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Effects of cadmium stress on growth and nutrient accumulation, distribution and utilization in Osmanthus fragrans var. thunbergii

镉胁迫对桂花生长和养分积累、分配与利用的影响



全 文 :植物生态学报 2010, 34 (10): 1220–1226 doi: 10.3773/j.issn.1005-264x.2010.10.011
Chinese Journal of Plant Ecology http://www.plant-ecology.com
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收稿日期Received: 2009-12-21 接受日期Accepted: 2010-03-01
* 通讯作者Author for correspondence (E-mail: scyangwq@163.com)
镉胁迫对桂花生长和养分积累、分配与利用的影响
吴福忠 杨万勤* 张 健 周利强
四川农业大学林业生态工程重点实验室, 四川雅安 625014
摘 要 桂花(Osmanthus fragrans var. thunbergii)是长江流域镉污染地区普遍栽植兼具绿化、观赏和净化环境等重要价值的
园林树种之一。为了解镉胁迫条件下桂花生长适应特性, 采用盆栽试验研究了不同镉浓度处理下(CK: 0 mg·kg–1; I: 25
mg·kg–1; II: 50 mg·kg–1; III: 100 mg·kg–1; IV: 200 mg·kg–1)一个生长季节内一年生桂花生物量生产、生物量分配格局以及C、N、
P积累、分配与利用特征。植物各器官生物量生产及C、N和P积累量均表现出随镉处理浓度的增加而降低的趋势, 较高浓度
镉处理(II、III、IV)明显抑制了桂花的生物量生产、C、N和P的积累, 显著改变了生物量及其C、N和P积累量的分配格局, 但
相对较低浓度镉处理(I)对桂花生物量生产以及C、N和P的积累与分配特征影响并不显著。一定浓度的镉胁迫处理(I、II、III)
表现出提高桂花N的利用效率而降低P的利用效率的趋势, 但重度镉胁迫(IV)均降低了桂花N和P的利用效率。结果表明桂花具
有一定的抗镉胁迫能力, 但较高程度的镉胁迫显著影响了桂花生长及养分格局。
关键词 镉, 生长, 重金属胁迫, 养分利用, 桂花
Effects of cadmium stress on growth and nutrient accumulation, distribution and utilization
in Osmanthus fragrans var. thunbergii
WU Fu-Zhong, YANG Wan-Qin*, ZHANG Jian, and ZHOU Li-Qiang
Sichuan Provincial Key Laboratory of Ecological Forestry Engineering, Sichuan Agricultural University, Ya’an, Sichuan 625014, China
Abstract
Aims The valuable ornamental plant Osmanthus fragrans var. thunbergii is grown in city gardens and on road-
sides in the regions of the Yangtze River Basin, where often it has been contaminated with cadmium. Our objec-
tive was to characterize the effects of different cadmium stresses on (a) biomass production, (b) C, N and P accu-
mulation and distribution patterns and (c) N and P use efficiency in O. fragrans var. thunbergii.
Methods A controlled pot-experiment was arranged with different treatments of five cadmium concentrations
(CK: 0, I: 25, II:50, III: 100, and IV: 200 mg·kg–1). One-year old O. fragrans var. thunbergii was cultivated in the
pots. Biomass production and concentrations of C, N and P in plant components were measured over one growing
season. Biomass, distribution of C, N and P and N and P use efficiency were calculated.
Important findings Treatments with higher cadmium concentrations (II, III and IV) significantly decreased O.
fragrans var. thunbergii biomass and C, N and P accumulation, as well as altered their distribution patterns, but
the treatment with lower cadmium concentration (I) had no significant effects. Treatments with lower cadmium
concentrations (I, II and III) increased N use efficiency but decreased P use efficiency, and both the lowest N and
P use efficiencies were observed under the treatment with the highest cadmium concentration (IV). Results sug-
gest that O. fragrans var. thunbergii could efficiently adapt to cadmium-contaminated environments by altering
nutrient use strategy and biomass distribution pattern.
