全 文 ：双穗雀稗对 5种重金属单一胁迫的生长响应和
吸收性研究
郑　蕾1 , 2 , 　周守标2 , 　杨集辉2
(1.芜湖职业技术学院生物工程系 ,安徽芜湖　241000;2.安徽师范大学生命科学学院 ,安徽重要生物资源保护与利用研究重点实验室 ,安徽
芜湖　241000)
摘　要:以现行土壤环境质量标准为浓度设置依据 ,结合实际土壤污染状况 ,研究了不同浓度的
Cd 、Pb 、Cu 、Zn和C r 5种重金属单一处理对双穗雀稗生长特性的影响及双穗雀稗对其吸收性.结果
表明:(1)在双穗雀稗正常生长下 ,Cd 、Pb土壤临界值分别达到 80 mg kg-1和 500 mg kg-1水平以
上;Cr临界值在 100-120 mg kg-1之间;Zn临界值为 400 mg kg-1;Cu 临界值在 100 mg kg-1以
下.(2)双穗雀稗地上部 Cd 、Zn和 Cr含量都随着处理浓度的增加而升高;地上部 Pb 和 Cu 含量随
着处理浓度的增加先升高后降低.双穗雀稗富集系数大于 1的有 Cd 、Cu和 Zn处理 ,其中 Cd在 10
mg kg-1和 Zn在 200 mg kg -1处理时富集系数最大 ,分别为 1.87和 2.74;Cu在 200 mg kg-1处理
时富集系数最大 ,达到 7.66 ,此时双穗雀稗具备了超积累 Cu的特征.双穗雀稗对土壤中 Zn 、Cu 、
Cd有较强的富集效率 ,而对C r和 Pb的富集能力较小.
关键词:双穗雀稗;重金属;土壤临界值;富集系数
中图分类号:Q945.78　　文献标识码:A　　文章编号:1001-2443(2013)01-0054-06
　　近年来 ,由于工业迅速发展而导致的土壤重金属污染 ,不仅造成了土壤耕地的退化 ,农作物产量和品质
下降 ,而且已经开始危及人类的生命和健康[ 1] .目前 ,植物修复技术以其独有的优点而使其成为修复重金属
污染土壤的最佳途径[ 2] .其中 ,运用超富集植物修复重金属污染土壤在植物修复技术中占主导地位[ 3] .国内
外已发现有 400多种超富集植物 ,其中 Ni的超富集植物达 227种 ,但能超富集其它重金属的植物则少见.农
田杂草是一类特殊的植物类群 ,是在自然与人为干扰双重选择下形成的 ,具有生长快 、抗性强 、生物量大等特
点.从杂草中筛选重金属污染修复植物 ,不仅可以弥补现有超富集植物的不足 ,而且将它们应用于矿山复耕 ,
改良重金属污染土壤等方面的意义非常重大.
　　双穗雀稗(Paspalum distichum )为多年生禾本科植物 ,在我国分布较广 ,其再生能力强 ,易于种植 ,生
物量较大 ,抗逆性较强 ,为优质水土保持植物.有研究表明[ 4] ,双穗雀稗定居在铅锌尾矿时能成为优势种且
具有较大的修复潜力 ,但对双穗雀稗研究的报道颇少 ,仅在铅锌尾矿的野外试验方面做过研究[ 5] .本文在前
人研究的基础上 ,通过盆栽实验 ,定量研究了双穗雀稗对Cd 、Pb 、Cu 、Zn 、Cr 5种重金属单一胁迫的生长响应
及吸收性研究 ,试图探讨在重金属污染区适合种植双穗雀稗的土壤中各重金属毒性效应临界值以及双穗雀
稗对 5种重金属污染的修复效率 ,以期获得双穗雀稗最佳的经济效益和生态效益.
1　材料与方法
1.1　供试土壤概况
　　供试土壤来源于农家池塘淤泥与后山园田土的混合土壤 ,基本理化性质见表1.供试植物双穗雀稗
收稿日期:2012-10-29
基金项目:安徽省自然科学基金(11040606M77);安徽省高校自然科学基金重点项目(KJ2011A129);安徽省高校生物环境和生态安全重点实
验室专项资金(2004sys003).
作者简介:郑蕾(1980-),女 ,安徽芜湖人 ,讲师 ,硕士.通讯作者:周守标(1963-),男 ,安徽和县人 ,教授 ,博士.研究方向:污染环境植物修复.
