水稻和杂草稻对镉胁迫反应的比较研究

采用水培实验,研究不同浓度Cd2+胁迫对水稻和杂草稻植株的生长、色素含量、抗氧化酶的活性、丙二醛含量、相对电导率以及脯氨酸含量的影响。结果表明:(1)Cd2+胁迫条件下,水稻和杂草稻植株地上部分外观伤害随着Cd2+浓度的升高而加重。(2)水稻和杂草稻的叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量含量均表现为Cd2+胁迫浓度<0.5 mg.L-1时升高,Cd2+胁迫浓度>0.5 mg.L-1时降低的现象;水稻和杂草稻的类胡萝卜素含量也都表现出Cd2+胁迫浓度<0.5 mg.L-1时降低,然后升高,最后在Cd2+胁迫浓度>1 mg.L-1时降低的现象。(3)水稻的SOD、POD、CAT活性表现出在Cd2+浓度<1 mg.L-1时升高,在Cd2+浓度>1 mg.L-1时降低的现象;杂草稻的SOD、CAT活性表现出在Cd2+浓度<2 mg.L-1时升高,在Cd2+浓度>2 mg.L-1时降低的现象,杂草稻的POD活性表现出随着Cd2+浓度的升高而升高的现象;抗氧化酶活性随着Cd2+浓度升高的变化幅度是水稻>杂草稻。(4)Cd2+胁迫使水稻和杂草稻的丙二醛含量、相对电导率以及脯氨酸含量显著增加,且增加幅度是水稻>杂草稻,说明水稻产生了较严重的膜脂过氧化。总之,对于Cd2+胁迫,在敏感性上水稻>杂草稻,在抗性上杂草稻>水稻。     

Cd胁迫对灰木莲幼苗生长及某些生理特性的影响

通过对灰木莲幼苗在重金属镉(Cd)胁迫下生长与生理特征的分析,研究在镉胁迫下生长和生理特征的变化情况.结果表明,灰木莲幼苗的苗高和地径的增长率随着Cd2+浓度的增加而减少,Cd2+对苗高增长的影响较为显著;叶片的保护酶活性在低浓度下升高,在高浓度下保护酶的活性受到抑制;丙二醛浓度、游离脯氨酸含量随着镉胁迫的增加而缓慢上...     

应用109Cd2+ 65Zn2+示踪技术研究玉米P Cd Zn 间的交互作用

模拟土壤环境,采用109Cd2 和65Zn2 核素双标记示踪技术,以玉米为指示植物研究了P、Cd、Zn间的交互作用,P的浓度设计为0.25(CK)、0.6、3.0mmol·L-1,Cd的浓度为6.5×10-3mmol·L-1;Zn的浓度为0.1mmol·L-1。研究结果表明,在P浓度为0.25和0.6mmol·L-1时,植物根系和地上部对109Cd和65Zn的吸收活度都呈增加趋势,当P浓度为3.0mmol·L-1时,植物根系和地上部对109Cd和65Zn的吸收活度下降,说明P的浓度达到一定水平时,会使重金属Cd和Zn的有效态降低,从而降低了植物对重金属的吸收量。通过对植物根系和地上部吸收的Cd和Zn的比较,发现大多数的Cd和Zn积累在根系,从根部输送到地上部的很少。一是因为植物根系从溶液中吸收重金属后,P与Cd或Zn形成难溶物沉淀下来,使从根系输送到地上部的有效态Cd和Zn显著减少(P≤0.01);二是因为根细胞壁表面带有较多的羧酸基团及少量带正电荷的氨基,Zn2 和Cd2 通过静电吸引而吸附在细胞壁上,减少了Cd和Zn向地上部的输送。从研究结果还可看出,根系吸附的Cd的量大于Zn的量,而茎叶与此相反,这是因为Cd为植物非必需元素,Zn为植物必需的微量元素,植物会把其所需要的元素优先输送到地上部,供其生长发育,所以大多数Zn通过木质部被输送到地上部,大多数Cd被滞留在根系中。利用统计方法分析了相同P水平条件下玉米不同部位吸收的Cd和Zn之间的相关性,结果表明根系吸收的Cd和Zn之间及茎叶吸收的Cd和Zn之间的相关性显著(P≤0.01),Cd与Zn之间存在着协同效应。     

