全 文 ：　 ［收稿日期］２０１４　０４　１８
　 ［基金项目］湖北省教育厅科学研究项目 （Ｂ２０１０１３０１）。
　 ［作者简介］瞿静 （１９８２ ），女，助教，主要从事园林植物栽培研究。
　 ［通讯作者］吴楚，Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｕｃｈｕｃｈｕ２００１＠１２６．ｃｏｍ。
　　　重金属胁迫下外源钛铁试剂对冬珊瑚幼苗根系发
育、生物量累积及其分配格局的影响
　　瞿静，吴楚　 （长江大学园艺园林学院，湖北 荆州４３４０２５）
［摘要］汞 （Ｈｇ）可抑制植物的生长发育，对植物具有明显的毒害作用。探讨了不同浓度的钛铁试剂
（Ｔｉｒｏｎ）对汞胁迫下的冬珊瑚 （Ｓｏｌａｎｕｍ　ｐｓｅｕｄｏｃａｐｓｉｃｕｍ）幼苗根系生长、生物量累积及其分配的影响。
结果表明：加入５μｍｏｌ·Ｌ
－１ 钛铁试剂后，冬珊瑚幼苗总根长、总投影面积、总表面积比对照增加；随着
外加钛铁试剂浓度的升高，总根长、总表面积和总投影面积呈现逐渐降低的变化趋势，根系体积随钛铁
试剂处理浓度增加而增加；根系根尖数随着钛铁试剂处理浓度的增加而减少，表明钛铁试剂对 Ｈｇ毒性的
缓解作用随着钛铁试剂浓度的升高而减弱，高浓度的钛铁试剂对植物表现出毒害作用。无论钛铁试剂的
处理浓度如何，冬珊瑚异速生长指数都小于１，这表明在冬珊瑚幼苗阶段，生长偏向于地上部分。随着外
加钛铁试剂浓度的升高，异速生长指数随着浓度的增加而增大，这表明随着外源钛铁试剂的浓度增加，
植物生物量的分配越向地下分配。
［关键词］钛铁试剂；冬珊瑚 （Ｓｏｌａｎｕｍ　ｐｓｅｕｄｏｃａｐｓｉｃｕｍ）；重金属胁迫；根生长；生物量分配
［中图分类号］Ｑ９４５．７８ ［文献标识码］Ａ　　 ［文章编号］１６７３　１４０９ （２０１４）２３　００５５　０５
自然界存在的９０种元素中，有５３种重金属 （包括 Ａｓ在内），然而只有少数几种具有生理作用，
为植物所必需的微量营养元素，如Ｃｒ、Ｍｏ和Ｃｏ，但如果这些元素过量，则对植物产生有害影响。另
外一些重金属元素，如Ｐｂ、Ｈｇ和Ｃｄ，它们对植物没有生理作用，而对植物产生有害影响［１－２］。这些影
响包括水分关系［３］、光合作用与其他生理特性［４－９］、植物生长发育［１０－１２］。重金属对植物的有害影响与其
引起的氧化胁迫有关［２，１３－１５］。因此，如何有效及时消除因重金属引起的氧自由基而保护植物，成为植物
修复和促进植物生长发育的一个重要途径。
植物细胞含有各种抗氧化剂，如抗坏血酸、谷胱苷肽、α－生育酚以及各种酚类化合物。这些化合物
协同抗氧化酶在清除氧自由基减缓氧化胁迫方面起着重要的作用。如果采用外源试剂，则能更好地清除
氧自由基。钛铁试剂 （Ｔｉｒｏｎ，ｄｉｓｏｄｉｕｍ　１，２－ｄｉｈｙｄｒｏｘｙｂｅｎｚｅｎｅ－３，５－ｄｉｓｕｌｆｏｎａｔｅ）是一种水溶性的非毒
性的自由基清除剂，可以透过细胞膜而起作用［１６］。本研究试图利用钛铁试剂缓解重金属汞对常见栽培
花卉冬珊瑚 （Ｓｏｌａｎｕｍ　ｐｓｅｕｄｏｃａｐｓｉｃｕｍ）产生的有害影响，对其在根系发育和生物量分配方面进行初
步研究，以为其在受到重金属污染的土地上恢复植被并促进植物生长发育提供参考。
１　材料与方法
１．１　试验材料培养
冬珊瑚种子采自长江大学植物园。将河沙清洗干净，然后装入塑料盆中 （直径１５ｃｍ，高１５ｃｍ），
将事先催芽的冬珊瑚种子均匀播种于河沙表面，然后以洗净的河沙覆盖。待种子萌发、幼苗长到３片真
叶时，移植到装有１．５ｋｇ土壤 （未经污染的园土）的塑料盆内 （直径１５ｃｍ，高１５ｃｍ）中，每盆５株幼
苗，自然光照培养。
１．２　氯化汞和钛铁试剂处理
将冬珊瑚幼苗移植于温室大棚中，培养２０ｄ后，每盆灌入等量的氯化汞溶液 （１００ｍｌ　５ｇ·Ｌ－１）。
·５５·
长江大学学报 （自然科学版）　２０１４年８月号农学中旬刊 第１１卷 第２３期
Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｙａｎｇｔｚｅ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔ　Ｓｃｉ　Ｅｄｉｔ）　Ａｕｇ．２０１４，Ｖｏｌ．１１Ｎｏ．２３
DOI:10.16772/j.cnki.1673-1409.2014.23.010
２ｄ后喷洒不同浓度的钛铁试剂：０ （Ｔ０）、５（Ｔ１）、１０（Ｔ２）、２０μｍｏｌ·Ｌ
－１ （Ｔ３）。自然条件下培养，
每隔５ｄ用０、５、１０、２０μｍｏｌ·Ｌ
－１ 的钛铁试剂溶液分别进行处理。３５ｄ后取样，测定各项指标。
１．３　根系分析
先把冬珊瑚苗木从塑料桶中小心地取出，保持根系完整，从根颈部位将幼苗分成地上和地下两部
分，地下部分用水浸泡，洗净冬珊瑚苗木根系上面残留的泥土，使用 ＷｉｎＲｈｉｚｏ根系分析系统对根系进
行扫描和分析，取得总根长、总表面积、总投影面积、总体积以及根尖数等参数。在７５℃下烘至衡重
后用分析天平称量。
１．４　异速生长分析
异速生长分析按照吴楚等［１７］ 的方法进行。
ｌｇ　Ｗｒ＝ａ＋Ｋｌｇ　Ｗｓ
式中，Ｗｒ和Ｗｓ分别是根干重和地上部分的干重，Ｋ为异速生长常数。
１．５　统计分析
利用ＳＰＳＳ　Ｖ１０．０软件进行统计分析，以Ｐ＜０．０５为标准判断各处理之间的差异显著性。
２　结果与分析
