重金屬污染土壤生態(tài)修復(fù)的蘆竹適應(yīng)機(jī)制研究基本信息

中文名 重金屬污染土壤生態(tài)修復(fù)的蘆竹適應(yīng)機(jī)制研究 項(xiàng)目類別 面上項(xiàng)目
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 郭朝暉 依托單位 中南大學(xué)

本項(xiàng)目系統(tǒng)研究了蘆竹對土壤中As，Cd和Pb等重金屬的適應(yīng)機(jī)制以及對污染土壤的修復(fù)作用。在我國南方典型有色金屬礦冶區(qū)野外調(diào)查結(jié)果表明，蘆竹生態(tài)型分布廣泛，逆境適應(yīng)能力強(qiáng)；可以提高污染土壤中脲酶、脫氫酶和蔗糖酶活性，改善土壤微生物群落特征。 田間長期定位試驗(yàn)表明，單施有機(jī)肥或同時施用有機(jī)肥和粉煤灰，土壤中有效態(tài)As和Pb分別從8.45%和29.6%降低至2.19% 和13.5%，有效態(tài)Cd從25.3% 降低至6.49%。蘆竹明顯改良土壤中微生物脲酶，蔗糖酶和脫氫酶活性，活力分別達(dá)到了358 NH4-Nμg/g?d，777 glucose mg/g?d和178 TPF μg/g?d。As，Cd和Pb通過蘆竹體內(nèi)COO-，羰基以及Me2 -CH2-CH3等結(jié)合從地下部運(yùn)移地上部。SOD是蘆竹抗氧化作用的主要途徑，過氧化物在谷胱甘肽循環(huán)中通過GSH氧化成GSSG得到還原。同時施用有機(jī)肥和粉煤灰，蘆竹生物量，蘆竹地下部As，Cd和Pb累積量增加；土壤中脫氫酶活性、微生物條帶數(shù)和微生物多樣性指數(shù)明顯增加。 野外長期修復(fù)結(jié)果表明，污染土壤上蘆竹中As，Cd和Pb主要累積在根系。根部Cd與Pb含量存在顯著相關(guān)性（p<0.05）。根部重金屬主要沉積在蘆竹根表鐵膜中。蘆竹顯著降低了土壤中酸提取態(tài)Cd對土壤微生物群落的影響。 盆栽試驗(yàn)結(jié)果表明，污染土壤上蘆竹葉片中丙二醛含量明顯降低，SOD酶活性降低而CAT酶活性增強(qiáng)。葉片中POD酶活性的降低有利于蘆竹對重金屬的富集，同時GSH與氧化基團(tuán)結(jié)合生成GSSG，提高了蘆竹的抗氧化作用。須根為蘆竹地下部Cd主要的富集部位，也是蘆竹阻隔Cd向蘆竹體內(nèi)運(yùn)移的屏障。蘆竹和其他修復(fù)植物組合修復(fù)增強(qiáng)了蘆竹對污染土壤中重金屬的耐受能力；土壤中蔗糖酶、酸性磷酸酶和總磷酸酶活性得到明顯改善。修復(fù)植物組合提高了土壤中微生物數(shù)量和物種多樣性，尤其是蘆竹與桑樹或構(gòu)樹間種修復(fù)下土壤中微生物數(shù)量明顯高于蘆竹單一修復(fù)。 上述結(jié)果表明，蘆竹是一種理想的生態(tài)修復(fù)先鋒植物，有機(jī)肥和粉煤灰等施用可提高蘆竹的生態(tài)修復(fù)效率，可用來生態(tài)修復(fù)礦冶區(qū)重金屬污染土壤。

重金屬污染土壤生態(tài)修復(fù)的蘆竹適應(yīng)機(jī)制研究造價信息

市場價 信息價 詢價
材料名稱 規(guī)格/型號 市場價
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 株 9% 上海精文綠化藝術(shù)發(fā)展有限公司 2025-3-23
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 株 9% 樂清市美城苗木有限公司 2025-3-23
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 株 9% 江西閩贛花木有限公司 2025-3-23
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蘆竹 蘆竹 查看價格 查看價格