Key words cadmium, growth, heavy mental stress, nutrients utilization, Osmanthus fragrans var. thunbergii

人类社会工业化进程的加快以及农业生产中
化肥和农药等富镉物质的过度使用已经使镉污染
成为全球最为严重的环境问题之一, 且恶化范围正
在加大, 恶化程度正在加深(周启星和宋玉芳, 2004;
Zacchini et al., 2009)。镉并非生物体所必需的元素,
极小的浓度即可产生较大的危害(Benavides et al.,
2005; Nedjimi & Daoud, 2009)。尽管有研究表明低
浓度镉处理有促进植物生长的作用(曹玲等, 2006),
但大多数研究表明, 植物在一定程度的镉胁迫下均
表现出生长受阻的现象(刘志华等, 2008; Wu et al.,
吴福忠等: 镉胁迫对桂花生长和养分积累、分配与利用的影响 1221

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2009b)。镉的存在常常改变土壤的生态过程, 影响
土壤养分的有效性, 影响植物对土壤养分的吸收利
用(Boussama et al., 1999; Chien & Kao, 2000; 王欣
等, 2007), 进而形成镉与养分同时限制植物生长的
恶性循环。然而, 已有的研究更加关注镉在植物-土
壤系统间的迁移、转化和富集过程及其对植物生理
过程的影响 (Benavides et al., 2005; 刘志华等 ,
2008)。理解镉胁迫对植物生长以及养分积累、分配
和利用特征的影响可为镉污染地区植物栽培和生
态环境建设提供重要的科学依据。
桂花(Osmanthus fragrans var. thunbergii)是长
江流域广泛栽植的城市绿化、公路行道、园林景观
树种, 不仅具有绿化环境、净化空气、美化景观等
环境效益, 而且具有重要的药用价值(陈洪国等 ,
2008)。长江流域是中国镉污染最严重的区域之一
(Wu et al., 2009b), 迄今为止尚无相关研究注意到
桂花在镉污染条件下的生长适应特征。这限制了镉
污染地区桂花在城市园林和生态建设中植物配置
等方面的应用。因此, 研究典型镉污染地区不同镉
胁迫条件下桂花生长以及对限制养分(N和P)的积
累、分配与利用特征, 分析不同镉胁迫水平对桂花
生长适应与养分利用机制的影响, 了解桂花对镉污
染的耐受性, 可为深入认识镉污染条件下植物生长
适应过程提供基础数据, 同时为镉污染地区相关植
物栽培实践提供理论支持。
1 材料和方法
1.1 供试土壤和试验设计
试验地点位于四川农业大学雅安校区(四川雅
安: 102º59′ E, 29º58′ N, 海拔620 m), 该区为长江流
域镉污染较为典型的地区, 同时也是典型的桂花栽
培区。属中纬度内陆亚热带湿润气候区, 具有冬无
严寒, 夏无酷暑, 气候温和, 昼夜温差小等特征。多
年平均降水量1 732 mm, 多年平均蒸发量838.85
mm, 多年平均气温16.12 ℃, 城区多年平均日照时
数为1 019 h, 多年日照率为23%, 多年平均无霜期
为298天(张健, 2009)。
2007年10月采集长江上游低山丘陵区分布最
为典型的酸性紫色土(pH值 : 4.85; 有机C: 20.03
g·kg–1; 全N: 1.28 g·kg–1; 全P: 0.45 g·kg–1; 全K: 3.05
g·kg–1; 全Cd: 2.95 mg·kg–1)。土壤样品采回后经自然
风干、磨碎、过筛, 充分混匀后堆积60天装入陶盆
(上口径为36 cm, 下口径25 cm, 高25 cm), 每盆装
土25 kg (干土)。为了解桂花对镉污染环境的耐受性
及其在不同程度镉污染条件下的生长适应特征, 本
实验设置5个镉胁迫梯度(CK (0 mg·kg–1干土)、I (25
mg·kg–1干土)、II (50 mg·kg–1干土)、III (100 mg·kg–1
干土)和IV (200 mg·kg–1干土))。于2008年3月3日以
分析纯CdCl2·2.5H2O与去离子水配制成约250 mL溶
液均匀施入相应陶盆中。每盆栽植一年生桂花幼树
1株, 每个处理5个重复, 共25盆。所有盆均放入一
个挡雨棚中, 统一管理。另取5株生长特征基本一致
的桂花幼树测定其各器官生物量初始值。
1.2 取样和实验分析
试验期间不定期收集凋落叶。2008年11月28日,
采用破坏性收获法采集各个处理的桂花根、茎和