２．１　不同钛铁试剂浓度对汞胁迫下冬珊瑚幼苗根系发育的影响
图１Ａ结果表明，Ｔ１ 处理下，冬珊瑚幼苗根系根长比对照 Ｔ０ 增加，差异性不显著 （Ｐ＞０．０５，
ＬＳＤ）；从Ｔ２至Ｔ３，冬珊瑚幼苗根系根长逐渐下降，但只有Ｔ０ 与Ｔ３ 之间存在显著差异 （Ｐ＜０．０５，
ＬＳＤ）。总表面积和总投影面积的变化趋势与总根长度的变化趋势相似 （图１Ｂ）。不同钛铁试剂浓度对
汞胁迫下冬珊瑚幼苗根系总体积具有很重大的影响。总体上，根系体积随钛铁试剂处理浓度增加而增加
图１　汞胁迫下钛铁试剂对冬珊瑚幼苗根系形态参数的影响
·６５· 　 农学中旬刊＊环境科学 ２０１４年８月
（图１Ｃ）。Ｔ０、Ｔ１２种浓度处理之间无显著差异，但它们与Ｔ３ 之间存在显著差异 （Ｐ＜０．０５，ＬＳＤ）。
同时，Ｔ２ 处理与Ｔ３ 处理差异显著 （Ｐ＜０．０５，ＬＳＤ）。
不同钛铁试剂浓度对汞胁迫下冬珊瑚幼苗根系根尖数具有较大的影响。Ｔ１ 处理下，冬珊瑚幼苗根
系根尖数显著多于对照Ｔ０ （Ｐ＜０．０５，ＬＳＤ，图１Ｄ）；随着外加钛铁试剂浓度的升高，根系根尖数随
着浓度的增加而减少。在Ｔ２ 或Ｔ３ 处理下，冬珊瑚幼苗根系根尖数比Ｔ０ 增加，差异性不显著 （Ｐ＞
０．０５，ＬＳＤ）；整个根系的根尖数量在Ｔ１ 时达到最大，与其他几种处理存在显著差异。
图２　汞胁迫下钛铁试剂对冬珊瑚幼苗生物量累积的影响
２．２　不同钛铁试剂浓度对汞胁迫下冬珊瑚幼苗生物量累积和异速生长的影响
钛铁试剂处理对冬珊瑚幼苗总
生物量的累积以及地上部分和地下
部分生物量没有显著的影响 （图
２）。不同钛铁试剂浓度对汞胁迫下
冬珊瑚幼苗异速生长具有影响 （图
３）。异速生长分析建立在根系生物
量 （Ｗｒ）和地上部分生物量 （Ｗｓ）
的对数之间的直线关系的基础上，
其直线关系的斜率即为异速生长指
数。从图３可以看出，无论钛铁试
剂的处理浓度如何，异速生长指数
都小于１，这表明在冬珊瑚幼苗阶
段，生长偏向于地上部分，因此，
图３　汞胁迫下钛铁试剂对冬珊瑚幼苗生物量分配格局的影响
·７５·第１１卷 第２３期 瞿静等：重金属胁迫下外源钛铁试剂对冬珊瑚幼苗根系发育、生物量累积及其分配格局的影响 　
这种生长特性引起生物量分配偏向于地上分配。随着外加钛铁试剂浓度的升高，异速生长指数随着浓度
的增加而增大，这表明随着外源钛铁试剂的浓度增加，植物生物量的分配越向地下分配。
３　讨论与结论
３．１　讨论
３．１．１　钛铁试剂对汞胁迫下冬珊瑚幼苗根系的影响
汞是一种植物非必需元素，在植物体内积累到一定程度，可能对植物造成毒害［１８－１９］。汞是环境中的
有毒重金属，能够影响植物细胞的正常分裂，导致膜脂过氧化水平提高，细胞超微结构发生变化，抑制
植物的生长发育，对植物具有明显的毒害作用［２０－２２］。本研究中，５ｇ·Ｌ－１ 的汞添加量对冬珊瑚幼苗的生
长产生了毒害作用。
钛铁试剂是一种高效无毒的膜渗透性外源自由基清除剂［１６］，能透过细胞膜，可以清除细胞内的自
由基。适当与适量的钛铁试剂能提高植物抗重金属污染胁迫的能力。植物的根是植物长期适应陆上生活
而发展起来的一种向下生长的器官。植物通过根系和外界土壤中的物质进行交流。根系是植物吸收养分
的主要器官，根的活力水平直接影响地上部分的生长和营养状况及产量水平，外源重金属进入土壤后，
根是植物体中最重要的结合重金属的部位，也是最易受重金属毒性影响的部位。重金属能抑制根尖细胞
核的分裂，根长的变化是一个重要的指示植物受重金属毒性影响的指标［２３］。本研究中，加
入５μｍｏｌ·Ｌ
－１ 钛铁试剂后，冬珊瑚幼苗总根长、总投影面积、总表面积增加，并达到最大值，说明
５μｍｏｌ·Ｌ
－１ 的钛铁试剂可以在一定程度上缓解 Ｈｇ对冬珊瑚幼苗造成的毒害。钛铁试剂和汞的联合作
用可以缓解重金属汞对冬珊瑚幼苗根系的伤害。这种缓解作用随着外加钛铁试剂浓度的升高而呈现逐渐
减弱的趋势，高浓度钛铁反而使冬珊瑚幼苗总根长、总投影面积、总表面积和根尖数下降，可能是高浓
度钛铁试剂对植物产生了毒害作用。该结果与袁宇飞等［２４］ 用锌处理汞胁迫下小麦幼苗的研究结果类
似。
３．１．２　钛铁试剂对汞胁迫下冬珊瑚幼苗异速生长的影响
无论钛铁试剂的处理浓度如何，冬珊瑚幼苗的根系的异速生长指数都小于１ （图３），这表明冬珊瑚
在幼苗期间，生物量的分配都倾向于地上部分。随着外加钛铁浓度的升高，异速生长指数Ｋ随着浓度
的增加而增大。由此可知，钛铁试剂对汞胁迫下的冬珊瑚幼苗生物量分配格局产生了重大作用。这可能
与植物根系对汞胁迫的反应有关，而植物对汞胁迫的反应与植物生长素的再分配有关。因此，在外加钛
铁试剂的条件下，汞胁迫下的冬珊瑚幼苗根系发育受到生长素再分配的影响较大，从而导致生物量向地
上部分的分配超过了向地下部分的分配。
３．２　结论
０～５μｍｏｌ·Ｌ
－１　Ｔｉｒｏｎ可以在一定程度上缓解汞对冬珊瑚幼苗造成的毒害，因此，对于单一重金属
汞污染，可以通过适当调节钛铁试剂的加入水平来提高修复汞污染的效率。但是高浓度的钛铁试剂会对
植物产生毒害。
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·９５·第１１卷 第２３期 瞿静等：重金属胁迫下外源钛铁试剂对冬珊瑚幼苗根系发育、生物量累积及其分配格局的影响 　