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材料名稱 規(guī)格/型號 除稅
信息價		 含稅
信息價		 行情 品牌 單位 稅率 地區(qū)/時間
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袋 珠海市2022年6月信息價
材料名稱 規(guī)格/需求量 報(bào)價數(shù) 最新報(bào)價
（元）		 供應(yīng)商 報(bào)價地區(qū) 最新報(bào)價時間
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有色金屬礦冶區(qū)重金屬污染土壤面廣量大，開展重金屬污染土壤生態(tài)修復(fù)是國家重金屬污染綜合防治的重大需求之一。本研究以砷鎘鉛污染土壤蘆竹生態(tài)修復(fù)為對象，通過野外調(diào)查，研究我國南方有色金屬礦冶區(qū)蘆竹生態(tài)型的生理特性響應(yīng)機(jī)制；通過溫室盆栽試驗(yàn)，采用透析法提取根系有機(jī)酸分泌物，結(jié)合HPLC技術(shù)，探討蘆竹根系有機(jī)酸分泌物對根區(qū)重金屬進(jìn)入蘆竹體內(nèi)的截留/誘導(dǎo)機(jī)制；采用SEM/EDX、XRD和SR-EXAFS技術(shù)，研究蘆竹根細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、液泡膜等亞細(xì)胞組織結(jié)構(gòu)、蘆竹莖維管束內(nèi)腔分泌物對根區(qū)重金屬的響應(yīng)特征,以及蘆竹根中As、Cd、Pb化學(xué)形態(tài)及其區(qū)室化特征，揭示蘆竹應(yīng)答根區(qū)重金屬的抗性機(jī)制；通過田間試驗(yàn)，采用PCR-DGGE技術(shù)研究根區(qū)土壤中微生物的群落結(jié)構(gòu)與功能多樣性，研究叢枝菌根真菌對蘆竹修復(fù)體系生態(tài)穩(wěn)定性的促進(jìn)作用機(jī)制，為有色金屬礦冶區(qū)重金屬污染土壤生態(tài)修復(fù)提供科學(xué)理論依據(jù)。

重金屬污染土壤生態(tài)修復(fù)的蘆竹適應(yīng)機(jī)制研究常見問題

  • 土壤中重金屬污染有哪些危害

    一、土壤重金屬危害1、影響植物根和葉的發(fā)育。2、破壞人體神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、骨骼系統(tǒng)等，如水俁病等。3、污染飲用水。二、土壤重金屬污染特點(diǎn)1、重金屬不能被微生物降解，是環(huán)境長期、潛在的污染物；2、因土...

  • 微生物能徹底修復(fù)土壤中重金屬污染嗎

    當(dāng)污染物的溶解性較低或者與土壤腐殖質(zhì)和黏粒礦物結(jié)合較緊時，微生物難以發(fā)揮作用，污染物不能被微生物降解。這是微生物修身的缺點(diǎn)。

  • 土壤重金屬污染檢測方案是什么？

    土壤微生物是土壤中的活性膠體，它們比表面大帶電荷，代謝活動旺盛。受到重金屬污染的土壤，往往富集多種耐重金屬的真菌和細(xì)菌，微生物可通過多種作用方式影響土壤重金屬的活性。受重金屬污染的土壤中篩選到一株具有...

重金屬污染土壤生態(tài)修復(fù)的蘆竹適應(yīng)機(jī)制研究文獻(xiàn)