叶。65 ℃恒温下烘至恒重, 计算单株桂花根、茎、
叶、凋落叶及单株生物量。将根、茎、叶、凋落叶
样品粉碎研磨后过1 mm筛, 以备C、N、P元素的测
定。
植物样品全C采用K2Cr2O7氧化-FeSO4滴定法
测定(鲁如坤等, 2000)。H2SO4-H2O2消煮后以测定植
物各器官N、P含量, N含量采用靛酚蓝比色法测定,
P含量采用钼锑抗比色法测定(鲁如坤等, 2000)。所
有分析做3个重复。
1.3 数据处理和统计分析
根据试验初期桂花幼树各器官生物量和实验
结束时幼树相应各器官生物量计算不同镉处理条
件下桂花各器官生物量生产; 根据试验期间各器官
生物量生产与C、N和P含量计算桂花C、N和P积累
与分配特征。N和P利用效率表示为单位吸收量所产
生的生物量, 根据生物量生产和N、P积累量计算(吴
福忠等, 2008)。单因素方差检验(One-way ANOVA)
比较不同镉处理条件下桂花生长特征, 生物量生产
和C、N、P积累与分配以及N、P利用效率差异。所
有分析统计均应用SPSS11.5统计软件进行。
2 结果和分析
2.1 桂花生物量及其分配
表1显示, 尽管I处理并不显著影响植物总生物
量及其各器官生物量(p > 0.05), 但是植物各器官生
物量均表现出随镉胁迫程度的增加而降低的趋势。
相对于对照, II、III、IV处理使植物总生物量分别显
著降低了72.5%、69.2%和80.85% (p < 0.01)。各处
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表1 不同镉浓度处理下桂花生物量及其分配特征(平均值±标准偏差, n = 5)
Table 1 Biomass and its components of Osmanthus fragrans var. thunbergii under different Cd concentration treatments (means ±
SD, n = 5)
叶生物量
Leaf biomass (g)
茎生物量
Stem biomass (g)
根生物量
Root biomass (g)
凋落叶生物量
Litter leave biomass (g)
总生物量
Total biomass (g)
根/茎比
Ratio of root to stem
CK 17.96 ± 1.46a
27.35%
25.38 ± 3.99a
38.65%
20.72 ± 4.06a
31.55%
1.61 ± 0.60a
2.45%
65.67 ± 4.58a
100%
0.82 ± 0.08a
I 14.82 ± 2.08a
25.11%
22.28 ± 4.44ab
37.74%
20.65 ± 3.75a
34.98%
1.28 ± 0.44a
2.17%
59.03 ± 5.12a
100%
0.93 ± 0.09b
II 5.62 ± 2.97b
29.94%
5.83 ± 1.53bc
31.06%
6.05 ± 1.79b
32.23%
1.27 ± 0.54a
6.77%
18.77 ± 3.43b
100%
1.04 ± 0.09b
III 4.70 ± 2.10b
27.50%
5.53 ± 1.76bc
32.36%
5.60 ± 0.96b
32.77%
1.26 ± 0.31a
7.37%
17.09 ± 3.54b
100%
1.01 ± 0.12b
IV 3.61 ± 1.73b
36.35%
2.52 ± 0.52c
25.38%
2.55 ± 1.11c
25.68%
1.25 ± 0.47a
12.59%
9.93 ± 2.18c
100%
1.01 ± 0.11b
同一列中不同字母表示处理间差异显著(p < 0.05)。CK、I、II、III、IV镉浓度分别为0、25、50、100和200 mg·kg–1干土。百分比为各器官占总生物
量的比例。
Different letters within a column indicate significant differences among the treatments (p < 0.05). CK, I, II, III, IV, Cd concentration is 0, 25, 50, 100 and 200
mg·kg–1 dry soil, respectively. Percentages are the biomass proportion of each organs to total biomass.

