大叶落地生根对铜、铅、锌的耐性及其富集特性的研究.pdf

大叶落地生根对铜、铅、锌的耐性及其富集特性的研究 JI‘，o，‘■．摘要 经济和社会发展的同时也带来了土壤重金属污染等一系列的生态环境问题， 利用植物修复重金属污染的土壤备受人们关注，而景天科植物在重金属污染土壤 的生态修复方面具有广阔的前景和优势。研究表明，东南景天(Sedum alfredii)是 的超富集植物，而皖景天(Sedum jinianum)是cd的超富集植物等。大叶落地生 根(Kalanchoe 强，也是常见的园艺植物，但目前有关其对重金属Cu、Pb和Zn的耐性和富集特 性尚不清晰。本研究通过盆栽实验，分别研究了不同浓度的重金属Cu(0、50、100、 生理指标的响应及重金属分布和积累的特点，探讨其对这些重金属的耐性和富集 特性。主要结果如下： (1)各浓度的Pb和Zn处理下，大叶落地生根没有受到明显的毒害现象。相 比较对照组，植物的生物量和生长指标都有所增加。Pb处理下，大叶落地生根的 叶绿素和脯氨酸含量都随重金属浓度升高而呈现增大的趋势；Zn处理下，尽管在 400．800mg·kgJ处理组中植物的叶绿素和脯氨酸含量有下降的趋势，但总体上均高 于对照组。Cu胁迫下，大叶落地生根在600mg·kg。1的浓度组表现出了明显的生长 缓陵和生物量偏小的受害症状，并且其各生长指标和生物量均显著低于其对照组， 说明重金属Cu对大叶落地生根的毒害性相对较强。综合各项指标可得，大叶落地 生根对这三种重金属的耐性强弱顺序为TPbTznTc。。 (2)三种重金属处理下，大叶落地生根地上部分积累各类重金属的量均未达 到对照组的100倍，且重金属积累能力基本表现为根茎叶，因此大叶落地生根 处理下，富集系数(BCF)和转移系数(TF)都大于1，表示地上部有大量的铜离 子积累，导致植物受到明显的毒害作用，这可能是植物对Cu的耐性较弱的原因； 各浓度Pb处理下，大叶落地生根对重金属的转运系数都小于1，但是其根部重金 属积累含量较高，说明Pb由大叶落地生根的地下部分向地上部分的转运能力较差， 导致Pb对大叶落地生根的地上部分生长代谢的影响不大；在各浓度Zn处理下， 富集系数都大于1，说明大叶落地生根对Zn具有一定的富集能力，当浓度超过 400mg·kg‘1时，转移系数降到了1以下，说明大叶落地生根在低浓度zn处理下向 地上转移能力较强，而高浓度是主要以根部积累为主。 (3)Pb处理下，大叶落地生根体内的SOD和CAT酶活性与MDA间均呈 落地生根抵抗Pb毒害的保护酶物质。积累在根部的Pb主要为溶解性差、活性低 的盐酸态以及与蛋白质结合生成稳定的金属化合物，导致了植物体内Pb向地上 部分的转运能力，并显著降低了铅离子的毒性：Zn处理下，植物体内的SOD和 CAT酶活性无明显升高，与MDA之间也没有直接相关性，说明大叶落地生根在 抵御Zn毒害时，SOD和CAT不是直接相关性物质。根部积累的Zn主要以乙醇 和HAc提取态为主，可能是形成难溶于水的重金属磷酸盐以及与蛋白质结合成稳 定的金属有机络合物，降低了游离态的Zn向地上部分的转运能力，从而降低了 Zn对植物的毒害作用。 尽管本研究发现，大叶落地生根并不是重金属Cu、Pb、Zn的超积累植物， 尤其是只对中低浓度(0-600mg·kg。)的Cu具有一定的耐性和富集能力，但大叶 落地生根对Pb和Zn具有较强的耐受性和积累能力，尤其是对Zn的富集系数和 转移系数均大于1，且对Pb、Zn的迁移总量(TMT)明显随着处理浓度的增加 而显著上升；而且大叶落地生根具有耐干旱、耐贫瘠、易繁殖，以及观赏性高等 特点，这都显示出大叶落地生根对铅、锌污染土壤具有较好的植物修复作用，及 应用价值和发展潜力，可以将中低重金属污染的土地转化为景观用地。 关键词：大叶落地生根；铜；铅；锌；耐性；富集特性 and of and ontheToleranceEnrichment Study Cu，Pb Znin Kalanchoe