重金屬污染土壤生態(tài)工程修復(fù)的試驗(yàn)研究 重金屬污染土壤生態(tài)工程修復(fù)的試驗(yàn)研究

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評分： 4.4

該文研究了細(xì)葉香薷(Moslem chinensis Maxim)和構(gòu)樹(Broussonetia papyrifera(Linn.)Vent.)對Cu、Zn污染土壤的修復(fù)及污染土壤對植物生理性狀的影響。研究結(jié)果表明:隨著盆栽土壤中重金屬濃度的增高,植物體內(nèi)吸收重金屬的濃度相應(yīng)增大。Cu在細(xì)葉香薷體內(nèi)的含量是地上部<地下部,Zn含量卻是地上部>地下部;重金屬Cu、Zn在構(gòu)樹體內(nèi)的濃度都是根部>葉部>莖部。細(xì)葉香薷的富集系數(shù)基本大于1,對Cu的最大富集系數(shù)是2.42;構(gòu)樹的富集系數(shù)都在0.5以下,但由于其地上部生物量很大,從土壤中移除的重金屬量也很可觀,而且構(gòu)樹能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)價值,建議把構(gòu)樹和細(xì)葉香薷組成一個立體的生態(tài)工程修復(fù)模式,既能修復(fù)污染土壤又能恢復(fù)污染地區(qū)的生態(tài)環(huán)境和土壤微生物環(huán)境,產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。

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污染土壤生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究 污染土壤生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究

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在簡要分析污染土壤生態(tài)修復(fù)的基本原理和基本原則的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)闡述了植物富集修復(fù)、螯合誘導(dǎo)修復(fù)以及植物-微生物聯(lián)合修復(fù)三種技術(shù),為污染土壤生態(tài)修復(fù)技術(shù)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。