ｐｒｏｔｅｉｎ　Ｖ　ａｎｄ　Ｗ　ｄｅｒｉｖｅｄ　ｆｒｏｍ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｖｉｒｕｌｅｎｃｅ　ＮＤＶ　ｓｔｒａｉｎ　ｃａｎ　ｉｎｄｕｃｅ　ｅａｒｌｙ　ｃｅｌ　ａｐｏｐ－
ｔｏｓｉｓ，ｂｕｔ　ｔｈｅｙ　ｈａｖｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ａｂｉｌｉｔｙ　ｔｏ　ｉｎｄｕｃｅ　ｃｅｌ　ａｐｏｐｔｏｓｉｓ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｎｅｗｃａｓｔｌｅ　ｄｉｓｅａｓｅ　ｖｉｒｕｓ；Ｖ　ｇｅｎｅ；Ｗ　ｇｅｎｅ；ｅｕｋａｒｙｏｔｉｃ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ；ａｐｏｐｔｏｓｉ
０４２Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　Ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｎ　Ｐｈｙｔａｓｅ　Ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ　Ｗｈｅａｔ
ＣＡＯ　Ｚｈｉ－ｈｕａ，ＬＵＯ　Ｊｉｎｇ－ｂｏ　（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ａｎｉｍａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｙａｎｇｔｚｅ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎｇｚｈｏｕ，Ｈｕｂｅｉ　４３４０２５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｓｔｕｄｙ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｎ　ｔｈｅ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ
ｐｈｙｔａｓｅ　ｉｎ　ｗｈｅａｔ，ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｌａｓｔｓ　ｆｏｒ　０ｔｏ　６ｄａｙｓ　ａｎｄ
ｔｈｅ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ　ｐｈｙｔａｓｅ　ｉｓ　ｔｅｓｔｅｄ　ｄａｉｌｙ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ
ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ　ｐｈｙｔａｓｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｅｅｄｓ　ｏｆ　ｗｈｅａｔｓ．Ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ
ｐｈｙｔａｓｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｗｈｅａｔｓ　ｔｈａｔ　ｈａｖｅｎ’ｔ　ｇｅｒｍｉｎａｔｅｄ　ａｎｄ　ｔｈａｔ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ｇｅｒｍｉｎａｔｅｄ　ｆｏｒ　１ｄａｙ，
ｔｈｅ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ　ｐｈｙｔａｓｅ　ｉｓ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ａｎｄ　ｒｅａｃｈｅｄ　ｈｉｇｈｅｓｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｔｈｒｅｅ　ｋｉｎｄｓ　ｏｆ
ｗｈｅａｔｓ　ｔｈａｔ　ｈａｖｅ　ｇｅｒｍｉｎａｔｅｄ　ｆｏｒ　３ｄａｙｓ　ａｎｄ　ｒｅａｃｈｅｄ　２１２０，２３５０，２８９０Ｕ／ｋｇ　ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．
Ｂｅｓｉｄｅｓ，ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ａｌｓｏ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ　ｐｈｙｔａｓｅ　ｉｎ　ｗｈｅａｔ　ｓｅｅｄｓ．
Ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ　ｐｈｙｔａｓｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｗｈｅａｔｓ　ｔｈａｔ　ｈａｖｅｎ’ｔ　ｆｅｒｍｅｎｔｅｄ　ａｎｄ　ｔｈａｔ
ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ｆｅｒｍｅｎｔｅｄ　ｆｏｒ　１ｄａｙ，ｔｈｅ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ　ｐｈｙｔａｓｅ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ａｎｄ