引用格式:郑蕾 ,周守标 ,杨集辉.双穗雀稗对 5种重金属单一胁迫的生长响应和吸收性研究[ J] .安徽师范大学学报:自然科学版 , 2013 , 36(1):
54-59.
第 36卷 1期
2013年 1月 　　 安徽 师范 大学 学 报(自然科学版)Journal of Anhui Normal University (Natural Science) Vol.36 No.1Jan .2 0 1 3
DOI :10.14182/j.cnki.1001-2443.2013.01.006
(Paspalum dist ichum)采自芜湖钢厂附近.
表 1　供试土壤基本理化性质
Table 1　Physical and chemical properties of the tested soil
PH
有机质(g·kg -1)
Organic mat ter
C EC
(cmol·kg -1)
重金属背景含量 Content of heavy metals in soil(mg·kg -1)
Cd Pb Cu Zn C r
6.38 32.57 10.26 1.51 60.12 128.02 205.13 9.98
1.2　试验方法
　　将风干土壤过 5 mm 筛 ,装入塑料盆(高 12cm×直径 20cm)后 ,分别加入分析纯 Cd(NO3)2、Pb(NO3)2 、
Cu(NO3)2 、Zn(NO3)2 、K2Cr2O7 制成不同处理水平的 Cd 、Pb 、Cu 、Zn和 Cr元素的单一污染土壤 ,每个处理设
3次重复 ,污染物浓度设计见表 2 ,每盆装土 2.5 kg(干土计).同时按盆栽作物对养分的需求(即 N 200 mg·
kg-1 、P2O5 100 mg·kg -1 、K2O 200 mg·kg-1),分别加入尿素 、磷酸二氢钾和硫酸钾 400 、200 和 300 mg
kg-1 ,喷施清水充分混匀后平衡一个月 ,作为模拟不同浓度的重金属污染土壤.2011年 5月初向每盆中分别
移栽 2株长势一致的双穗雀稗幼苗.试验期间定期浇水 ,保持 70%的田间持水量.处理 120天收获 ,沿土表
剪取地上部 ,测量株高并观察记录其新增株数 ,同时洗出根系.在 105℃下杀青半小时 ,85℃烘至恒重 ,称重 ,
磨碎 ,测定 Cd 、Pb 、Cu 、Zn 、Cr含量.
表 2　盆栽试验处理元素种类和处理水平(mg·kg-1)
Table 2　Treatment elements and levels in the pot experiment(mg·kg-1)
处理元素
T reatment
elements
处理水平
Treatmen t level(mg·kg -1)
T1 T2 T3 T4 T5
土壤环境质量标准(GB15618-95)
Environmental qualit y standard for soils(GB15618-95)(mg·kg -1)
二级 S econd class 三级 T hird class
CK(对照) - - - - - - -
Cd(镉) 5(1) 10(2) 20(3) 40(4) 80(5) ≤0.30 ≤1.0
Pb(铅) 50(6) 100(7) 200(8) 300(9) 500(10) ≤300 ≤500
Cu(铜) 100(11) 150(12) 200(13) 300(14) 400(15) ≤100 ≤400
Zn(锌) 100(16) 200(17) 300(18) 400(19) 500(20) ≤250 ≤500
Cr(铬) 50(21) 100(22) 120(23) 150(24) 200(25) 水田≤300旱地≤200
水田≤400
旱地≤300
　　CK 、T1 、 T2 、 T3 、 T4 、T5表示不同的处理元素处于同一竖列处理水平 ,括号内数字为各处理代号
　　CK , T1 , T2 , T3 , T4 , T5 show s differen t t reatment elements in the same t reatment level , numbers in brackets stand for t reatment codes
2　结果与分析
2.1　双穗雀稗在不同处理中的生长状况
2.1.1　Cd 、Pb 、Cu 、Zn 、C r单一胁迫对双穗雀稗新增株数的影响　由表 3可知 ,与对照(CK)相比 ,Cd 、Pb单
一处理对双穗雀稗的新增株数有一定的促进作用 ,但随着两种重金属处理浓度的升高而呈现不同的变化趋
势.随着 Cd处理浓度(超出土壤环境质量三级标准)的升高其新增株数减少 ,但均高于对照;随着 Pb处理浓
度的升高其新增株数逐渐增多 ,最高处理下(500 mg·kg-1)达最大.当 Cu处理浓度超出土壤环境质量二级
标准范围(>100 mg·kg -1)时 ,抑制双穗雀稗的生长 ,并且随着处理浓度的增加其新增株数显著减少 ,高浓
度Cu(400 mg·kg-1)胁迫下植株死亡.低浓度 Zn(<300 mg·kg-1)对新增株数的影响变化不大 ,高浓度 Zn
(>400 mg·kg -1)处理时 ,新增株数随着处理浓度进一步升高而显著减少.Cr的处理浓度始终在土壤环境质
量二级标准范围(200 mg·kg-1)以内 ,低于 100 mg·kg -1时对双穗雀稗的新增株数起促进作用(处理水平
21 、22),但随着处理浓度的增加其新增株数逐渐减小.从新增株数与对照相比来看 ,各单一重金属对双穗雀
稗新增株数的促进程度大小排序为:Pb>Cd>Cr>Zn>Cu.
