土培条件下东南景天对镉的耐性和富集特性的研究

[目的]探讨土培条件下东南景天矿山与非矿山生态型植物对Cd耐性和富集能力的差异。[方法]采用土培盆栽的方法,以向水稻土中加入不同量的镉作为处理,研究东南景天两种生态型植物在不同镉含量土壤中的生长反应以及体内镉含量与积累量变化。[结果]两种生态型植物对土壤中不同含量Cd的生长反应不同,矿山生态型对土壤Cd的耐受阈值为300 mg/kg,非矿山生态型为50 mg/kg。矿山生态型地上部最大Cd含量为893 mg/kg,根部最大Cd含量为344 mg/kg;而非矿山生态型地上部和根部最大Cd含量分别为124和212 mg/kg。矿山生态型地上部Cd含量大于根部Cd含量,而非矿山生态型根部Cd含量大于地上部。矿山生态型地上部Cd积累量最大值为151.67μg/株;而非矿山生态型为11.99μg/株。两种生态型植物相比较,在相同Cd处理水平下,矿山生态型地上部Cd含量和Cd积累量均显著高于非矿山生态型。[结论]矿山生态型东南景天对土壤Cd的耐受和富集能力显著大于非矿山生态型。从植物对土壤镉的耐性、地上部与根部Cd含量及其比值来看,矿山生态型东南景天是一种Cd超积累植物。     

东南景天对镉、铅的生长反应与积累特性比较

采用营养液培养法,比较了东南景天(SedumalfrediiHance)在不同的Cd,Pb供应水平下的生长反应,以及对Cd,Pb吸收与积累特性的差异。结果表明,东南景天不仅在生长速度上对不同浓度的Cd,Pb处理反应差异显著,而且在Cd,Pb吸收与转运特性上也有明显差异。东南景天对Cd,Pb耐受的临界浓度分别为500和1000μmol/L,在此浓度以下,Cd,Pb对水培条件下的东南景天的生长基本无抑制作用。东南景天地上部的Cd,Pb含量均随着Cd,Pb供应水平的提高而增加。在500μmol/L的Cd水平下,叶和茎中的Cd含量均达到峰值,分别为5.677和5.274g/kg;叶和茎中的最大含Pb量出现在供Pb200和1500μmol/L的水平下,分别为0.169和1.167g/kg。根中的Cd,Pb含量均在最高的Cd,Pb供应水平下(2500μmol/L)达到最大值,分别为17.820和9.437g/kg。在设定的Cd,Pb供应水平条件下,植株各部位的Cd含量均大于Pb含量。植株不同部位Cd的含量表现为叶>茎>根,而Pb含量表现为根>茎>叶。Cd在东南景天地上部的积累量远大于Pb,且Cd在地上部与根系中积累量的比值均大于1,而Pb则小于1。上述结果说明,东南景天对Pb的耐受性大于Cd,但对Cd的吸收和向地上部的转运能力远大于Pb。从水培条件下东南景天地上部的Cd含量来看,东南景天是一种Cd超积累植物。     

东南景天对镉—苯并[a]芘复合污染土壤的修复效果

采用盆栽试验研究2种生态型东南景天对镉-苯并[a]芘(Cd-B[a]P)复合污染土壤的修复效果.结果表明:在Cd-B[a]P复合处理条件下,超积累生态型东南景天生长主要受高浓度B[a]P影响,而Cd是抑制非积累生态型东南景天生长的主要因素,在低Cd处理条件下,5 mg·kg-1 B[a]P能促进2种生态型东南景天根系的生长;超积累生态型东南景天地上部镉含量远远大于非积累生态型,且不受B[a]P水平的影响;2种生态型东南景天各部位B[a]P含量主要受土壤B[a]P水平的影响;在Cd-B[a]P复合处理条件下,超积累生态型东南景天对镉的去除效果显著高于非积累生态型,但在高质量浓度B[a]P(25 mg·kg-1)处理条件下,镉的去处效果明显降低;未种植物的土壤B[a]P平均去除率达到43.7%,而种植东南景天的土壤B[a]P平均去除率达到58.2%.本结果说明超积累生态型东南景天对中轻度CdB[a]P复合污染土壤具有较好的修复效果.     