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緒論/ 1

一、研究背景與意義/ 1

二、研究思路/ 6

三、研究對象/ 8

第一章 適應(yīng)性的理論與思想/ 13

一、適應(yīng)性的闡釋 / 14

1. 適應(yīng)的基本釋義/ 14

2. 達(dá)爾文進(jìn)化論的“適者生存”/ 15

3. 斯圖爾德的“文化適應(yīng)”/ 16

4. 麥克哈格的“適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)”/ 19

5. 中國傳統(tǒng)哲學(xué)中的適應(yīng)觀/ 20

6. 人居環(huán)境科學(xué)中的適應(yīng)性基礎(chǔ)/ 23

7. 可持續(xù)發(fā)展觀中的適應(yīng)性要求/ 24

二、建筑的適應(yīng)性/ 26

1. 基本含義/ 26

2. 集群性/ 27

3. 普遍性與相對性/ 27

4. 時態(tài)性與時段性/ 28

5. 互動性與共生性/ 29

6. 中性與多維性/ 30

7. 自組織性與可調(diào)控性/ 30

三、建筑適應(yīng)性機(jī)制的基本要素/ 33

1. 建筑與自然環(huán)境/ 33

2. 建筑與社會文化環(huán)境/ 36

3. 建筑與經(jīng)濟(jì)技術(shù)環(huán)境/ 37

4. 自然選擇與人工選擇/ 39

第二章 湘西土家族地區(qū)的適應(yīng)性背景/ 41

一、自然地理概況/ 41

1. 地理氣候/ 41

2. 自然資源/ 44

二、土家族的基本情況/ 45

1. 土家族概況/ 45

2. 土家族族源/ 45

3. 土家族的形成時間/ 47

三、湘西土家族地區(qū)的歷史沿革及研究階段劃分/ 48

1. 溪州之役以前——形成時期/ 48

2. 溪州之役至鴉片戰(zhàn)爭——成熟時期 / 51

3. 鴉片戰(zhàn)爭之后——變遷時期/ 53

第三章 湘西土家族村寨的適應(yīng)性演變/ 55

一、形成時期/ 56

二、成熟時期/ 58

1. 村寨選點(diǎn)/ 58

2. 山環(huán)水繞：老司城/ 60

3. 山岡之巔：雙鳳/ 66

4. 枕山面水：勞莊/ 69

5. 兩山之間：龍西湖/ 70

6. 太極之勢：小干溪/ 72

7. 開門見山：那丘/ 73

8. 適應(yīng)性特征/ 75

三、變遷時期/ 77

1. 形態(tài)異質(zhì)/ 77

2. 交通升級/ 78

3. 結(jié)構(gòu)離散/ 78

4. 規(guī)模矛盾/ 79

四、小結(jié)/ 79

第四章 湘西土家族民居與宗教建筑的適應(yīng)性

演變/ 81

一、形成時期/ 82

1. 穴居/ 82

2. 巢居/ 83

3. 半地穴和早期地面建筑/ 84

4. 早期干欄建筑/ 86

5. 適應(yīng)性特征/ 87

二、成熟時期/ 88

1. 從叉木架屋到木構(gòu)瓦房/ 88

2. 傳統(tǒng)民居的平面功能/ 89

3. 傳統(tǒng)民居的結(jié)構(gòu)形式/ 108

4. 傳統(tǒng)民居的材料構(gòu)造/ 108

5. 典型的宗教建筑/ 109

6. 適應(yīng)性特征/ 110

三、變遷時期/ 111

1. 傳統(tǒng)民居的變遷/ 111

2. 新民居的出現(xiàn)/ 122

3. 宗教建筑的極端異化/ 122

四、小結(jié)/ 123

第五章 適應(yīng)性機(jī)制之自然環(huán)境的選擇作用/ 125

一、形成時期：凸顯制約/ 126

1. 聚落：選址的絕對依賴/ 126

2. 住所：基本需求的物化/ 127

二、成熟時期：均衡理應(yīng)/ 128

1. 村寨之 “理”/ 128

2. 民居之 “應(yīng)”/ 130

三、變遷時期：自主分化/ 132

1. 自然環(huán)境的生態(tài)異化/ 132

2. 村寨的自主生長/ 135

3. 民居的游離分化/ 136

四、小結(jié)/ 138

第六章 適應(yīng)性機(jī)制之社會文化環(huán)境的選擇

作用/ 139

一、形成時期：蒙昧野蠻/ 140

1. 樸素的氏族部落文化：原始的住居/ 140

2. 征戰(zhàn)頻繁，社會動蕩：部落聚居的維持/ 142

二、成熟時期：有機(jī)凸顯/ 143

1. 民族共同文化和心理的形成/ 143

2. 文化涵化/ 147

三、變遷時期：徘徊之間/ 153

1. 國家意識形態(tài)的建構(gòu)/ 154

2. 民族主體意識的徘徊/ 162

四、小結(jié)/ 167

第七章 適應(yīng)性機(jī)制之經(jīng)濟(jì)技術(shù)環(huán)境的

選擇作用/ 169

一、形成時期：原始萌芽 / 170

1. 從漁獵采集到原始農(nóng)耕：定居的可能/ 170

2. 從陶器燒制到鐵器鍛打：材料的換代/ 172

二、成熟時期：穩(wěn)定發(fā)展/ 173

1. 封建地主經(jīng)濟(jì)的確立和發(fā)展/ 174

2. 先進(jìn)技術(shù)的傳播/ 177

三、變遷時期：復(fù)雜凸顯/ 181

1. 經(jīng)濟(jì)體制的轉(zhuǎn)型/ 181

2. 技術(shù)結(jié)構(gòu)的雜糅/ 191

四、小結(jié)/ 199

第八章 結(jié)論/ 201

一、湘西土家族建筑適應(yīng)性演變的特點(diǎn)/ 202

二、湘西土家族建筑演變的適應(yīng)性機(jī)制/ 202

1. 共同進(jìn)化與螺旋式演變/ 202

2. 選擇限度與短板效應(yīng)/ 205

3. 自然選擇與人工選擇/ 206

4. 建筑適應(yīng)性機(jī)制的框架/ 207

三、結(jié)語/ 208

附錄/ 211

參考文獻(xiàn)/ 217

后記/ 2222100433B

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植物協(xié)調(diào)應(yīng)對逆境脅迫的防御反應(yīng)和器官發(fā)育的環(huán)境塑造，是植物在長期的進(jìn)化過程中適應(yīng)多變環(huán)境的基本條件。因此，植物適應(yīng)環(huán)境的分子機(jī)制是植物科學(xué)最重要的科學(xué)問題之一，也是作物分子設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)。但當(dāng)前研究對逆境下植物調(diào)節(jié)生長發(fā)育與防御反應(yīng)間動態(tài)平衡的分子機(jī)制的認(rèn)識并不清晰。