ｒｅａｃｈｅｄ　ｈｉｇｈｅｓｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｔｈｒｅｅ　ｋｉｎｄｓ　ｏｆ　ｗｈｅａｔｓ　ｔｈａｔ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ｆｅｒｍｅｎｔｅｄ　ｆｏｒ　３ｄａｙｓ　ｏｒ　４
ｄａｙｓ　ａｎｄ　ｒｅａｃｈｅｄ　２１１０，２０２６，２１８０Ｕ／ｋｇ　ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ　ｐｈｙｔａｓｅ；ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ；ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ；ｗｈｅａｔ
０４５Ａｖｉａｎ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｃａｍｐｕｓ　ｏｆ　Ｙａｎｇｔｚｅ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
ＬＩ　Ｓｈａｏ－ｂｉｎ，ＬＩ　Ｃｈｏｎｇ－ｍｏｕ　（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｌｉｆｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｙａｎｇｔｚｅ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎｇｚｈｏｕ，Ｈｕｂｅｉ　４３４０２５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｉｅｌｄｗｏｒｋ　ｗａｓ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｕｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃａｍｐｕｓ　ｏｆ　Ｙａｎｇｔｚｅ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｂｅｔｗｅｅｎ　Ｊｕｌｙ
２０１３ａｎｄ　Ｍａｒｃｈ　２０１４．Ｔｒａｎｓｅｃｔ　ｍｅｔｈｏｄ　ｗａｓ　ｒｅｐｅａｔｅｄｌｙ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｓｕｒｖｅｙ　ｔｈｅ　ｂｉｒｄ　ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ
ｏｎ　ｔｈｅ　ｃａｍｐｕｓ．Ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓ，８９ｂｉｒｄ　ｓｐｅｃｉｅｓ　ｆｒｏｍ　１３ｏｒｄｅｒｓ　ａｎｄ　３４ｆａｍｉｌｉｅｓ
ｗｅｒｅ　ｒｅｃｏｒｄｅｄ．Ａｍｏｎｇ　ｔｈｅ　ｓｐｅｃｉｅｓ　ｓｕｒｖｅｙｅｄ，４０ｓｐｅｃｉｅｓ　ｗｅｒｅ　ｒｅｓｉｄｅｎｔｓ，１９ｓｐｅｃｉｅｓ　ｓｕｍ－
ｍｅｒ　ｖｉｓｉｔｏｒｓ，２９ｓｐｅｃｉｅｓ　ｗｉｎｔｅｒ　ｖｉｓｉｔｏｒｓ　ａｎｄ　１ｐａｓｓｉｎｇ　ｍｉｇｒａｎｔ．４９ｓｐｅｃｉｅｓ　ｂｒｅｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ａｒ－
ｅａ　ａｎｄ　ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｅｄ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｂｏｄｙ　ｏｆ　ａｖｉａｎ　ｆａｕｎａ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃａｍｐｕｓ．Ｆａｕｎａ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｒｅｖｅａｌｓ
ｔｈａｔ　Ｐａｌａｅａｒｃｔｉｃ　ｓｐｅｃｉｅｓ　ｗｅｒｅ　ｔｈｅ　ｄｏｍｉｎａｎｔ　ｏｎｅｓ（４１ｓｐｅｃｉｅｓ，４６．１％），Ｏｒｉｅｎｔａｌ　ｓｐｅｃｉｅｓ
ｓｅｃｏｎｄ（２８ｓｐｅｃｉｅｓ，３１．５％），ｗｈｉｌｅ　ｔｈｅ　ｗｉｄｅｓｐｒｅａｄ　ｓｐｅｃｉｅｓ　ａｒｅ　ｌｅａｓｔ（２０ｓｐｅｃｉｅｓ，２２．５％）．
Ａｍｏｎｇ　ｔｈｅ　ｒｅｃｏｒｄｅｄ　ｓｐｅｃｉｅｓ，１０ｓｐｅｃｉｅｓ（１１．２％）ｗｅｒｅ　ｌｉｓｔｅｄ　ａｓ　ｎａｔｉｏｎａｌ　ｓｅｃｏｎｄ－ｇｒａｄｅ
ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ　ｗｉｌｄｌｉｆｅ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ，７１ｓｐｅｃｉｅｓ（７９．８％）ａｓ“ｕｓｅｆｕｌ　ｏｒ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｓｐｅｃｉｅｓ　ｔｏ　ｅｃｏｎｏ－
