大气CO2浓度升高对土壤Cd污染刺槐幼苗根围土壤黄酮含量的影响

【目的】探究CO₂浓度升高与Cd污染耦合对刺槐幼苗根围土壤黄酮积累的影响，为重金属污染土壤的植物修复、矿区植被恢复及场地污染修复提供参考。【方法】先将供试土壤用CdSO₄·8H₂O处理，使土壤中Cd含量分别为0，0.45，4.5 mg/kg，放置暗处平衡5个月后，将Cd处理的土壤装盆，以刺槐幼苗为材料，采用盆栽试验，研究大气CO₂浓度和高浓度CO₂处理45，90，135 d后根围土壤及茎干、根系的总黄酮、槲皮素以及茎干和根系C、N、Cd含量，分析根围土壤总黄酮与茎干和根系总黄酮、C、N、Cd含量和C/N的相关性。【结果】当土壤中Cd含量为0 mg/kg时，与大气CO₂浓度处理相比，高浓度CO₂处理根围土壤槲皮素含量显著增加(P<0.05)；总黄酮含量在幼苗生长45 d时显著(P<0.05)增加，而90和135 d时变化不显著。当土壤中Cd含量为0.45 mg/kg时，45 d时土壤总黄酮和槲皮素含量均随CO₂浓度升高而显著(P<0.05)增加， 90和135 d时土壤总黄酮含量无显著变化，而土壤槲皮素含量则显著(P<0.05)降低。当土壤中Cd含量为4.5 mg/kg时，45和90 d土壤总黄酮和槲皮素含量随CO₂浓度升高而显著(P<0.05)降低，而135 d时则显著(P<0.05)升高。无论是在大气CO₂浓度下还是在高浓度CO₂下，当土壤中Cd含量为0~0.45 mg/kg时刺槐幼苗茎干总黄酮含量随生长时间延长而降低；45 d时幼苗根系总黄酮含量呈先降低后升高趋势，而90 d呈先升高后降低趋势，135 d时总体呈增加趋势；茎干和根系C、N、Cd含量及C/N有明显的变化，但是规律性不明显。相关性分析表明，根围土壤总黄酮含量与茎干总黄酮含量及根系C、Cd、C/N呈显著或极显著正相关，而与茎干和根系N含量呈显著或极显著负相关；根围土壤槲皮素与幼苗茎干总黄酮及根系C、槲皮素、Cd含量和C/N呈显著或极显著正相关，而与茎干和根系N呈显著或极显著负相关。【结论】茎干和根系Cd积累对CO₂浓度升高的响应显著影响根围土壤总黄酮和槲皮素的积累。

Combined effect of elevated atmospheric CO2 and Cd contamination on flavonoids accumulation in rhizosphere soil of Robinia pseudoacacia L.seedlings