旱柳生長過程對鉛脅迫的響應(yīng)機理研究.pdf

1、土壤重金屬污染已成為世界性的生態(tài)環(huán)境問題。鉛是常見的重金屬污染物，當其進入植物體內(nèi)并慢慢積累在里面，達到一定數(shù)量時，會對植物造成不良傷害。植物有吸收、揮發(fā)、根濾、降解、穩(wěn)定等功能，對土壤或水體中的污染物有強大的凈化作用，植物修復(fù)作為清除環(huán)境污染的綠色環(huán)保技術(shù)具有很大的發(fā)展空間，越來越受到國內(nèi)外的關(guān)注。旱柳（Salix matsudana）為楊柳科柳屬落葉喬木，是世界上物種最多的屬之一。其具有分布廣、適應(yīng)性強、生長快、生物量大、有耐重金屬

2、能力等特點，成為研究植物對重金屬耐受性的優(yōu)勢樹種。
　　本文通過盆栽試驗，研究了早柳在受到鉛脅迫時根、莖、葉富集轉(zhuǎn)運特征、形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理生化指標的響應(yīng)情況，并采用掃描透射電鏡（STEM）、能譜(EDAX)、傅立葉紅外光譜(FTIR)分析了旱柳受鉛脅迫時根、莖、葉微觀形態(tài)、礦質(zhì)元素分布、活性基團組成的變化情況。系統(tǒng)的解析了早柳對鉛的脅迫機理。在旱柳一年中的生長旺盛期春季和夏季進行測定，主要研究結(jié)果如下:
　　(1)旱柳對鉛的富

3、集、轉(zhuǎn)運特征:旱柳富集和轉(zhuǎn)運鉛的能力以及旱柳株高、根長和增加生物量均隨著鉛濃度增加呈先升后降的趨勢，在土壤鉛濃度600mg/kg時達最大值。夏季鉛脅迫對旱柳根莖葉中鉛含量、富集轉(zhuǎn)運系數(shù)以及形態(tài)特征的影響顯著高于春季。
　　(2)旱柳生理生化指標的變化:旱柳根、莖、葉中的SOD、POD、CAT活性、可溶性蛋白含量以及葉片中的葉綠素含量均隨著土壤鉛濃度的增加呈先升后降的趨勢，MDA含量呈上升趨勢。旱柳根系為重金屬鉛的主要累積部位，只有

4、少量的鉛轉(zhuǎn)移到地上部分。旱柳耐鉛能力表現(xiàn)為:根＞莖＞葉。研究表明:早柳的最佳耐鉛濃度可能為600mg/kg，在低中鉛濃度區(qū)，夏季鉛脅迫對SOD、POD、CAT活性、葉綠素含量、可溶性蛋白含量的影響顯著高于春季;但在高鉛濃度區(qū)，春季顯著高于夏季。夏季鉛脅迫對MDA含量的影響明顯高于春季。
　　(3)旱柳根、莖、葉微觀結(jié)構(gòu)變化:掃描電鏡圖顯示，旱柳根、莖、葉在鉛濃度為600mg/kg時均保持較完整的微觀結(jié)構(gòu)。高濃度鉛對旱柳根部和莖部有

5、障礙效應(yīng)，葉片結(jié)構(gòu)由正常的褶皺狀態(tài)變?yōu)榕蛎浲蛊馉?。說明在鉛濃度為600mg/kg時，旱柳保持良好的生長狀態(tài)，能夠正常吸收和轉(zhuǎn)運所需物質(zhì)。
　　(4)早柳根、莖、葉活性基團組成變化:由傅立葉紅外分析可知，根部是耐鉛的主要部位。鉛脅迫后，根部含氧活性基團羥基-OH鍵、和羰基-C=O-鍵的譜峰減弱甚至消失，且鉛濃度為600mg/kg時根部譜峰減弱或消失的最多，抗氧化能力最強。地上部分的活性基團變化不明顯，說明根部主要富集鉛，向上轉(zhuǎn)運鉛的