ｍｙ　ａｎｄ　ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ　ｒｅｓｅａｒｃｈ”ａｎｄ　２６ｓｐｅｃｉｅｓ（２９．２％）ａｓ　ｔｈｅ　ｋｅｙ　ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ　ｓｐｅｃｉｅｓ　ｏｆ　Ｈｕ－
ｂｅｉ　ｐｒｏｖｉｎｃｅ．Ｔｈｒｅｅ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｅｎｄｅｍｉｃ　ｂｉｒｄ　ｓｐｅｃｉｅｓ　ｗｅｒｅ　ａｌｓｏ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　ｔｈｅｒｅ．Ｏｎ　ｔｈｅ　ｉｎ－
ｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　ｓｃａｌｅ，７ｓｐｅｃｉｅｓ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｆａｕｎａ　ｗｅｒｅ　ｌｉｓｔｅｄ　ｉｎ　ＣＩＴＥＳⅡａｎｄ　１ｓｐｅｃｉｅｓ　ｉｎ　ＩＵＣＮ
ｒｅｄ　ｌｉｓｔ（Ｎｅａｒ　ｔｈｒｅａｔｅｎｅｄ）．Ａｍｏｎｇ　ｔｈｅ　ｃａｔｅｇｏｒｉｅｓ　ｏｆ　ｈａｂｉｔａｔｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃａｍｐｕｓ，ｂｉｒｄ　ｄｉｖｅｒｓｉ－
ｔｙ　ｗａｓ　ｒｉｃｈｅｓｔ　ｉｎ　ｗｏｏｄｌａｎｄｓ　ｗｈｉｌｅ　ｔｈｅ　ｌｅａｓｔ　ｗａｓ　ｉｎ　ｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌ　ａｒｅａｓ．Ｉｔ　ｉｎｄｉｃａｔｅｄ　ｔｈａｔ　ｈｕ－
ｍａｎ　ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ　ａｆｆｅｃｔ　ｔｈｅ　ａｖｉａｎ　ｆａｕｎａ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｗｉｌｄｌｉｆｅ；ａｖｉｆａｕｎａ；ｒｅｓｏｕｒｃｅ　ｓｕｒｖｅｙ；ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ；Ｙａｎｇｔｚｅ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
０５５Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　Ｔｉｒｏｎ　ｏｎ　Ｒｏｏｔ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，Ｂｉｏｍａｓｓ　Ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ａｌｏｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｏｌａｎｕｍ
ｐｓｅｕｄｏｃａｐｓｉｃｕｍＳｅｅｄｌｉｎｇｓ　ｕｎｄｅｒ　Ｈｅａｖｙ　Ｍｅｔａｌ　Ｓｔｒｅｓｓ
ＱＵＪｉｎｇ，ＷＵ　Ｃｈｕ　（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒｅ　ａｎｄ　Ｇａｒｄｅｎｉｎｇ，Ｙａｎｇｔｚｅ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎｇｚｈｏｕ，Ｈｕｂｅｉ　４３４０２５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｅｒｃｕｒｙ　ｉｓ　ｔｏｘｉｃ　ｔｏ　ｐｌａｎｔｓ　ａｎｄ　ｉｎｈｉｂｉｔｓ　ｇｒｏｗｔｈ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｐｌａｎｔｓ．Ｉｎ　ｏｒ－
ｄｅｒ　ｔｏ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｂａｓｅ　ｆｏｒ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｕｓｅ　ｏｆ　Ｔｉｒｏｎ　ｉｎ　ｐｈｙｔｏｍｅｄｉａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｌａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ
Ｔｉｒｏｎ　ｏｎ　ｒｏｏｔ　ｇｒｏｗｔｈ，ｂｉｏｍａｓｓ　ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ａｌｏｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｏｌａｎｕｍ　ｐｓｅｕｄｏｃａｐｓｉｃｕｍ
ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ　ｕｎｄｅｒ　ｍｅｒｃｕｒｙ　ｓｔｒｅｓｓ　ｗｅｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｕｎｄｅｒ　ｈｅａｖｙ　ｍｅｔａｌ