理间的凋落叶生物量差异并不显著(p > 0.05), 但是
凋落叶比例随镉胁迫程度增加而增加。对照和I、II
和III处理中, 根和茎占总生物量的比例相对较大,
而IV处理中新鲜叶生物量比例最大。镉胁迫处理显
著增加了植物根/茎比(R/S) (p < 0.05)。
2.2 桂花各器官C、N和P含量
不同浓度镉处理对桂花各器官C含量无显著影
响(p > 0.05), 但显著降低了新鲜叶片的N含量(p <
0.05), 高浓度镉处理(IV)显著降低了桂花各器官的
P含量(p < 0.05) (图1)。新鲜叶和凋落叶N含量显著
大于茎和根(p < 0.05)。相对于对照处理, 新鲜叶N
含量明显高于凋落叶, 镉胁迫条件下凋落叶N含量
明显大于新鲜叶。对照条件下P含量在新鲜叶片与
凋落叶间并无显著差异, 但镉胁迫条件下新鲜叶片
P含量显著大于凋落叶(p < 0.05)。
2.3 桂花C、N和P积累与分配
桂花C、N和P积累量表现出随着镉胁迫程度的
增加而降低的趋势(表2)。低浓度镉处理(I)显著降低
植物总C和总N积累量、茎C和N积累量、叶N积累
量以及凋落叶C和P积累量(p < 0.05)。植物总C、N
和P积累量及其各器官积累量在II和III处理之间无
显著差异(p > 0.05), 而IV处理条件下植物总C、N和
P积累量及其各器官积累量均最小。
镉胁迫处理也明显改变植物各器官C、N和P的
分配格局(图2)。相对于对照, 镉胁迫处理并不明显
影响植物新鲜叶中C和P积累量的比例, 但明显降
低了新鲜叶N积累量比例。另外, 镉胁迫处理并不
明显改变根C、N和P积累量的比例, IV处理条件下,
茎C、N和P积累量的比例最低。凋落叶C、N和P积
累量的比例随镉胁迫程度的增加而增加。
2.4 桂花N和P利用效率
镉胁迫处理显著增加叶C/N和植物总C/N (p <
0.05), 显著降低叶N/P(p < 0.05) (表3)。IV处理显著
降低了N的利用效率(NUEN) (p < 0.05), 但I、II和III
处理表现出增加NUEN的趋势。不同程度的镉处理
对N/P和P的利用效率 (NUEP)均无显著影响 (p >
0.05), 但是镉胁迫条件下NUEP表现出降低的趋势,
并以IV处理条件下最低。
3 讨论
植物常常通过改变资源分配与利用方式等生
长适应机制以适应胁迫环境引起的资源限制(吴福
忠等, 2008; 冯丽等, 2009)。本研究表明, 一定浓度
镉处理(如I)对桂花生物量、C、N和P积累量及其分
配格局并无显著影响, 而较高浓度镉处理明显抑制
了桂花的生长以及C、N和P的积累, 一定程度上改
变了桂花的生长适应机制及养分利用特征。这表明
一定程度的镉胁迫可以影响土壤养分的有效性, 进
而改变植物的生长特征; 同时也表明桂花对该区普
遍存在的低浓度镉污染具有较强的抗性, 可以栽植
于具有一定程度镉污染的土壤环境。
植物常常将有限的资源分配到不同结构和功
能的器官上, 使生长、维持和繁殖等方面的综合效
益达到最佳 , 从而更好地适应环境 (任海彦等 ,
2009)。镉胁迫常常限制土壤养分的有效性和可利用
性, 加大植物各器官之间对资源的竞争(冯丽等,
2009), 进而表现出植物各器官生物量及其分配格
局的改变。本研究中较高浓度镉胁迫显著降低了桂
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图1 不同镉浓度处理下桂花各器官C、N和P含量的差异(平均值±标准偏差, n = 5)。不同字母表示处理间的差异显著(p < 0.05)。
CK、I、II、III、IV, 同表1。
Fig. 1 Variations of C, N and P concentrations of Osmanthus fragrans var. thunbergii under different Cd concentration treatments.
