋覆花为Pb超富集植物,龙葵为Pb富集植物。(3)苍耳(Xanthium sibiricum Patrin ex Widd.)为Cu超富集植物,蟋蟀草(Eleusine indica(L.)Gaertn.)和长芒稗是Cu富集植物,萹蓄(Polygonum aviculare L.)和水蓼为Cu潜在富集植物。(4)虎尾草(Chloris virgata Swartz)和地肤(Kochia scoparia(L.)Schrad.)为Zn超富集植物,蟋蟀草、水蓼、鬼针草(Bidens pilosa L.)、无芒稗、猪毛菜和阿尔泰狗娃花为Zn富集植物。2.Pb胁迫下接种AM真菌对植物生长和Pb积累特性的影响在重金属Pb胁迫下,龙葵与AM真菌能形成良好的互利共生关系。在重金属Pb胁迫下,接种AM真菌提高了龙葵的气孔导度、蒸腾速率、以及植物体内的重金属浓度,降低了胞间CO2浓度。同时,在高浓度Pb(150mg/kg)胁迫条件下,接种AM真菌显著提高了龙葵体内的SOD、CAT活性和可溶性蛋白含量,但对POD活性无显著影响。3.Pb胁迫下接种AM真菌对植物根际土壤微生物群落结构的影响用磷脂脂肪酸(PLFA)的方法考察铅胁迫和接种AM真菌对土壤微生物群落结构的影响。结果表明:(1)龙葵根际土壤微生物的群落结构组成大体表现为:革兰氏阴性菌>革兰氏阳性菌>放线菌>真菌。(2)未接种AM真菌的龙葵根际土壤中的PLFA总量、AM真菌、革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌、真菌、放线菌的磷脂脂肪酸含量均随着重金属Pb浓度的升高呈现出先降低后升高的趋势,而接种AM真菌的龙葵根际土壤中的PLFA总量、AM真菌、革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌、真菌、放线菌的磷脂脂肪酸含量均随着重金属Pb浓度的升高呈现出逐渐升高的趋势。(3)在高浓度Pb胁迫下,接种AM真菌的龙葵根际土壤中细菌、真菌与总量PLFA的比值升高。(4)主成分分析表明,革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌为各处理条件下表现差异的特征脂肪酸。4.Pb胁迫下AM真菌对植物根际土壤微生物群落代谢特征的影响用Biolog微平板法考察铅胁迫下AM真菌对土壤微生物群落代谢特征的影响。结果表明:(1)无论接种与否,微生物平均代谢活性(AWCD)都随铅浓度增加呈降—升—降趋势,中浓度(80mg/kg)活性高于低浓度(30mg/kg)和高浓度(150mg/kg)。(2)接种AM真菌能提高不同铅浓度下AWCD值,仅中浓度下无显著差异;未接种处理,中浓度下土壤微生物对四大类碳源底物利用能力最高;接种AM真菌处理,中浓度下土壤微生物对四大类碳源底物利用能力高于低浓度和高浓度而小于对照组。(3)铅胁迫对微生物多样性指数无显著影响,接种AM真菌显著提高了低浓度和中浓度下土壤微生物群落物种数和常见物种优势度。(4)糖类及其衍生物和代谢产物类碳源为不同处理下微生物功能多样性表现差异的敏感碳源。(5)微生物碳源利用主要受铅浓度调节,无铅胁迫下AM真菌起主导作用。该研究为进一步探究AM真菌强化植物联合修复技术提供了依据。