·Ⅴ·
ｓｔｒｅｓｓ　ｔｈｅ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　５μｍｏｌ·Ｌ
－１　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｔｏｔａｌ　ｒｏｏｔ　ｌｅｎｇｔｈ，ｐｒｏｊｅｃｔ　ａｒｅａ
ａｎｄ　ｔｏｔａｌ　ｒｏｏｔ　ｓｕｒｆａｃｅ　ａｒｅａ．Ｂｕｔ　ａｓ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　Ｔｉｒｏｎ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ｔｈｅ　ｔｈｒｅｅ　ｐａｒａｍ－
ｅｔｅｒｓ　ｄｅｃｒｅａｓｅｄ，ｔｏｔａｌ　ｒｏｏｔ　ｖｏｌｕｍｅ　ａｎｄ　ｒｏｏｔ　ｔｉｐｓ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ．Ｕｎｄｅｒ　ａｌ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ　ｏｆ　Ｔｉｒｏｎ，
ａｌｏｍｅｔｒｉｃ　ｉｎｄｅｘ　ｗｅｒｅ　ｌｅｓｓ　ｔｈａｎ　１，ｓｕｇｇｅｓｔｉｎｇ　ｂｉｏｍａｓｓ　ａｌｏｃａｔｉｏｎ　ｉｓ　ｐｒｏｎｅ　ｔｏ　ｓｈｏｏｔｓ．Ｂｕｔ　ａｓ
ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　Ｔｉｒｏｎ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ａｌｏｍｅｔｒｉｃ　ｉｎｄｅｘ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ｓｕｇｇｅｓｔｉｎｇ　Ｔｉｒｏｎ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
ｃｏｕｌｄ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｂｉｏｍａｓｓ　ａｌｏｃａｔｉｏｎ　ｔｏ　ｒｏｏｔｓ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｔｉｒｏｎ；Ｓｏｌａｎｕｍ　ｐｓｅｕｄｏｃａｐｓｉｃｕｍ；ｈｅａｖｙ　ｍｅｔａｌ　ｓｔｒｅｓｓ；ｒｏｏｔ　ｇｒｏｗｔｈ；ｂｉｏｍａｓｓ　ａｌ－
ｌｏｃａｔｉｏｎ
０６０Ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ　Ｅｘｔｒａｃｔ　Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｏｆ　Ｔｅａ　Ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ　ｗｉｔｈ　Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　ｂｙ　Ｕｓｉｎｇ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅ
Ｓｕｒｆａｃｅ　Ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ
ＴＡＯ　Ａ－ｌｉ，ＹＵ　Ｄａ－ｑｕｎ　（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ａｎｈｕｉ　Ｘｉｎｈｕａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｅｆｅｉ，Ａｎｈｕｉ　２３００８８，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇ　ａｔ　ｔｈｅ　ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｏｆ　ｔｅａ　ｐｏｌｙｐｈｅｎｏｌｓ，ｗｉｔｈ　ｗａｔｅｒ　ａｓ
ｔｈｅ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｏｌｙｐｈｅｎｏｌｓ　ｉｎ　Ｈｕａｎｇｓｈａｎ　Ｍａｏｆｅｎｇ　ｔｅａ　ｗｉｔｈ　ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　ｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅ
ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｔｉｍｅ，ｓｏｌｉｄ－ｌｉｑｕｉｄ　ｒａｔｉｏ，ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｔｉｍｅｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ｔｅａ　ｐｏｌｙｐｈｅ－
ｎｏｌｓ　ｗｅｒｅ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｓ　ｏｆ　ｓｉｎｇｌｅ　ｆａｃｔｏｒ，ｂｙ　ｃｅｎｔｒａｌ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｂｏｘ－