2.1.2　Cd 、Pb 、Cu 、Zn 、Cr单一胁迫对双穗雀稗株高的影响　由表3可知 ,与对照相比 ,除了在 100 mg·kg-1
和 200 mg·kg-1的 Zn单一处理及最低浓度 Pb处理(50 mg·kg-1)的双穗雀稗株高比对照大外 ,其它各处理
水平的株高均低于对照.随着 Cd处理浓度的升高其株高呈增大趋势;而在 Pb处理浓度大于 100 mg·kg-1
时 ,对株高的影响不明显 ,但都小于对照.Cu单一胁迫下 ,株高随着处理浓度的升高呈现出明显的下降趋势;
而随着Zn和 Cr处理浓度的升高 ,双穗雀稗株高变化不明显.
5536卷第 1期　　　　郑　蕾 ,周守标 , 杨集辉:　双穗雀稗对 5 种重金属单一胁迫的生长响应和吸收性研究
2.1.3　Cd 、Pb 、Cu 、Zn 、Cr 单一胁迫对双穗雀稗地上部干重的影响　由表 3 可见 ,与对照相比 ,双穗雀稗地
上部干重在 Cd 、Pb 各浓度处理下均表现出增产趋势 ,其增产的幅度为 23.36% -72.25%、5.52% -63.
9%.由此可见 ,当 Cd浓度达到土壤环境质量三级标准范围 80倍时 ,仍能促进双穗雀稗的生长;而 Pb浓度
在土壤环境质量三级标准范围以内时也促进双穗雀稗的生长.因此可以推断 ,适合种植双穗雀稗的 Cd 、Pb
的土壤临界值分别可达 80 mg·kg-1和 500 mg·kg-1以上.在重金属 Cu 、Cr 处理下 ,双穗雀稗地上部干重均
随重金属浓度的升高而递减 ,除Cr 处理水平 21(50 mg·kg-1)、22(100 mg·kg-1)的地上部干重高于对照外 ,
其它各处理水平均低于对照.当 Cu处理在土壤环境质量二级标准(100 mg·kg-1)时 ,地上部分降幅为 26.
49%,即>10%(以生物量减少 10%时 ,土壤有效性浓度为临界指标[ 8]).由此可见 ,双穗雀稗不适合在高于
100 mg·kg-1 Cu污染土壤上种植.Cr 处理在100 mg·kg -1时地上部增幅为 15.87%,在 120 mg·kg-1时降幅
为 12.47%,可以确定 ,适合种植双穗雀稗的土壤 Cr的临界值在 100-120 mg·kg -1范围内.Zn处理在 400
mg·kg-1时降幅 3.38%,即<10%,在 500 mg·kg-1时降幅 27.87%,可以确定适合种植双穗雀稗的土壤 Zn
临界值至少可达 400 mg·kg-1.