近日，中國科學(xué)院植物研究所種康團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，水稻MADS-box轉(zhuǎn)錄因子家族OsMADS57協(xié)同其互作蛋白OsTB1，能夠調(diào)控水稻的低溫耐受性，具有平衡器官發(fā)生和防御反應(yīng)的分子開關(guān)特性。研究發(fā)現(xiàn)，OsMADS57和OsTB1對低溫防御反應(yīng)的調(diào)控依賴于二者的共同靶基因OsWRKY94。常溫下OsMADS57與OsTB1蛋白互作，抑制獨(dú)腳金內(nèi)酯受體基因D14的轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)水稻側(cè)芽的分化及分蘗的形成；而在低溫下，OsMADS57與OsTB1通過直接激活OsWRKY94的轉(zhuǎn)錄，啟動防御反應(yīng)。OsMADS57作為調(diào)控水稻側(cè)芽發(fā)育和低溫耐受性的分子開關(guān)，平衡水稻的生長發(fā)育和脅迫響應(yīng)的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，控制植物對低溫環(huán)境的適應(yīng)性。該研究有助于加深對植物如何調(diào)節(jié)生長發(fā)育以適應(yīng)多變外界環(huán)境的認(rèn)識，在水稻品種改良和分子設(shè)計(jì)育種方面具有重要理論意義。

相關(guān)研究成果發(fā)表在New Phytologist上，博士陳麗萍為論文第一作者，中科院院士種康為通訊作者。該研究得到了科技部、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)和中澳雙邊“CAS-CSIRO”項(xiàng)目的資助。

圖1.OsMADS57調(diào)控水稻耐寒性。(a)，正常及低溫下野生型DJ及osmads57-1和osmads57-2功能獲得型和功能缺失突變體表型；(b)，野生型DJ及osmads57突變體中OsMADS57的表達(dá)水平；(c)，低溫處理后的存活率；(d)，低溫處理并恢復(fù)生長后側(cè)芽的發(fā)育；(e)，表面等離子共振檢測正常及低溫下OsTB1對OsMADS57結(jié)合OsWRKY94的影響；(f)，表面等離子共振檢測正常及低溫下OsMADS57對OsWRKY94和D14的結(jié)合。

圖2.OsMADS57作為分子開關(guān)調(diào)控防御與發(fā)育機(jī)制。常溫下轉(zhuǎn)錄因子OsMADS57與OsTB1蛋白互作抑制獨(dú)腳金內(nèi)酯受體基因D14的轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)水稻側(cè)芽的分化及分蘗的形成；在低溫下，OsWRKY94被激活，增強(qiáng)水稻耐寒性。

來源：中國科學(xué)院植物研究所

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6月8日，《科學(xué)》（Science）期刊發(fā)表了中國科學(xué)院科學(xué)家團(tuán)隊(duì)——生物物理研究所常文瑞/李梅研究組、章新政研究組的合作研究成果，題為Structure of the maize photosystem I supercomplex with light-harvesting complexes I and II。該項(xiàng)工作首次報(bào)道了玉米光系統(tǒng)I-捕光復(fù)合物I-捕光復(fù)合物II（PSI-LHCI-LHCII）超級復(fù)合物的高分辨率冷凍電鏡結(jié)構(gòu)，揭示了植物適應(yīng)自然界多變光照條件，對兩個光系統(tǒng)的捕光進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而平衡能量分配的分子基礎(chǔ)。

光合作用為世界上幾乎所有的生命體提供賴以生存的物質(zhì)和能量，放氧光合作用還維持著地球的大氣環(huán)境。放氧光合生物中的光系統(tǒng)I（PSI）和光系統(tǒng)II（PSII）吸收光能，共同完成光驅(qū)動的電子傳遞，其能量傳遞和轉(zhuǎn)化效率高達(dá)90%以上。由于植物所處的自然環(huán)境是不斷變化的，植物進(jìn)化出非常精巧的調(diào)節(jié)機(jī)制，從而最大限度地優(yōu)化光合作用效率并避免光損傷。對光合作用調(diào)節(jié)機(jī)制的研究不僅具有重要的理論意義，還有著廣泛的應(yīng)用價值，能夠?yàn)檗r(nóng)業(yè)上作物的增產(chǎn)抗逆等研究提供結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和思路。