镉处理对大豆生物量及镉分布状况的影响

通过对红壤和河潮土2种土壤的加Cd^2＋盆栽试验，研究了添加不同外源Cd^2＋（0．00，0．25，0．50，2．50，5．00，10．0，20．0mg／kg）对大豆生长发育及镉分布状况的影响．结果表明，（1）2种土壤加Cd^2＋处理，对大豆株高具有抑制作用，河潮土加Cd^2＋处理，大豆生物产量及籽粒产量均以添加0．25mg／kg时最高，添加Cd^2＋≥0．50mg／kg时则表现为抑制作用；红壤加Cd^2＋处理，对大豆生物产量有抑制作用，但添加0．25mg／kg时可促进籽粒的发育．（2）红壤加Cd^2＋处理对大豆营养生长及生殖生长的胁迫作用大于添加相同Cd^2＋处理的河潮土，红壤添加Cd^2＋2．50mg／kg时，大豆株高、生物产量及荚果数等均显著低于对照，而河潮土加Cd^2＋量则为10．0mg／kg，表明红壤对镉污染的环境容量比河潮土低．（3）大豆幼苗期根部Cd^2＋含量高于地上部，而Cd^2＋积累量则受生物产量的影响．在Cd^2＋添加量相同的条件下，河潮土大豆地上部生物产量高于红壤，地上部Cd^2＋积累量及转运率也高于红壤，河潮土Cd^2＋的转运率为50．3％～80．4％，红壤则为45．5％～66．0％．大豆吸收转运到地上部的Cd^2＋主要分布在茎和叶中，荚壳和籽粒中相对较少，大豆地上部各器官中Cd^2＋含量的高低依次为茎、叶、荚壳、籽粒．     

铁冬青幼苗对污染土壤中铅、镉的耐受、吸收和累积

【目的】研究铁冬青Ilex rotunda在铅（Pb）、镉（Cd）污染土壤上生长的耐受性及其对Pb、Cd的吸收累积能力,为Pb、Cd污染土壤的植物修复提供理论依据。【方法】通过盆栽试验探究单一Pb污染(500、1 000和1 500 mg·kg^-1)和单一Cd污染(10、25和50 mg·kg^-1)对铁冬青幼苗生长、根系形态、养分及Pb或Cd吸收累积的影响。【结果】与对照（无污染土壤）相比,500 mg·kg^-1的Pb处理显著增加铁冬青根生物量和根表面积,500和1 000 mg·kg^-1的Pb处理均显著增加地径和质量指数;1 500 mg·kg^-1的Pb处理显著降低铁冬青生物量、质量指数和全株N累积量,抑制根系生长,但显著提高根、地上部P含量和地上部K含量;Pb污染处理均显著增加铁冬青全株Pb含量以及根、全株Pb累积量,1 500 mg·kg^-1的Pb处理的铁冬青各部位及全株的Pb含量和累积量最大。与对照相比,单一Cd污染对铁冬青生长、根系形态、养分累积...     

干旱与Cd双重胁迫对土壤-小麦-蚜虫系统Cd转移规律影响的研究

为探究干旱和重金属双重胁迫对土壤-小麦-蚜虫系统内Cd转移规律的影响,为小麦蚜虫的生态调节提供理论依据,本研究以麦长管蚜[Sitobionavenae(Fabricius)]为研究对象,用原子吸收分光光度法分别测定不同土壤Cd含量(100 mg?kg-1、200 mg?kg-1)及不同程度干旱胁迫(无胁迫、中度胁迫、重度胁迫)处理下小麦根茎叶及蚜虫体内的Cd含量。结果表明:土壤Cd含量及干旱单一胁迫均对小麦及蚜虫体内的Cd含量造成了显著影响(P0.05)。两者交互作用对小麦根部及叶部的Cd含量影响显著,而对小麦茎部及蚜虫体内Cd含量影响不显著。在相同胁迫条件下, Cd在小麦中的积累分布为根茎叶。随着干旱胁迫程度增大,小麦根部Cd含量及土壤-根转移系数降低,茎部Cd含量及根-茎转移系数升高,麦长管蚜Cd含量在土壤Cd含量100mg?kg-1下高于土壤Cd含量200 mg?kg-1;中度干旱胁迫增加了麦长管蚜体内Cd累积量,而重度干旱胁迫则降低了其体内Cd累积量。叶-蚜虫的Cd转移系数明显大于土壤-根、根-茎和茎-叶转移系数且大于1,说明Cd在麦长管蚜体内产生了生物富集作用。综上所述,干旱胁迫促进了Cd从土壤向小麦茎部转移和根部Cd累积,但抑制了Cd从根部到茎部转移和茎部Cd累积;中度干旱胁迫促进了麦长管蚜体内Cd的积累,而重度干旱胁迫抑制了麦长管蚜体内Cd的积累。     

