蚯蚓—植物—微生物生态系统修复土壤镉污染的研究

• 作 者: 马淑敏
• 机 构: 中国农业大学
• 出 处: 中国农业大学
• 发表日期: 2007年期
• 关键词: 蚯蚓 植物 镉 土壤镉污染 生态系统 土壤修复

本文以北京西南郊衙门口污灌土为供试土壤，该土壤的污染是由首钢污水灌溉造成的，其中重金属镉、铅和铬均有不同程度的污染，本试验针对污染程度比较严重的重金属镉(土壤全镉含量为3.45mg/kg)进行了生态系统修复研究。论文选择油菜(京油一号)、黑麦草(意大利黑麦草)和能源植物甜高粱(哈格尼林)三种植物进行了盆栽试验，并外源投加蚯蚓，建立了蚯蚓一植物一微生物人工生态系统，研究了蚯蚓对植物、微生物和土壤环境因素的调控作用以及生态系统对镉污染土壤的修复效果，可为镉污染土壤修复提供新的思路。试验设置对照、盆栽植物、接种蚯蚓和种植植物并投加蚯蚓四个处理，研究蚯蚓对植物生长的影响及对微生物的调控作用，在生态系统水平上研究蚯蚓调控一植物一微生物相互作用过程及对镉污染土壤修复的机理。试验主要结果如下：
1.蚯蚓对三种植物生长均有促进作用，都不同程度的提高了其地上部和根部生物量，45天时添加蚯蚓较未加蚯蚓的处理甜高粱地上部与地下部干重分别增加了16.02％和31.52％，油菜分别增加了70％和50％，黑麦草分别增加了19.9％和1.7％。
2.蚯蚓活动增大土壤微生物数量，研究发现在0-30天内呈递增趋势，45天有所下降；蚯蚓活动能提高土壤呼吸强度，随时间是逐渐增大的；植物加蚯蚓的处理较单一的植物处理土壤微生物数量和呼吸强度提高幅度更大，甜高粱并加蚯蚓的处理中细菌、真菌、放线菌的数量在30天时分别为甜高粱处理的1.48、1.38和1.25倍。
3.蚯蚓-植物-微生物生态系统改变了土壤的环境，降低了土壤pH值，有机质含量也降低，植物并添加蚯蚓的处理比单一植物处理使pH值和土壤有机质含量下降幅度大，甜高粱并投加蚯蚓的处理45天后pH下降幅度比单一甜高粱处理的下降幅度高出0.35个pH值单位，而甜高粱并投加蚯蚓的处理45天时有机质含量比单一的甜高粱处理下降幅度提高了8.13％。
4.蚯蚓-植物-微生物生态系统降低了土壤全镉含量，提高了土壤有效镉含量，随着时间增加全镉含量逐渐降低，有效镉含量逐渐增大；投加蚯蚓后较单一植物处理土壤全镉含量下降幅度增大，而且有效镉含量提高幅度也增大。