目錄
序
前言
1 緒論 1
1.1 環(huán)境修復(fù)植物學(xué)的基本概念 1
1.1.1 環(huán)境與環(huán)境污染 1
1.1.2 環(huán)境植物與環(huán)境植物學(xué) 2
1.1.3 污染環(huán)境修復(fù)植物學(xué) 3
1.1.4 環(huán)境修復(fù)植物學(xué)的研究?jī)?nèi)容與任務(wù) 4
1.2 環(huán)境修復(fù)植物學(xué)的研究進(jìn)展 4
1.2.1 植物修復(fù)概念的提出與發(fā)展 4
1.2.2 植物修復(fù)技術(shù)及其研究進(jìn)展 5
1.2.2.1 植物修復(fù)技術(shù)的研究?jī)?nèi)容 5
1.2.2.2 植物修復(fù)技術(shù)的研究進(jìn)展與趨勢(shì) 8
1.3 植物修復(fù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與局限性及現(xiàn)代生物技術(shù)在植物修復(fù)中的應(yīng)用 12
1.3.1 植物修復(fù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與局限性 12
1.3.1.1 植物修復(fù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì) 12
1.3.1.2 植物修復(fù)技術(shù)的局限性 13
1.3.2 現(xiàn)代生物技術(shù)在植物修復(fù)中的應(yīng)用 14
1.3.2.1 修復(fù)植物抗性遺傳與抗性基因的研究 14
1.3.2.2 基因工程在污染環(huán)境植物修復(fù)中的應(yīng)用 14
1.4 植物修復(fù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)與應(yīng)用前景 18
1.4.1 植物修復(fù)技術(shù)的研究趨勢(shì) 18
1.4.1.1 植物修復(fù)野外試驗(yàn)及多學(xué)科綜合研究 18
1.4.1.2 植物修復(fù)技術(shù)與其他修復(fù)技術(shù)綜合應(yīng)用 18
1.4.2 植物修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用前景 19
2 植物修復(fù)的理論基礎(chǔ)與機(jī)制 20
2.1 植物修復(fù)的理論基礎(chǔ) 20
2.1.1 植物對(duì)污染環(huán)境的適應(yīng)性及適應(yīng)性進(jìn)化 20
2.1.1.1 植物對(duì)污染環(huán)境的適應(yīng)性 20
2.1.1.2 污染環(huán)境中植物的適應(yīng)性進(jìn)化 21
2.1.2 植物對(duì)污染環(huán)境的響應(yīng)與反饋 24
2.1.2.1 植物形態(tài)結(jié)構(gòu)對(duì)污染環(huán)境的響應(yīng)與反饋 24
2.1.2.2 植物細(xì)胞與組織結(jié)構(gòu)對(duì)污染環(huán)境的響應(yīng)與反饋 24
2.1.2.3 植物對(duì)污染環(huán)境的生理生化響應(yīng)與反饋 25
2.1.2.4 植物在分子水平對(duì)環(huán)境污染的響應(yīng)與反饋 27
2.2 植物修復(fù)的機(jī)制 28
2.2.1 植物對(duì)物質(zhì)的吸收、排泄和積累 28
2.2.1.1 植物對(duì)物質(zhì)的吸收 28
2.2.1.2 植物對(duì)物質(zhì)的排泄 29
2.2.1.3 植物對(duì)物質(zhì)的積累 29
2.2.2 植物根系的生理作用 30
2.2.3 植物根際圈的作用 30
2.3 植物修復(fù)污染環(huán)境的基本理論與原則 31
2.3.1 植物修復(fù)污染環(huán)境的基本理論 31
2.3.2 植物修復(fù)污染環(huán)境的基本原則 31
3 植物對(duì)大氣污染的凈化修復(fù) 33
3.1 大氣污染概述 33
3.1.1 大氣污染的定義 33
3.1.2 大氣污染的類型 33
3.2 植物對(duì)大氣污染的修復(fù)及其機(jī)制 34
3.2.1 植物對(duì)大氣污染的修復(fù)作用 34
3.2.1.1 植物維持氧和二氧化碳的平衡 34
3.2.1.2 吸收和滯留二氧化硫 34
3.2.1.3 對(duì)氮氧化物的吸收和凈化作用 35
3.2.1.4 吸收氟減輕氟化氫的污染 36
3.2.1.5 吸收氯氣和氯化氫 36
3.2.1.6 吸滯粉塵減少空氣含菌量 36
3.2.2 植物修復(fù)大氣污染的機(jī)制 37
3.2.2.1 植物吸附與吸收作用 37
3.2.2.2 植物代謝降解作用 38
3.2.2.3 植物轉(zhuǎn)化作用 38
3.2.2.4 植物同化和超同化作用 39
3.2.2.5 植物對(duì)污染物的中和緩沖作用 39
3.3 植物對(duì)大氣污染的響應(yīng) 39
3.3.1 植物對(duì)大氣污染的宏觀響應(yīng) 39
3.3.1.1 植物葉形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化 40
3.3.1.2 植物生長(zhǎng)發(fā)育的變化 41
3.3.2 植物對(duì)大氣污染的微觀響應(yīng) 41
3.3.2.1 光合生理的變化 41
3.3.2.2 蒸騰速率與氣孔導(dǎo)度的變化 42
3.3.2.3 細(xì)胞膜滲透率的變化 42
3.3.2.4 電子傳遞速率的變化 43
