高浓度CO2条件下花卉植物对土壤多环麝香的吸收、降解及其根际作用机制研究

For one thing, the elevated CO2 and other greenhouse gases can lead to the global climate change, for another, soil contamination is facing the stresses brought by the new pollutants, thus the contaminated soil remediation is a hot and difficult problem in recent years. Nowadays, the response process and mechanisms of contaminated soil remediation to the climate change are not well known. The project will select the ornamental plant remediation system as the study object, discuss the effects of the elevated CO2 on the accumulation and degradation efficiency of polycyclic musks, and detect the root exudates, root protein, microbial community, and organic carbon and microbial biomass carbon of rhizophere soils, so to evaluate the integral functions of bioremeidation system, reveal the interactions among the remediation efficiency, the biomakers of rhizosphere effects and carbon cycles of rhizosphere microecosystem. It is hoped that the results can provide some information for the problems of climate change effects on bioremediation.

一方面，大气CO2等温室气体浓度升高导致全球气候变化，对人类生存环境产生重大影响；另一方面，由于土壤在不断面临各种新型污染物的胁迫，对污染土壤的生态修复是近年来的热点和难点环境问题。目前，土壤生态修复系统对CO2浓度变化的响应过程及调控机理还不清楚。本项目拟以紫茉莉科花卉为主体材料修复多环麝香污染土壤系统为研究对象，探讨大气CO2浓度升高对花卉吸收和降解土壤多环麝香效率的影响，从而确认高浓度CO2条件下花卉植物吸收、降解多环麝香的能力，并通过检测修复植物根系分泌物、根系蛋白表达差异、根际微生物群落特征、根际土壤有机碳以及根际土壤微生物量碳等各相关指标综合分析花卉修复生态系统的整体功能，揭示修复效率、具有关键指示作用的根际效应和根际微生态系统碳循环三者之间的相互作用关系。期望成果为温室气体对生态修复系统影响问题提供一些信息。

作为人工合成香料，多环麝香已在各种环境介质中广泛存在，大气中CO2浓度升高是全球变暖的主要影响因素，会给生态修复带来挑战。目前，土壤生态修复系统对CO2浓度变化的响应过程及调控机理还不清楚。本项目以紫茉莉/三角梅花卉为主体材料修复多环麝香污染土壤系统为研究对象，探讨了大气CO2浓度升高对花卉吸收和降解土壤佳乐麝香效率的影响，从而确认了高浓度CO2条件下花卉植物吸收、降解佳乐麝香的能力，并通过检测修复植物根系分泌物、根际微生物群落特征、根际土壤有机碳以及植物代谢等各相关指标综合分析了花卉修复生态系统的整体功能，揭示了修复效率、具有关键指示作用的根际效应之间的相互作用关系；还探讨了典型环境影响因子外源丙酸和微塑料与佳乐麝香的共存对此生态修复系统的影响。研究成果为温室气体对生态修复系统影响研究提供了基础数据。