表 3　双穗雀稗在不同处理中的生长状况
Table 3　Growth of Paspalum distichum in different treatments
处理元素
T reatment
elements
处理水平
Treatment
levels
双穗雀稗(Paspalum dist ichum )
新增株数(株/盆)
New shoot number(one/ pot)
株高(cm)
Plant height(cm)
地上部干重(克/盆)
Dry w eight in shoots(g/ pot)
地下部干重(克/盆)
Dry weight in roots(g/ pot)
CK 0 29.3±2.5 43.25±4.75 11.299±1.180 3.179±0.286
Cd 1 38.0±2.7 33.81±4.18 14.711±2.739 5.221±0.254
2 38.3±2.5 32.98±5.12 13.938±5.532 4.918±1.299
3 34.3±2.5 36.63±3.34 16.227±1.316 4.283±0.297
4 29.3±5.8 39.97±3.26 15.116±4.109 5.188±0.675
5 36.3±3.8 39.7±2.10 19.463±1.463 4.998±1.724
Pb 6 33.0±5.6 43.43±1.12 15.608±2.697 4.088±0.645
7 35.0±5.2 40.01±3.52 14.296±2.465 5.095±0.397
8 30.7±2.9 41.48±4.26 11.923±1.187 4.559±0.679
9 37.7±9.6 38.92±2.56 15.563±2.035 5.813±0.109
10 41.0±8.7 41.24±1.61 18.542±3.807 6.393±0.851
Cu 11 17.3±3.5 41.26±1.84 8.306±1.959 3.020±0.756
12 16.0±0 38.61±6.46 6.637±1.220 2.632±0.358
13 13.3±1.2 34.13±1.97 5.662±0.336 2.214±0.200
14 11.7±3.8 32.71±1.16 4.017±1.175 2.192±0.360
15 - - - -
Zn 16 27.3±0.6 47.05±2.77 13.439±1.684 4.620±0.878
17 31.7±3.5 43.49±1.09 13.654±1.930 5.386±1.571
18 27.3±4.0 42.11±1.79 11.787±0.109 4.341±0.639
19 23.3±11.5 40.36±4.47 10.918±2.030 3.460±0.940
20 20.3±8.9 39.64±3.68 8.150±2.750 2.930±1.060
Cr 21 30.0±15.7 37.79±5.52 14.922±2.128 5.835±0.732
22 32.7±4.6 37.99±5.96 13.09±7.862 4.743±1.381
23 26.7±3.2 38.85±2.04 9.890±2.240 3.853±1.406
24 24.3±10.1 37.12±3.40 8.398±4.015 3.625±1.810
25 18.3±3.2 35.64±3.54 5.544±2.164 2.355±0.725
　　表中数值为 3个重复的平均值±标准差 T he data rep resent mean±SD(n=3)
2.1.4　Cd 、Pb 、Cu 、Zn 、Cr 单一胁迫对双穗雀稗地下部干重的影响　由表 3 可以看出 ,除了所有的 Cu处理
以及高浓度的 Zn 、C r处理(即 Zn浓度达到土壤环境质量三级标准 、Cr 浓度达到土壤环境质量二级标准)的
双穗雀稗地下部干重低于对照外 ,其它各处理均高于对照.尤其是最高 Pb处理浓度增幅可达 101%,其它重
金属胁迫地下部干重的增幅均在 8.84%-83.5%之间.当 Cd 浓度达到土壤环境质量三级标准范围 80倍
时 ,仍能促进双穗雀稗的生长;而 Pb浓度在土壤环境质量三级标准范围以内时也促进双穗雀稗的生长.在
重金属Cu处理下 ,双穗雀稗地下部干重均随重金属浓度的升高而递减 ,在 300mg·kg-1以内各浓度处理下 ,
地下部干重降幅在 5.00%-31.05%之间.当 Cu处理达到 150 mg·kg -1时 ,地下部分降幅为 17.21%,即>
10%,由此可见 ,双穗雀稗不适合在高于 150 mg·kg-1 Cu污染土壤上种植.
56 安 徽 师 范 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) 2013 年
2.2　双穗雀稗对几种重金属的吸收性研究
2.2.1　双穗雀稗在不同处理中重金属的含量　5种重金属元素在双穗雀稗体内的含量及各处理间差异见
表4.不同处理水平下的双穗雀稗地上部 Cd 、Zn及 Cr 含量都随着处理浓度的增加而升高 ,在 T5(Cd 、Zn及
Cr 浓度分别为 80 mg·kg-1 、500 mg·kg-1 、200 mg·kg-1)处理水平时 ,分别为对照的 255.84 ,13.40和 9.27
倍 ,与对照相比 ,均达到显著差异水平(p <0.05).随着 Pb 、Cu处理浓度的增加 ,双穗雀稗地上部重金属含
量先升高后降低 ,其中 Pb 在 T4(300 mg·kg -1)处理水平地上部重金属含量是对照的 30.26倍 ,Cu 在 T3
(200 mg·kg-1)处理水平地上部重金属含量高达 1835.78 mg·kg-1 ,是对照的 13.47倍 ,与对照相比差异均
显著(p <0.05).5种重金属地下部含量除 Cu外均高于地上部含量 ,表明大多数重金属被滞留在根部 ,双穗
雀稗吸收和运输 Cr 、Zn 、Pb 、Cd的能力低于 Cu.