接种伯克氏菌D54对东南景天吸收富集Cd的影响

通过水培盆栽试验,利用非损伤微测等技术手段,研究了接种伯克氏菌D54对超积累生态型东南景天(HE)和非超积累生态型东南景天(NHE)不同组织中Cd、Zn、Fe、Mg和Mn含量、根尖Cd~(2+)动态吸收以及Cd的转移系数的影响。结果发现,HE茎、叶中Cd、Zn含量,茎/根、叶/根Cd的转移系数以及根尖不同部位Cd~(2+)内流速率均显著高于NHE。Cd处理显著增加了HE和NHE根、茎、叶中Fe和Zn的含量,以及茎中Mg的含量;另外,Cd处理显著降低了HE根、茎、叶中Mn的含量,但却显著增加了NHE根和茎中Mn的含量。伯克氏菌D54处理显著降低了HE和NHE茎、叶中Cd、Fe、Mg、Mn和Zn的含量,茎/根、叶/根Cd的转移系数以及根尖不同部位Cd~(2+)的内流速率。这表明HE对Cd的转移和富集能力显著高于NHE,且HE对Cd的超富集能力与根部对Cd的强吸收能力密切相关。Cd处理促进了HE和NHE对Fe、Zn和Mg的富集,抑制了HE对Mn的富集和促进了NHE对Mn的富集,可能与HE超富集Cd和Mn产生竞争有关。伯克氏菌D54能减少HE和NHE对Cd的吸收和富集,同时导致Fe、Mg、Mn和Zn的富集减少。     

两种东南景天对铅锌污染的反应及吸收铅锌的研究

[目的]研究东南景天修复重金属污染土壤的能力。[方法]通过盆栽试验,研究2种生态型东南景天在Pb、Zn污染土壤上的生长反应及其对Pb、Zn的吸收和积累情况。[结果]乌岙矿山型东南景天能适应Pb、Zn污染的土壤环境,并且旺盛生长,植株中Pb、Zn含量远远超过乔司非矿山型东南景天,其中Zn的含量前者约是后者的7倍。[结论]乌岙矿山型东南景天对Pb、Zn污染土壤的修复能力高于乔司镇的非矿山型东南景天。     

东南景天种植及对土壤重金属锌和镉的去除研究

土培试验研究了东南景天在土壤中的种植,研究发现,东南景天对土壤中高含量重金属Zn、Cd有很强的忍耐、吸收和累积能力。东南景天是一种新的Zn、Cd超累积植物,为去除土壤中重金属Zn、Cd提供了一种切实可行的办法。结果表明:单一Zn胁迫下,东南景天根中Zn含量随着土壤中Zn浓度的增加而增加,东南景天茎和叶中Zn含量随着土壤中Zn浓度的增加呈先增加后减小趋势,Zn体内的分配为根茎叶,Zn在东南景天根茎叶中的富集系数和迁移系数较高,显示东南景天对Zn具有较强的富集能力和转运能力。单一Cd胁迫下,东南景天根中Cd含量随着土壤中Cd浓度的增加先增大后急剧减小,Cd在东南景天根中的富集系数和迁移系数较高,但Cd在东南景天茎和叶中的富集系数和迁移系数较低,吸收的Cd多累积在根部,向地上部分运输的量较少。体内的分配为根茎叶。同时,在Zn、Cd双重胁迫下的东南景天的生长是劣于同浓度下单一Zn或Cd胁迫下的生长。     