Different letters indicate significant differences among the treatments (p < 0.05) (mean ± SD, n = 5). CK, I, II, III, IV, see Table 1.


花生物量生产并改变了生物量分配格局的结果充
分证明了这一理论。桂花在镉胁迫条件下增加地下
部分生物量比例以及根茎比可以更好地获取有限
的土壤资源, 以维持相对更好的生长。同时, 在极
度胁迫的条件(IV)下, 桂花仍然最大限度地增加新
鲜叶片比例, 加大光合产物量以维持生存, 这是植
物在环境异常恶劣条件下的适应机制。然而, 低浓
度镉胁迫并没有显著改变桂花生物量及其分配格
局, 这也证明了桂花对镉污染具有一定的抗性。
植物各器官的C及养分含量是诊断植物受害程
度的重要指标。由于N是植物体内生理生化过程中
酶的重要组成成分, N在光合器官和养分吸收器官
的分配是植物需要平衡的一个问题(Patterson et al.,
1997)。Broadley等(2000)认为, 植物吸收的N通常会
首先保证叶片的生产以保持最大的C固定率。本研
究中镉胁迫处理明显降低了桂花叶片的N含量, 意
味着镉胁迫已经限制了植物养分的吸收, 进而影响
其光合生理过程, 抑制植物生长。高浓度镉处理显
著降低植物各器官的P含量也可能与镉胁迫条件下
植物养分吸收受限有关。这些结果充分说明, 一定
程度的镉胁迫将会导致养分成为限制植物生长的
重要因子。虽然具体的机制仍然不甚清晰, 但这为
后续研究提供了很好的思路。另外, 本研究还发现,
镉污染明显改变了植物养分含量格局。在镉胁迫处
理下, 凋落叶的N含量明显高于新鲜叶, 表明镉胁
迫处理可能促使叶片提前凋落。然而, 凋落叶的P
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表2 不同镉浓度处理下桂花各器官的C、N和P贮量(平均值±标准偏差, n = 5)
Table 2 C, N and P accumulations of Osmanthus fragrans var. thunbergii under different Cd concentration treatments (means ± SD,
n = 5)

新鲜叶积累量
Fresh leaf accumulation
(mg)
茎积累量
Stem accumulation
(mg)
根积累量
Root accumulation
(mg)
凋落叶积累量
Litter leaves accumu-
lation (mg)
总积累量
Total accumulation
(mg)
CK 8 471.24 ± 256.38a 12 092.25 ± 523.24a 8605.03 ± 486.77a 741.21 ± 65.21a 29 909.73 ± 1 125.96a
I 8 272.35 ± 367.24a 8 621.32 ± 124.67b 8483.74 ± 256.45a 560.17 ± 74.16b 25 937.58 ± 968.75b
II 2 541.27 ± 185.69b 2 592.14 ± 186.75c 2342.23 ± 212.33b 532.38 ± 55.65bc 8 008.02 ± 582.65c
III 2 430.74 ± 205.36b 2 483.27 ± 109.01c 2264.45 ± 156.67b 476.32 ± 85.21c 7 654.78 ± 610.20c
C
IV 1 881.35 ± 212.12c 1 116.25 ± 213.55d 2041.02 ± 274.14b 481.14 ± 58.85c 5 519.76 ± 498.12d
