模拟酸雨与重金属镉复合作用对秃瓣杜英幼苗光合生理及生长影响的研究

发布时间：2020-08-05 13:52

【摘要】：为揭示重金属Cd和酸雨对植物毒害机理和本土常见乔木在酸雨地区进行重金属污染土壤的治理与修复提供依据和参考。本论文采用盆栽受控试验,设置了重金属Cd(0、50、100mg/kg)、酸雨梯度(p H 3.0、p H 5.6、p H 7.0),研究了重金属Cd和酸雨复合胁迫对一年生秃瓣杜英的生理生化特性和元素的影响,试验得出的主要结果如下:无论是单独Cd处理还是酸雨与Cd复合处理,Cd对秃瓣杜英幼苗均表现出“低促高抑”现象。在Cd浓度为50mg/kg下,p H 3.0、p H 5.6、p H 7.0处理组的秃瓣杜英幼苗生物量均有所增加,同时其荧光参数Fv/Fm、Fv/F0、Yield和q P值与对照组之间无显著差异,同时杜英的相对电导率、谷胺胱肽以及POD和CAT酶的活性与对照组之间差异也不显著,说明在Cd浓度为50mg/kg与酸雨复合作用下秃瓣杜英幼苗没有受到明显的胁迫。在单独Cd浓度为50mg/kg处理下,其杜英总生物量显著高于对照组,其叶片中Mg元素含量均显著高于对照组,这有利于杜英的光合作用以及电子传递,光合特征参数中最大净光合速率Amax均显著大于对照组;而Cd浓度为100mg/kg下,p H 3.0、p H 5.6、p H 7.0处理组下秃瓣杜英幼苗生物量均下降,荧光参数Fv/Fm、Fv/F0、Yield和q P值,叶片中Mg含量,杜英总Fe的含量以及光响应曲线和光合特征参数中最大净光合速率Amax、LSP等均显著低于对照组,同时杜英相对电导率和POD酶活性显著高于对照组,而谷胱甘肽含量和CAT酶的活性显著低于对照组。综上,在Cd和酸雨胁迫下,秃瓣杜英幼苗能忍耐在Cd(50mg/kg)下酸雨p H≥3.0的逆境环境。由此可知,秃瓣杜英可作为酸雨地区轻度Cd污染土壤的治理与修复的绿化树种,以发挥其重要的生态效益。
【学位授予单位】：浙江农林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X503.231;S792.99
【图文】：

杜英,重金属Cd,生物量,模拟酸雨

表 2 复合胁迫对秃瓣杜英幼苗生物量的影响able 2 Effects of combined stress on the biomass of Elaeocarpus glabripetalus seedl浓度g)酸雨 pH 值叶生物量(g) 茎生物量(g) 根生物量(g) 总pH 3.0 10.71±0.98a 10.25±0.97ab 7.75±0.85ab 28pH 5.6 7.64±0.84ab 10.33±0.87ab 9.65±0.82a 27pH 7.0 6.66±0.42b 11.12±0.99a 6.02±0.52b 23pH 3.0 7.37±0.85ab 10.01±0.95ab 6.98±0.43ab 24pH 5.6 7.92±0.78ab 9.34±0.56ab 7.34±0.51ab 24pH 7.0 9.02±0.38ab 10.9±0.36a 8.74±0.67ab 28pH 3.0 5.98±0.96b 7.06±0.67b 5.58±0.45b 18pH 5.6 6.61±0.88b 7.64±0.81b 6.37±0.78ab 20pH 7.0 6.55±0.89b 8.78±0.42ab 5.84±0.67b 21所有数据为平均值±标准差(Mean±SD；n＝3)；字母表示不同处理组间的差异显著性(P＜0.05)，下同。

光响应曲线,杜英,气体交换参数,模拟酸雨

18图 2 模拟酸雨与重金属 Cd 复合胁迫下杜英幼苗气体交换参数Fig. 2 Gas exchange parameters of Elaeocarpus glabripetalus seedlings under the combined stress ofsimulated acid rain and heavy metal Cd4.2.2 模拟酸雨与重金属 Cd 复合胁迫对杜英幼苗光合特征参数的影响光响应曲线可以测量叶片适应不同水平光照的能力，对研究植物的限制范围及其他植物叶片的胁迫的效应十分有价值，正常环境下光响应曲线是稳定的，当受到胁迫时光合参数指标就会发生变化[71]。Amax表示植物叶片的最大净光合速率，是衡量植物光合能力大小的参数。由表 3

杜英,模拟酸雨,重金属Cd,荧光参数

21图 3 模拟酸雨与重金属 Cd 对杜英荧光参数复合影响Fig.3 Effects of Cd and acid rain on fluorescence parameters in E. Glabripetalus4.3 模拟酸雨与重金属 Cd 复合胁迫对杜英幼苗膜透性和抗氧化酶系统的影响相对电导率的大小可以直观地反映植物细胞膜透性的影响，相对电导率越大，说明膜透性越大，植物膜质过氧化程度越深，受到的损害则越大。如图 4 所示，当没有外源 Cd 处理下，杜英叶片的相对电导率随着酸雨 pH 值的降低而降低，但是与对照组之间相比降低不明显(P㧐0.05)。在没有酸雨处理下，随着 Cd 浓度的升高相对电导率也相应升高。与对照组相比，低浓度 Cd(50mg/kg)下差异不显著(P㧐0.05)；高浓度Cd(100mg/kg)下，相对电导率显著高于对照组(P㩳0.05)。复合污染下，相对电导率随着复合污染强度的增强而升高。低 Cd 浓度下，各酸雨处理组相对电导率与对照组之间无显著差异(P㧐0.05)，而高 Cd 浓度下，各处理组相对电导率明显高于对照组(P㩳

【参考文献】