刺苦草对铜胁迫的耐受性及其恢复能力研究

采用沉水植物对低浓度铜(Cu)污染的水体进行生态修复被认为是一种经济、安全、有效的方法。以鄱阳湖分布较为广泛的刺苦草(Vallisneria spinulosa)为研究对象,设置4个Cu~(2+)添加梯度,对照组(CK)为(0.007±0.012)mg/L,试验组(T1)为(0.400±0.026)mg/L,试验组(T2)为(0.830±0.010)mg/L,试验组(T3)为(1.697±0.055)mg/L;处理1周后彻底换水,使其进行为期2周的恢复生长,探究铜胁迫及解除后刺苦草地上部分、地下部分生长状况的变化及其对Cu~(2+)的富集效果。结果显示,不同浓度Cu~(2+)处理对刺苦草生长产生了严重的胁迫作用,试验组地上部分长度、鲜重和叶绿素含量均显著低于对照组;刺苦草对水体Cu~(2+)的去除率在前4d平均为63%,各处理组水体Cu~(2+)含量均显著下降;刺苦草地上部分Cu~(2+)含量随水中Cu~(2+)含量的增加而显著上升,T3组刺苦草地上部分Cu~(2+)含量达到(3.68±0.32)mg/g,约为T1处理组的6.4倍,地下部分Cu~(2+)含量则没有显著差异;刺苦草Cu~(2+)化学计量内稳性较差,其指数(1/H)约为1.09。在解除Cu~(2+)胁迫后的恢复阶段,T1、T2和T3地上部分Cu~(2+)含量相对于胁迫阶段分别下降了43.04%、92.12%和86.00%,地下部分分别下降了57.91%、42.70%和33.81%,而刺苦草鲜重、叶绿素含量及地下部分Cu~(2+)含量则没有显著差异。研究表明,刺苦草是一个较理想的Cu~(2+)超富集植物,铜胁迫解除后具有一定的恢复能力。