模拟降雨条件下污染土壤中重金属元素径流迁移特征

探明污染土壤中重金属元素随地表径流迁移特征,对于防控重金属污染物的迁移扩散具有重要意义。通过室内模拟降雨试验,研究不同降雨强度下(55,100,120mm/h)污染土壤中Cd、Pb和Cr随地表径流迁移的特征。结果表明:径流中3种重金属元素总量在产流的前20min内逐渐降低,随后趋于稳定;产流初期(产流10min内)颗粒态重金属占径流重金属总量的比例均在80%以上;随产流时间延长,颗粒态Cd和Cr对径流重金属的贡献率快速降低,其颗粒态/溶解态的比值范围分别为47.0～0.4和12.9～0.4,而Pb则主要以颗粒态的形式存在,溶解态Pb对其随径流迁移的贡献率可忽略不计;随降雨强度增大,径流中总Cd和Pb含量显著降低,而径流中总Cr含量以及溶解态重金属含量无明显变化规律。     

水化氯铝酸钙与传统钝化剂降低土壤镉生态及健康风险的对比研究

针对红壤、棕壤、褐土、黑土4种中国典型的Cd污染土壤,应用Ca(OH)2、Ca(H2PO4)2以及层状双金属氢氧化物（Layered Double Hydroxides,LDHs）、水化氯铝酸钙（CaAl-Cl LDH）开展钝化修复,并从土壤Cd的生态风险和健康风险角度进行修复效果对比研究。分析钝化剂对土壤pH值、土壤Cd的赋存形态以及土壤Cd直接经口摄入的生物可给性的影响,并对修复机理进行深入探究。结果表明,在Ca(OH)2、Ca(H2PO4)2和CaAl-Cl LDH各自相对最优施用量下,3种钝化剂均可显著降低土壤Cd的活性系数（P<0.05）,平均降幅分别为16.1%、56.9%和29.2%,可降低土壤Cd的作物吸收量及Cd对周边生态环境的风险。此外,施用CaAl-Cl LDH能显著且更为有效地降低土壤Cd的生物可给性（P<0.05）及Cd对人体的健康风险,在胃和小肠阶段的平均降幅为19.2%和33.0%,其中胃阶段分别达到施用Ca(OH)2和Ca(H2PO4)2的3.11和1.99倍,小肠阶段为5.99和2.72倍。该研究为Cd污染土壤钝化修复剂的开发、改进和选择提供了科学依据和参考。     

氮肥形态对伴矿景天生长和锌镉吸收性的影响研究

以锌镉超积累植物伴矿景天为供试植物,采用单边根袋法盆栽试验研究了铵态氮肥和硝态氮肥施用对植物根际和非根际土壤中Zn、Cd的化学行为,以及伴矿景天生物量和Zn、Cd吸收性的影响。结果表明,施用硝态氮肥更能提高根际土壤Zn和Cd的生物有效性,显著增大植物体内Zn和Cd浓度(P0.05),增率分别为38.2%和110%,但施用铵态氮肥更有利于促进伴矿景天的生长,增率为49.4%;氮肥形态对伴矿景天生物量的影响显著大于对植物地上部Zn、Cd浓度的效应,施用铵态氮肥显著提高Zn和Cd总吸收量,增率分别为53.3%和123%,施用硝态氮肥对其则无显著影响。施用铵态氮肥较硝态氮肥更能提高伴矿景天的污染土壤Zn、Cd吸取修复效率。     

生物质炭添加对生菜Cd积累的影响

为探究添加生物质炭对Cd胁迫下生菜Cd吸收累积的影响,以生菜为试验材料,通过盆栽试验,在添加外源镉含量为3 mg/kg的土壤中分别添加0%、1%、2%、3%的生物质炭,待生菜收获后,测得土壤pH、有机碳、生菜产量、生菜体内Cd富集和转运情况及Cd在土壤中的赋存形态的数据。结果表明：添加生物质炭可以显著提高土壤有机碳含量(P≤0.05),其中生物质炭添加量为3%,相比CK组土壤有机碳增加了35.14%～40.87%;添加生物质炭可以显著降低生菜Cd含量,尤其是3%量的生物质炭添加后,生菜叶Cd含量由0.79 mg/kg降低至0.44 mg/kg。生物质炭可以显著降低生菜中Cd的富集、转运系数,并使残渣态Cd含量增多,酸可提取态、可还原态、可氧化态Cd含量显著降低。因此,生物质炭的施用对Cd污染土壤和生菜体内Cd的积累有显著的阻控作用,特别是生物质炭添加量为3%时效果最优。