紅蛋在鎘脅迫下的根系結(jié)構(gòu)變化與根際土壤化學(xué)機(jī)制研究.pdf

1、由于生存環(huán)境的不同，濕地植物形成了有別于旱生植物的重金屬耐性機(jī)制。為了探究濕地植物在重金屬脅迫下的根系結(jié)構(gòu)變化和根際土壤化學(xué)機(jī)制，本文以對Cd有較強(qiáng)耐性和累積性的濕地植物紅蛋為研究材料，通過水培試驗研究紅蛋植株根系泌氧量、根孔隙度、根表鐵膜含量等在Cd脅迫下的變化情況；同時，通過根箱土培試驗，研究根區(qū)與非根區(qū)土壤有效S、有效P、土壤pH、土壤Eh以及Cd化學(xué)形態(tài)的變化情況。研究旨在探明濕地植物紅蛋在鎘脅迫下的根系結(jié)構(gòu)變化與根際土壤化學(xué)機(jī)

2、制，為更好的應(yīng)用其修復(fù)重金屬污染環(huán)境提供科學(xué)依據(jù)。本研究主要結(jié)果如下：
　　 1.紅蛋主要是通過將Cd儲存在地下部來降低其對植株的毒害作用，在5 mgL-1和15 mg L-1 Cd脅迫下培養(yǎng)21天后，植株地下部Cd含量分別達(dá)到了1626.70mg kg-1和1782.85 mg kg-1，而地上部Cd含量分別為294.67 mg kg-1和366.19 mgkg-1。
　　 2.紅蛋植株根系存在泌氧，在空白處理下，植株

3、根系泌氧量為14.08μmolO2/(plant·d)。隨著Cd脅迫濃度的增加，植株根系泌氧量呈下降的趨勢，培養(yǎng)21天后，5 mg L-1和15 mg L-1 Cd脅迫下，植株根系泌氧量分別為10.06μmolO2/(plant·d)和7.05μmol O2/(plant·d)。
　　 3.隨Cd脅迫濃度的增加，紅蛋植株根表鐵膜及鐵膜中Cd含量呈逐漸升高的趨勢，培養(yǎng)21天后，空白、5 mg L-1和15 mg L-1Cd脅迫下，

4、植株根表鐵膜的含量分別為10.23 mg kg-1，25.47 mg kg-1和33.64mg kg-1；空白處理植株根表鐵膜中為檢測出Cd，而在5mg L-1和15 mg L-1Cd脅迫下，植株根表鐵膜中Cd含量分別為24.28 mg kg-1和41.84 mg kg-1。
　　 4.相關(guān)性分析表明根表鐵膜含量與根系泌氧量、根孔隙度呈極顯著的負(fù)相關(guān)性，表明鐵膜的增厚導(dǎo)致根系泌氧的減少和根孔隙度的降低。同時，根表鐵膜含量與鐵膜中

5、Cd的含量呈顯著的正相關(guān)性，表明根表鐵膜對紅蛋吸收Cd有著積極的作用。
　　 5.根系能譜掃描圖片顯示，紅蛋根系具有很強(qiáng)的將Cd向地上部轉(zhuǎn)運能力，同時，凱氏帶對限制Cd向地上部轉(zhuǎn)運有重要的作用，且這種阻礙作用占主導(dǎo)地位；
　　 6.淹水提高了紅蛋植株生物量和體內(nèi)Cd含量，更有利于植株的生長和對Cd的累積。在Cd脅迫下，植物地上部生物量提高了37.89-53.04％，地上部Cd含量提高了23.63-28.06％，植株地下部