CK 183.02 ± 26.75a 47.11 ± 5.69a 65.14 ± 11.25a 16.25 ± 4.35a 311.52 ± 41.11a
I 131.42 ± 33.21b 33.23 ± 7.32b 57.71 ± 9.82a 14.63 ± 2.19a 236.99 ± 23.55b
II 32.55 ± 6.75c 11.14 ± 2.65c 21.37 ± 4.56b 11.16 ± 3.12b 76.22 ± 11.26c
III 31.43 ± 7.14c 9.72 ± 3.17c 17.15 ± 3.25b 10.02 ± 2.14c 68.32 ± 10.75c
N
IV 19.28 ± 5.12d 5.31 ± 1.20d 15.36 ± 3.33b 10.31 ± 3.15c 50.26 ± 8.95d
CK 18.37 ± 2.35a 19.07 ± 2.85a 15.12 ± 2.15a 1.74 ± 0.56a 54.30 ± 9.12a
I 17.14 ± 2.78a 17.46 ± 4.56a 14.23 ± 4.13a 0.96 ± 0.12b 49.79 ± 5.50a
II 5.34 ± 1.96b 5.12 ± 1.41b 4.15 ± 1.15b 1.32 ± 0.15c 15.93 ± 4.86b
III 4.63 ± 1.56b 4.47 ± 1.52b 3.80 ± 1.16b 1.25 ± 0.10c 14.15 ± 3.25b
P
IV 2.91 ± 0.82c 1.74 ± 0.68c 3.21 ± 1.12b 0.67 ± 0.09d 8.53 ± 2.18c
表注同表1。
Notes see Table 1.




图2 不同镉浓度处理下桂花各器官中C、N和P贮量占植株总贮量的比例。CK、I、II、III、IV, 同表1。
Fig. 2 Percentages of C, N and P in each organ to total plant of Osmanthus fragrans var. thunbergii under different Cd concentration
treatments. CK, I, II, III, IV, see Table 1.


含量在镉处理条件下降低, 可能的原因是P是供试
土壤(酸性紫色土)的限制养分元素之一, 因而P在
叶片凋落过程中发生了内转移机制 (吴福忠等 ,
2005)。
虽然植物各器官养分含量差异可以在一定程
度上反映植物对环境变化的响应, 但是植物各器官
C、N和P积累及其分配格局是对环境因子变化较为
综合的响应机制(Wu et al., 2009a)。一定程度的环境
胁迫也是一种环境刺激机制, 这种机制可能在最初
使得植物形成一种保护特性, 提高相关的酶活性,
促进一系列生理反应, 而随着胁迫程度的增加, 这
种保护性可能随着植物伤害的增加而消失, 导致植
物生长的下降(曹玲等, 2006; 刘周莉等, 2009)。本
研究中, 相对较低浓度的镉处理表现出并未明显改
变桂花叶片C和P积累量的趋势以及根N和P比例的
趋势的结果与此基本一致。轻度镉污染(25 mg·kg–1)
吴福忠等: 镉胁迫对桂花生长和养分积累、分配与利用的影响 1225

doi: 10.3773/j.issn.1005-264x.2010.10.011
表3 不同镉浓度处理下桂花叶C/N、叶N/P、总C/N、总N/P、N利用效率和P利用效率差异(平均值±标准偏差, n = 5)
Table 3 Leaf C/N, leaf N/P, C/N, N/P, N use efficiency (NUEN) and P use efficiency (NUEP) of Osmanthus fragrans var. thunbergii
under different treatments with different Cd concentrations (means ± SD, n = 5)
