假儉草和海濱雀稗對土壤Pb、Cd、Zn污染脅迫的響應(yīng)及耐受閾值研究.pdf

1、隨著采礦業(yè)、冶金業(yè)、制造業(yè)等的快速發(fā)展,大量重金屬污染物也被排放到環(huán)境中,重金屬污染不僅對植物產(chǎn)生毒害作用,而且進(jìn)入食物鏈后對人類健康造成了嚴(yán)重威脅。如何消除土壤環(huán)境中的重金屬污染物已經(jīng)成為國際性的熱點(diǎn)與難題。近年來,植物修復(fù)技術(shù)的出現(xiàn)和快速發(fā)展為我們提供了一條新的治理途徑,即利用植物對重金屬的耐受、吸收、富集和轉(zhuǎn)運(yùn)能力去除土壤或水體中的重金屬污染物。本文以兩種草坪植物假儉草和海濱雀稗為研究對象,探討了其在不同濃度梯度的土壤重金屬Pb、

2、Cd、Zn脅迫下的生長與生理反應(yīng),并對這兩種草坪植物的耐鎘閾值和耐鋅閾值進(jìn)行了探討。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:(1)通過盆栽試驗(yàn)研究了假儉草和海濱雀稗兩種草坪植物在3000mg/kg和6000mg/kg鉛濃度脅迫下的生理變化。結(jié)果表明,兩種草坪植物在不同鉛濃度脅迫下呈現(xiàn)明顯的差異。在3000mg/kg鉛濃度脅迫下,假儉草的葉片葉綠素含量、光化學(xué)效率和滲透勢均未出現(xiàn)顯著變化;處理后12d葉片電導(dǎo)率出現(xiàn)顯著上升，24d葉片相對含水量出現(xiàn)顯著下

3、降;目測質(zhì)量雖然在4d時(shí)即出現(xiàn)顯著下降,但在整個(gè)試驗(yàn)期間仍維持在可接受草坪質(zhì)量(6.0)之上。在6000mg/kg鉛濃度脅迫下,假儉草的所有生理指標(biāo)在4d即出現(xiàn)顯著變化,12d植物完全枯死。在3000mg/kg鉛濃度脅迫下,海濱雀稗的葉片光化學(xué)效率、滲透勢、葉綠素含量不僅沒有下降,反而分別于12d、16d和24d顯著高于對照;電導(dǎo)率和草坪目測質(zhì)量則與對照無顯著差異;葉片相對含水量雖然在12d時(shí)出現(xiàn)顯著下降,但在24d時(shí)又恢復(fù)到了對照水平

4、。在6000mg/kg鉛濃度脅迫下,海濱雀稗的葉綠素含量仍未出現(xiàn)顯著下降;葉片電導(dǎo)率在4d即開始出現(xiàn)顯著上升，滲透勢、相對含水量和光化學(xué)效率在4d顯著下降,但分別于12d、16d、20d和20d恢復(fù)到對照水平;草坪目測質(zhì)量雖然低于對照,但仍維持在可接受草坪質(zhì)量之上。上述結(jié)果說明海濱雀稗在6000mg/kg濃度的土壤鉛污染下仍能修復(fù)鉛污染帶來的傷害,其耐鉛性要顯著高于假儉草。(2)通過砂培盆栽試驗(yàn)研究了兩種草坪植物假儉草和海濱雀稗在不同濃

5、度梯度的土壤鎘污染脅迫處理下的生長與生理反應(yīng),結(jié)果表明,脅迫36d時(shí),假儉草在180mg/kg及以下鎘濃度處理下的目測質(zhì)量、葉片相對含水量、葉片電導(dǎo)率和葉片滲透勢等指標(biāo)與對照相比顯著不差異,而相對生長速率、草坪密度、葉綠素含量和葉片光化學(xué)效率等指標(biāo)在240mg/kg及以下鎘濃度處理下與對照顯著不差異;海濱雀稗除相對生長速率在240mg/kg及以下鎘濃度處理下與對照差異不顯著外,目測質(zhì)量、草坪密度、葉片相對含水量、葉片電導(dǎo)率、葉片滲透勢、

6、葉綠素含量和葉片光化學(xué)效率等指標(biāo)均在360mg/kg及以下鎘濃度處理下與對照無顯著差異。通過對脅迫36d時(shí)假儉草和海濱雀稗的各項(xiàng)生長和生理指標(biāo)與鎘處理濃度之間的回歸分析,以最小顯著差異性檢驗(yàn)(LSD0.05)的置信區(qū)間值來分別求出各指標(biāo)可耐受的鎘濃度臨界值,綜合得出假儉草和海濱雀稗對土壤鎘污染的耐受閾值分別為182mgCd/kg和254mgCd/kg。(3)通過砂培盆栽試驗(yàn)研究了兩種草坪植物假儉草和海濱雀稗在不同濃度梯度的土壤鋅污染脅迫

7、處理下的生長與生理反應(yīng),結(jié)果表明,脅迫30d時(shí),假儉草在400mg/kg鋅濃度處理下的目測質(zhì)量、垂直生長量、草坪密度、葉片電導(dǎo)率和葉綠素含量等指標(biāo)與對照顯著不差異,而葉片光化學(xué)效率在800mg/kg及以下鋅濃度處理下與對照無顯著差異;海濱雀稗的目測質(zhì)量、垂直生長量、草坪密度、葉片電導(dǎo)率、葉綠素含量和葉片光化學(xué)效率等指標(biāo)均在800mg/kg及以下鋅濃度處理下與對照無顯著差異。通過對脅迫30d時(shí)假儉草和海濱雀稗的各項(xiàng)生長和生理指標(biāo)與鋅處理濃

8、度之間的回歸分析,以最小顯著差異性檢驗(yàn)(LSD0.05)的置信區(qū)間值來分別求出各指標(biāo)可耐受的鋅濃度臨界值,綜合得出假儉草和海濱雀稗對土壤鋅污染的耐受閾值分別為415mgZn/kg和873mgZn/kg。(4)另外,試驗(yàn)分析了兩種草坪植物假儉草和海濱雀稗對土壤鎘、鋅污染物的吸收與分布特性。結(jié)果表明,假儉草與海濱雀稗根系Cd濃度均高于地上部;假儉草地上部Cd積累量高于根系,而海濱雀稗則相反;假儉草對Cd、Zn的轉(zhuǎn)運(yùn)能力和富集能力均高于海濱雀