不同生态型五节芒对Cd胁迫的生理响应

[目的]揭示不同生态型五节芒在抵抗Cd胁迫机制方面的异同。[方法]以粤北大宝山矿山开采地优势植物五节芒为试验材料,比较了五节芒非矿山生态型（采自惠州市博罗县丘陵山地）和矿山生态型（采自大宝山矿区）在相同Cd处理浓度梯度下的生理响应。[结果]2种生态型五节芒叶片中叶绿素a、叶绿素b以及叶绿素总量都与Cd胁迫浓度成极显著负相关（P〈0．01）,但矿山型下降的程度低于非矿山型,2种生态型五节芒叶片的叶绿素a／b值都随cd处理浓度的增加而增大,说明Cd对五节芒叶绿素b的伤害要大于叶绿素a。2种生态型五节芒叶片中可溶性蛋白的含量随Cd处理浓度的增加均呈先下降后上升的趋势,均在20mg／kg处理处达到最低。随Cd处理浓度的增加,非矿山型五节芒叶片中可溶性糖含量先下降再升高,浓度在10～80mg/kg处理组均显著低于对照（P〈0．05）,矿山型五节芒叶片中可溶性糖含量随Cd处理浓度增加先升高再下降,2种生态型五节芒叶片中可溶性糖含量随Cd处理浓度增加响应有所不同。[结论]矿山型五节芒的耐重金属Cd要强于非矿山型。     

赤泥不同施用量在土壤-水稻系统中生态效应的研究

采用盆栽试验研究赤泥不同施用量在土壤-水稻系统中迁移、积累规律及生态效应。结果表明：在供试土壤中处理2（25g赤泥／10kg土）与其他施用量处理相比较,株高增幅为3．7～10．2cm,每盆粒重增幅为3．3～16．6g。不同处理重金属Pb、zn和cd在植物体内各部分的分布为：根〉茎〉叶〉壳〉籽粒、根〉叶〉茎〉壳〉籽粒、根〉茎〉叶〉籽粒〉壳。水稻各部位吸收的Pb、zn、cd含量都表现施用赤泥处理为比对照的要低,处理6对降低作物Ph、zn和cd含量的效果最好,显著减少了籽粒中重金属含量。各处理重金属的迁移能力由高到低的顺序为：Cd〉Zn〉Pb,六个处理比较,随着赤泥用量的增加,Cd、zn和Ph的迁移能力越低。综合考虑水稻产量、经济效益和品质认为在供试土壤上按25g赤泥／10kg土施用赤泥较为合适。     

不同番茄品系吸收和积累镉能力的差异

[目的]研究不同番茄品系吸收和积累Cd能力的差异。[方法]采用水培和盆栽试验,研究不同Cd浓度胁迫下2种番茄品系不同组织器官(根、茎、叶)和果实Cd吸收量来筛选Cd低积累番茄品种。[结果]番茄是Cd敏感型的植物,外界Cd浓度的变化可引起体内Cd含量的变化,且呈正相关。不同Cd浓度胁迫条件下番茄各器官的Cd含量从大到小顺序为根、茎、叶、果实。[结论]低积累品种FB6中的Cd含量和变化幅度都低于高积累品种ZF6,可进一步用于番茄的无害化栽培。     

Pb、Cd单一及复合胁迫下桂花幼苗的吸收积累特性研究(英文)

[目的]为了探讨探讨Pb、Cd单一及复合胁迫下桂花幼苗的吸收积累特性。[方法]采用土壤盆栽试验法,以桂花幼苗为对象,选择重金属Pb在浓度梯度0、50、100、500、1000和2000mg/kg,Cd在浓度梯度0、1、10、50、100和200mg/kg/条件下,研究了不同浓度Pb、Cd单一及复合胁迫对桂花幼苗生长的影响。[结果]在试验条件下,土壤Pb含量达到500mg/kg时显著抑制桂花幼苗的生长,土壤Cd含量达到100mg/kg时显著抑制桂花幼苗的生长。桂花幼苗各部分对Pb吸收量的大小顺序为根>茎>叶;各部分Cd含量的大小顺序为根>茎>叶,但是各部分对Cd吸收量的大小顺序为茎>根>叶。[结论]在复合胁迫中,低浓度Pb、Cd处理表现出相互促进吸收积累,高浓度处理表现出相互抑制吸收积累的特性。     