Ｂｅｈｎｋｅｎ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍｕｍ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ
ｏｆ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｓｕｒｆａｃｅ，ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｆｕｒｔｈｅｒ　ｃｏｎｆｉｒｍｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ
ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｔｉｍｅ　ｗａｓ　４０．９９ｍｉｎ，ｒａｔｉｏ　ｏｆ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｔｏ　ｌｉｑｕｉｄ（ｇ／ｍｌ）ｗａｓ　１
∶３１．８４，ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ　３ｔｉｍｅｓ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒａｃｔｉｏｎ　ｒａｔｉｏ　ｃａｎ　ｒｅａｃｈ　２１．９１％．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｔｅａ　ｐｏｌｙｐｈｅｎｏｌｓ；ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ；ｓｉｎｇｌｅ　ｆａｃｔｏｒ；ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ
０６５Ｓｔｕｄｉｅｓ　ｏｎ　Ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ　Ｇｉｎｓｅｎｇ　Ｍｉｃｒｏｔｏｍｅ　Ｍａｃｈｉｎｅ
ＣＨＥＮ　Ｙｉ－ｈｏｕ　（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｙａｎｇｔｚｅ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎｇｚｈｏｕ，Ｈｕｂｅｉ　４３４０２３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｗｏｒｋｉｎｇ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ　ｇｉｎｓｅｎｇ　ｍｉｃｒｏｔｏｍｅ　ｍａｃｈｉｎｅ
ｗｅｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ　ｋｅｙ　ｐａｒａｍｅｔｅｒ　ｗａｓ　ｏｐｔｉｍｕｍ－ｓｅｅｋｉｎｇ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｉｔ　ｐｒｏｖｉｄｅｄ　ｄｅｓｉｇｎ
ｂａｓｉｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍａｃｈｉｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｈｅ　ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ　ｇｉｎｓｅｎｇ　ｍｉｃｒｏｔｏｍｅ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｔｈｅ　ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ　ｇｉｎｓｅｎｇ　ｍｉｃｒｏｔｏｍｅ　ｍａｃｈｉｎｅ；ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｄｅｓｉｇｎ
０６８Ｐｌａｎｎｉｎｇ　ｏｆ　Ｓｏｉｌ　Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｉｎ　Ｊａｐａｎｅｓｅ　Ｆａｒｍｌａｎｄ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｐｌａｎｎｉｎｇ
ＰＡＮ　Ｃｈｕａｎ－ｂａｉ　 Ｗａｔｅｒ　Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ　ａｎｄ　Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ　Ｓｕｒｖｅｙ　ａｎｄ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｊｉｎｇｚｈｏｕ　Ｃｉｔｙ
，
Ｈｕｂｅｉ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｊｉｎｇｚｈｏｕ，Ｈｕｂｅｉ　４３４０００，Ｃｈｉｎａ（ ）