狀態(tài)轉(zhuǎn)換是植物和綠藻中一種重要的光合作用調(diào)節(jié)機(jī)制，由于植物的PSI和PSII的捕光系統(tǒng)色素組成不同，導(dǎo)致對不同能量光的吸收能力不同，從而在自然環(huán)境下，受光照條件變化的影響，能量在兩個光系統(tǒng)間的分配不均衡。狀態(tài)轉(zhuǎn)換是植物適應(yīng)光環(huán)境變化、平衡激發(fā)能在兩個光系統(tǒng)間分配的一種快速響應(yīng)機(jī)制。這個過程是通過PSII上主要捕光天線LHCII的可逆磷酸化，并進(jìn)而在PSII和PSI間遷移來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)PSII被過度激發(fā)時，一部分LHCII會被磷酸化，從PSII上解離下來并結(jié)合到PSI上，形成PSI-LHCI-LHCII超級復(fù)合物。這部分LHCII作為PSI的外周天線，增加了傳遞到PSI 反應(yīng)中心的能量，從而實(shí)現(xiàn)了激發(fā)能在PSII和PSI之間的平衡分配。解析高分辨率PSI-LHCI-LHCII復(fù)合體的結(jié)構(gòu)能夠從分子水平上揭示復(fù)合物中各個蛋白亞基的排列、PSI和LHCII的相互作用方式以及可能的能量傳遞途徑，進(jìn)而揭示植物狀態(tài)轉(zhuǎn)換的分子機(jī)理。

生物物理所的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)通過密切合作，協(xié)同攻關(guān)，以最高的效率取得了突破性進(jìn)展，完成了PSI-LHCI-LHCII超級復(fù)合體3.3埃分辨率冷凍電鏡結(jié)構(gòu)解析。該復(fù)合體是一個約700kDa的膜蛋白-色素復(fù)合體，結(jié)構(gòu)精確指認(rèn)了其中的21個蛋白亞基，定位了202個葉綠素分子，47個類胡蘿卜素分子以及眾多的其它輔因子（如圖）。該工作首次解析了LHCII的N末端磷酸化位點(diǎn)，揭示了LHCII和PSI的相互作用方式，構(gòu)建了PSI中的全部亞基，包括以往PSI晶體結(jié)構(gòu)中缺失的兩個亞基PsaO和PsaN，并發(fā)現(xiàn)這兩個亞基分別介導(dǎo)了LHCI和LHCII向PSI核心的能量傳遞。該復(fù)合體結(jié)構(gòu)彌補(bǔ)了過去發(fā)表的PSI晶體結(jié)構(gòu)中缺失的結(jié)構(gòu)信息及潛在能量傳遞途徑，并為深入研究植物狀態(tài)轉(zhuǎn)換的分子機(jī)理提供了重要基礎(chǔ)。該項(xiàng)工作所提供的數(shù)據(jù)有望啟發(fā)并促進(jìn)人工光合作用體系的設(shè)計(jì)優(yōu)化等應(yīng)用研究。

生物物理所研究員李梅和章新政為論文的共同通訊作者，副研究員潘曉偉、馬軍和蘇小東為該項(xiàng)工作的共同第一作者，中科院院士、生物物理所研究員常文瑞以及研究員柳振峰參與了該項(xiàng)研究工作，這也是該團(tuán)隊(duì)繼過去兩年在植物光系統(tǒng)II超級復(fù)合物結(jié)構(gòu)研究工作（Nature 2016；Science 2017）發(fā)表之后的又一重要突破。該研究工作得到了科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中科院B類先導(dǎo)專項(xiàng)、中科院前沿科學(xué)重點(diǎn)研究項(xiàng)目、自然科學(xué)基金和國家“青年千人計(jì)劃”的共同資助。數(shù)據(jù)收集和樣品分析等工作得到了生物物理所“生物成像中心”、生物物理所蛋白質(zhì)科學(xué)研究平臺等有關(guān)工作人員的大力支持和幫助。

（來源：中國科學(xué)院）

動物世界

主演：李易峰 / 邁克爾·道格拉斯 / 周冬雨

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