不同程度重金属污染土壤对东南景天根际土壤微生物特征的影响

    通过盆栽试验研究不同程度重金属污染土壤对2种生态型东南景天根际土壤微生物特征的影响.研究结果表明,不同污染土壤中,2种生态型东南景天根际细菌、放线菌和真菌的数量及微生物生物量碳都大于非根际.在轻污染土壤中,2种生态型东南景天的根际土壤微生物区系和主要生理类群没有显著差异,而在矿山土壤和重污染土壤中,超积累生态型东南景天根际土壤中的细菌和真菌数量、主要生理类群数量及微生物生物量碳显著高于非超积累生态型.东南景天根际微生物对重金属胁迫的敏感性为放线菌＞细菌＞真菌,硝化细菌＞自生固氮菌＞氨化细菌＞磷细菌＞纤维分解菌.在轻污染土壤中,2种生态型东南景天根际土壤基础呼吸速率和微生物代谢商差异不显著,而在矿山土壤和重污染土壤中,非超积累生态型东南景天的根际土壤基础呼吸速率和微生物代谢商显著高于超积累生态型.     

石灰和泥炭处理对超积累植物东南景天清除土壤重金属的影响

[目的]采用植物修复技术对广西崇左市某一铅锌矿区的重金属污染土壤进行治理。研究石灰和泥炭处理对东南景天和玉米的生长及积累重金属的影响。[方法]进行为期1年的大田试验,植物种植模式为单种玉米和玉米套种东南景天2种方式;土壤改良剂的处理为单施石灰和石灰+泥炭处理2种方式。[结果]大田试验证明,在土壤Zn和Cd分别达3 574 mg/kg和29 mg/kg的条件下,东南景天生长良好,其地上部Zn和Cd含量最高达21 982 mg/kg和1 013 mg/kg。施用石灰或泥炭均可促进东南景天和玉米的生长,提高2种植物对Zn的积累,抑制玉米对Cd的积累。[结论]在施用石灰+泥炭的基础上采用玉米套种东南景天的方式可以获得最大的Zn和Cd去除效果。     

两种生态型东南景天套种对其生长和吸收土壤中Zn的影响

采用不同隔膜处理(即无隔膜处理、400目尼龙筛布隔开和PVC板隔开),将超积累和非超积累2种生态型东南景天套种,探讨不同程度根系互作对2种生态型东南景天的生长和吸收Zn的影响.结果发现,不同程度的根系互作对非超积累生态型东南景天的地上部生物量、根系生物量以及根系Zn浓度有显著影响.当2种生态型东南景天共享1个根际土壤(无隔膜处理)时,非超积累生态型东南景天的地上部生物量显著增加,比根系完全隔开处理增加了25%左右;与另外2种根系互作处理相比,当与超积累生态型的根系采用400目尼龙筛布隔开时,非超积累生态型东南景天的根系锌含量和土壤中NH4COOH提取态Zn含量显著增加,其地上部和根系生物量也显著降低.     

氮肥类型对东南景天生长及重金属积累的影响

【目的】研究氮肥类型对东南景天套种玉米模式下生长特性及重金属锌、镉积累的影响,为植物修复实践过程中合理使用氮肥、减少修复成本和环境污染奠定基础。【方法】通过大田试验,在重金属污染的矿区采用东南景天套种玉米模式,施用同氮素水平下有机肥（鸡粪）、硫酸铵和尿素3种类型氮肥,测定土壤pH、有机质含量、重金属有效态、东南景天和玉米地上部生物量及重金属锌、镉含量的变化。【结果】施用有机肥增加土壤有机质含量,提高土壤镉的生物有效性,对土壤pH和锌的生物有效性则无影响;施用硫酸铵和尿素均降低土壤pH和土壤镉的生物有效性,提高了土壤有机质含量和土壤锌的生物有效性。氮肥类型对东南景天中锌、镉以及玉米镉积累影响不显著,但两种化学氮肥均显著增加了玉米锌的累积量;不同类型氮肥对东南景天和玉米生长均有显著促进作用,有机肥处理两种作物的地上部生物量均显著高于其他处理（P〈0．05）。【结论】有机肥对东南景天修复土壤重金属污染效率的促进作用优于硫酸铵和尿素。     