叶C/N
Leaf C/N
叶N/P
Leaf N/P
C/N N/P N利用效率 NUEN
(g mass·g–1)
P利用效率 NUEP
(g mass·g–1)s
CK 46.29 ± 6.25a 9.96 ± 2.51a 96.01 ± 8.92a 5.74 ± 1.35a 210.81 ± 36.45ab 1209.39 ± 98.85a
I 62.95 ± 10.17b 7.67 ± 1.704b 109.45 ± 15.26b 4.76 ± 2.06a 249.08 ± 29.16a 1185.58 ± 78.52a
II 78.07 ± 9.18c 6.10 ± 3.25ab 105.06 ± 10.71b 4.78 ± 1.72a 246.26 ± 33.18a 1178.28 ± 109.46a
III 77.34 ± 8.28c 6.79 ± 1.05b 112.04 ± 9.10b 4.83 ± 1.36a 250.15 ± 42.10a 1207.77 ± 115.55a
IV 97.58 ± 6.40d 6.63 ± 2.10b 109.82 ± 10.11b 5.89 ± 2.33a 197.57 ± 28.55b 1164.13 ± 153.68a
表注同表1。
Notes see Table 1.


的环境条件内, 桂花可以很好地生长。并且, 相对
较低浓度镉处理仅对根C、N和P积累量无显著影响,
这是否意味着重金属如镉导致的促进植物生长机
制主要作用于根系活动。相关研究还需要进一步深
入。然而, 值得注意的是, 高浓度镉处理抑制了桂
花各器官C、N和P的积累, 表明高浓度镉污染可以
限制植物对土壤养分的吸收、同化和积累。
环境胁迫条件下, 植物常常高效地利用有限的
资源以维持相对稳定的生长(吴福忠等, 2008; Wu et
al., 2009a)。一定程度的镉胁迫处理显著增加桂花叶
片C/N和植物总C/N, 表现出增加NUEN的趋势均证
明了这一观点。但是, 高浓度镉胁迫显著降低了
NUEN, 表明严重的镉污染可以导致植物体代谢紊
乱(Boussama et al., 1999), 影响植物生理生长过程。
如前所述, 镉胁迫促使叶片提前凋落, 导致N元素
的大量流失, 而P元素通过叶片凋落过程的内转移
机制得以维持, 因而表现出镉胁迫条件下较低的叶
片N/P, 同时也表现出植物缺N的现象(叶片N/P <
10) (Koerselman & Meuleman, 1996)。并且, 由于N
缺失降低了植物相对生产量, 使得镉胁迫条件下
NUEP的降低。因此, 镉胁迫对N代谢与利用等生理
过程的影响可能是植物在镉胁迫条件下生理响应
特征的主要原因。
综上所述, 较高浓度镉处理明显抑制了桂花的
生物量生产, 以及C、N和P的积累, 显著改变了生
物量及其C、N和P积累量的分配格局, 影响了植物N
和P的利用效率, 但相对较低浓度的镉处理对其并
无显著影响。尽管这些结果并没有完全揭示镉胁迫
对桂花生长及养分吸收、积累与利用的影响机制,
但为深入研究镉对植物生长机制的影响提供了良
好的思路, 同时也为镉污染区域环境修复提供了重
要科学依据。另外 , 本研究中重度镉污染 (200
mg·kg–1)条件下桂花仍能通过改变养分的积累与利
用特征维持一定的生物量生产, 这为了解植物在极
度胁迫条件下的生长适应机制提供了一定的基础
数据。
致谢 国家科技支撑计划项目(2008BAD9C2B01)、
四川省杰出青年科技基金(07ZQ026-022)、四川省重
点公益性项目(2007NGY006)和四川高等学校科技
创新重大培育计划(2007ZZ024和09ZZ023)资助。
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责任编委: 段昌群 责任编辑: 李 敏