3.3.2.5 線粒體和質(zhì)體的變化 43
3.3.2.6 氧化酶系統(tǒng)的變化 43
3.3.2.7 同化產(chǎn)物分配的變化 44
3.3.2.8 葉片熱值的變化 44
3.4 大氣污染修復(fù)植物資源 44
3.4.1 大氣污染修復(fù)植物資源的選育 44
3.4.2 常見大氣污染修復(fù)植物資源 52
4 植物對(duì)污染水體環(huán)境的修復(fù) 96
4.1 水體污染概述 96
4.1.1 水體污染的定義 96
4.1.2 水體污染的類型 97
4.2 植物對(duì)污染水體的修復(fù)凈化及其機(jī)制 98
4.2.1 植物對(duì)污染水體的修復(fù)作用 98
4.2.1.1 植物對(duì)懸浮物的吸附、過(guò)濾、沉淀作用 98
4.2.1.2 植物對(duì)污染物質(zhì)的吸收作用 99
4.2.1.3 植物對(duì)微生物降解的輔助作用 99
4.2.1.4 植物對(duì)有害藻類的抑制作用 100
4.2.1.5 森林植被對(duì)水體的凈化作用 100
4.2.2 植物對(duì)水體污染修復(fù)的機(jī)制 101
4.2.2.1 植物修復(fù)富營(yíng)養(yǎng)化水體的機(jī)制 101
4.2.2.2 植物修復(fù)水體中重金屬的機(jī)制 103
4.3 植物對(duì)污染水環(huán)境的響應(yīng) 104
4.3.1 植物對(duì)水體富營(yíng)養(yǎng)化的響應(yīng) 104
4.3.1.1 植物生長(zhǎng)及形態(tài)對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化水體的響應(yīng) 104
4.3.1.2 植物生理生化特性對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化水體的響應(yīng) 104
4.3.2 植物對(duì)重金屬水污染的響應(yīng) 107
4.3.2.1 植物形態(tài)結(jié)構(gòu)對(duì)水體重金屬污染的響應(yīng) 107
4.3.2.2 植物光合與呼吸生理對(duì)水體重金屬污染的響應(yīng) 107
4.3.2.3 根系活力對(duì)水體重金屬污染的響應(yīng) 108
4.4 污染水體修復(fù)植物資源 108
4.4.1 污染水體修復(fù)植物資源的選育 108
4.4.2 主要污染水體修復(fù)植物資源 113
5 植物對(duì)重金屬污染土壤的修復(fù) 165
5.1 土壤污染概述 165
5.1.1 土壤重金屬污染的定義 165
5.1.2 土壤重金屬污染的來(lái)源 165
5.2 植物對(duì)重金屬污染土壤的修復(fù)及其機(jī)制 166
5.2.1 重金屬污染土壤修復(fù)概述 166
5.2.2 植物對(duì)重金屬污染土壤的修復(fù)作用 167
5.2.2.1 根際圈促進(jìn)生物降解作用 167
5.2.2.2 植物對(duì)重金屬污染的萃取作用 168
5.2.2.3 植物對(duì)重金屬污染的揮發(fā)作用 168
5.2.2.4 植物對(duì)重金屬污染的穩(wěn)定作用 168
5.2.3 重金屬污染土壤植物修復(fù)機(jī)制 169
5.2.3.1 植物根系的生理生態(tài)作用 169
5.2.3.2 植物體內(nèi)的生理代謝活動(dòng) 171
5.3 植物對(duì)土壤重金屬污染的響應(yīng) 172
5.3.1 植物個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)重金屬污染的響應(yīng) 172
5.3.2 植物理化水平對(duì)重金屬污染的響應(yīng) 173
5.3.3 植物細(xì)胞水平對(duì)重金屬污染的響應(yīng) 177
5.3.4 植物分子水平對(duì)重金屬污染的響應(yīng) 178
5.4 重金屬污染土壤修復(fù)植物資源 178
5.4.1 重金屬累積與超累積植物資源 179
5.4.1.1 重金屬累積與超累積植物資源特點(diǎn) 179
5.4.1.2 重金屬累積和超累積植物的篩選 180
5.4.1.3 重金屬累積與超累積植物資源 181
5.4.1.4 重金屬累積與超累積常見植物資源 186
5.4.2 重金屬非超累積、大生物量植物資源 202
5.4.2.1 重金屬非超累積、大生物量植物資源的特點(diǎn) 202
5.4.2.2 主要重金屬污染修復(fù)大生物量植物資源 205
6 污染水體植物修復(fù)模式與工程示范 249
6.1 人工浮島 249
6.1.1人工浮島的構(gòu)建 249
6.1.2 人工浮島的凈化作用與優(yōu)勢(shì) 250
6.1.3 人工浮島應(yīng)用實(shí)例 251
6.2 人工濕地 251
6.2.1 濕地植物的選擇與配置 251
6.2.2 人工濕地實(shí)例 252
6.3 生態(tài)溝渠 253
6.3.1 植物的選擇與配置 254
6.3.2 生態(tài)溝渠的實(shí)踐應(yīng)用 254
7 重金屬污染土壤植物修復(fù)應(yīng)用及工程示范 255
7.1 重金屬污染土壤植物修復(fù)概述 255
7.2 重金屬污染土壤植物修復(fù)過(guò)程設(shè)計(jì) 255
7.2.1 修復(fù)目標(biāo)與技術(shù)思路的選擇 255
7.2.2 工程實(shí)施方案的確定 255
7.2.3 植物的篩選與種植方式 255
7.3 示范工程實(shí)例 256
7.3.1 示范工程主要植物種類 256
7.3.2 示范工程主要植物配置模式 259
主要參考文獻(xiàn) 261