镉胁迫下不同生态型五节芒的膜脂过氧化水平及抗氧化能力比较

[目的]揭示不同生态型五节芒（Miscanthus floridulus）在抵抗Cd胁迫机制方面的异同。[方法]以粤北大宝山矿山开采地优势植物五节芒为试验材料,比较了五节芒非矿山生态型（采自惠州市博罗县丘陵山地）和矿山生态型（采自大宝山矿区）在相同Cd处理浓度下的生理响应。[结果]Cd胁迫会导致五节芒叶片MDA的积累,非矿区生态型五节芒MDA积累的幅度要大于矿区种群。非矿区生态型五节芒叶片中SOD活性被Cd胁迫抑制,POD活性都受到Cd胁迫的诱导而比对照有所增加,但矿区生态型增加的幅度要大于非矿区生态型,矿区生态型植株2种酶的活性在最高Cd处理浓度时都显著高于非矿区生态型植株。随Cd处理浓度增大,非矿区种群五节芒叶片中PPO活性呈先增加再下降的趋势,矿区生态型植株在受到Cd胁迫后PPO活性显著增加,在最高Cd浓度处理时矿区生态型植株PPO活性要显著高于非矿区生态型。[结论]矿山型五节芒的重金属Cd耐受性要强于非矿山型。     

沈阳张士灌区常见木本植物镉积累特征

[目的]研究沈阳张士灌区几种常见木本植物对镉的积累特征。[方法]以位于沈阳市张士灌区的德胜乡苗圃为研究样地,比较分析6种木本植物对镉的吸收和累积特性以及对土壤镉的去除能力。[结果]木本植物对土壤中镉的吸收在分类学上表现出规律性差异,即杨、柳〉杏、李〉刺槐、侧柏。镉在木本植物组织或器官中的分布特征为：根系镉含量低于茎叶,木质部镉含量低于叶片和韧皮部;杨、柳地上部的镉富集系数高（分别为2.19和6.23）,在土壤中镉的平均含量为4.56 mg/kg的情况下,每年至少可分别累积20.20和32.68mg/m2的镉,分别占土壤总镉量的1.64%和2.66%。[结论]杨树和柳树是较为理想的修复张士灌区污染土壤的植物种类。     

皱叶留兰香对镉胁迫的生理响应

[目的]研究镉胁迫对皱叶留兰香生理特性的影响。[方法]以皱叶留兰香为试材,镉胁迫设7种浓度（0、5、10、20、30、50和100mg/L）,通过水培试验研究不同浓度的Cd^2＋对野生蔬菜皱叶留兰香生理生化特性的影响。[结果]当Cd^2＋浓度为5 mg/L时能促进皱叶留兰香植株鲜重和主要食用部位的生长,当Cd^2＋浓度大于10 mg/L时则明显抑制其生长。当Cd^2＋浓度〉5 mg/L时,随着Cd^2＋浓度的升高,皱叶留兰香叶绿素总量及叶绿素a/b比值降低;根系活力呈先升后降的趋势;植株体内细胞膜透性和MDA含量逐渐增高;SOD活性呈先升后降的趋势,在10 mg/L达到峰值;POD活性增加;CAT活性呈先升后降的趋势,表明SOD、POD和CAT对镉引起的氧化胁迫具有相应的适应和抵抗能力。[结论]该研究为皱叶留兰香生产中金属镉的污染预报及消除其毒害提供理论依据。