ＹＡＮＧ　Ｍｅｎｇ－ｙｕｎ　（Ｎａｎｊｉｎｇ　Ｍｉｎｇｈｕｉ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｃｏ．Ｌｔｄ，Ｎａｎｊｉｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ　２１００００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ａｉｍ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｌａｎｎｉｎｇ　ｏｆ　ｓｏｉｌ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｉｎ　Ｊａｐａｎ　ｉｓ　ｔｏ　ｋｅｅｐ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ
ｓｏｉｌ，ｒｅａｌｉｚｅ　ｌａｒｇｅ　ｓｃａｌｅ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｌａｎｄ　ｕｓｅ　ｔｏ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ　ｔｈｅ　ｅｘｐｌｏｉｔａｂｌｅ　ｔｙｐｅ　ｏｆ　ａｇｒｉｃｕｌ－
ｔｕｒｅ．Ｔｏ　ａｃｈｉｅｖｅ　ｔｈｉｓ　ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ，ｔｈｅ　ｓｏｉｌ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｉｎ　Ｊａｐａｎ　ｉｓ　ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎ－
ｓｉｖｅｌｙ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｒｅｓｐｅｃｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｓｏｉｌ　ｌａｙｅｒ，ｓｏｉｌ　ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ，ｓｏｉｌ　ｂｅａｒｉｎｇ　ｃａｐａｃｉｔｙ，
ｆｉｅｌｄ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｆｌａｔｎｅｓｓ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ，ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｓｏｉｌ　ｓｕｒｖｅｙ，ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｓｏｉｌ　ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ
ｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　ｂａｎｋｉｎｇ　ｕｐ　ｍａｎｕｒｅ，ｔｒｅａｔｉｎｇ　ｓｏｉｌ　ｓｕｒｆａｃｅ，ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔｉｎｇ　ｏｒｇａｎｉｃ　ｍａｔｔｅｒ　ｉｎ　ｔｈｅ
ｓｏｉｌ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｓｏｉｌ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｔｏ　ｃｈａｎｇｅ　ｓｏｉｌ　ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ，ｔｈｅ　ｓｏｉｌ　ｔｅｓｔｉｎｇ
ｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅ　ｗａｙ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｓｏｉｌ　ｂｅａｒｉｎｇ　ｃａｐａｃｉｔｙ，ｔｈｅ　ｍｅａｓｕｒｅ　ｏｆ　ｆｉｅｌｄ　ｌｅｖｅｌｉｎｇ　ｈａｖｅ　ａ
ｃｅｒｔａｉｎ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｖａｌｕｅ　ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｓｏｉｌ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｊａｐａｎ；ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｗａｔｅｒ　ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ；ｓｏｉｌ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ；ｐｌａｎｎｉｎｇ；ｄｅｓｉｇｎ
Ｔｒａｎｓｌａｔｅｄ　＆Ｅｄｉｔｅｄ　ｂｙ　ＹＡＮＧ　Ｘｉａｎ－ｍｉｎｇ（杨先明）
·Ⅵ·