表 4　Cd、Pb、Cu、Zn、Cr胁迫下双穗雀稗体内重金属含量(mg kg-1)
Table 4　Heavy metal content of Cd、Pb、Cu、Zn and Cr in shoot and root of Paspalum distichum(mg·kg-1)
处理元素
Treatment elements
不同处理水平 Treatment levels
CK T1 T2 T3 T4 T5
Cd
Pb
Cu
Zn
Cr
S hoot 0.21±0.1a 9.46±3.6ab 21.54±8.9bc 27.15±5.1c 44.16±12.8d 53.73±13.2d
Root 0.56±0.2a 262.04±27.6b 403.09±39.5c 574.11±37.0d 428.62±28.6c 249.75±22.6b
Shoot 1.61±1.5a 14.27±3.8ab 15.44±2.6ab 39.06±8.7c 48.64±8.9c 33.04±23.0bc
Root 2.83±0.5a 149.49±19.9b 265.86±23.7c 342.08±32.0d 248.64±21.6c 114.63±12.9b
Shoot 44.60±15.7a 279.17±32.8b 381.18±30.4b 2513.62±165.9c 1152.53±134.3d -
Root 136.2±51.3a 350.98±27.5b 390.16±24.6b 1835.78±113.8c 775.83±29.3d -
Shoot 110.59±10.8a 604.67±56.5b 1109.92±235.3c 1286.77±105.4cd 1318.96±99.7cd 1482.34±67.7d
Root 146.28±4.3a 1437.59±84.5b 968.65±78.4c 1311.26±67.8b 1420.60±98.5b 1955.75±104.7d
Shoot 36.59±1.7a 34.26±12.7 a 25.00±12.4a 50.40±33.2a 90.87±41.4 a 339.13±85.8b
Root 41.96±1.4a 645.59±72.5b 892.38±101.5c 984.21±89.5c 757.16±77.5b 425.98±45.2d
　　表中数值为 3个重复的平均值±标准差 The data represent mean±SD(n=3);对于同种元素 ,同行数据标有不同字母的表示差异具有显著
性(LSD检验 , p =0.05)Values wi th diff erent letter in same element and same column indicate a significant di ff erence at p =0.05 according to LSD
test
2.2.2　双穗雀稗在 Cd 、Pb 、Cu 、Zn 、C r单一胁迫下的富集系数　富集系数=植物地上部重金属含量/土壤重
金属含量.由表 5可知 ,富集系数不但随着土壤中重金属浓度的变化而变化 ,而且在不同重金属间表现出较
大的差异性.富集系数大于 1的有 Cd 、Cu 、Zn和 Cr处理组 ,Cd在 T2(10 mg·kg-1)处理时富集系数最大 ,随
后下降;Cr对照处理的富集系数为 3.67 ,但其它处理组均小于 1;Zn 各处理组均表现出较强的富集系数;除
对照外 ,Cu各处理组的富集系数均大于 1 ,尤其是 T3(200 mg·kg -1)时富集系数达到了 7.66;而双穗雀稗对
Pb的富集系数较小 ,在最高浓度 Pb(500 mg·kg-1)处理时的富集系数仅为 0.06.
2.2.3　双穗雀稗对 Cd 、Pb 、Cu 、Zn 、Cr单一胁迫的修复效率
　　修复效率=植物地上部重金属含量×地上部生物量(干重)/土壤重金属总量×100%
　　从表 6可以看出 ,双穗雀稗对几种不同重金属的修复效率不尽相同 ,表现出对 Zn 、Cu 、Cd有较大的修复
效率 ,对Cr 的修复效率较小 ,对 Pb的修复效率最小.这与双穗雀稗对几种重金属的富集系数基本是一致的 ,
由此我们可以推测 ,对重金属富集系数大的植物 ,其修复能力也相对较强.
表 5　Cd、Pb、Cu、Zn、Cr胁迫下双穗雀稗富集系数
Table 5　Bioconcentration factors of Paspalum distichum
under Cd、Pb、Cu、Zn and Cr stress
处理元素
Treatment
elements
不同处理水平 Treatment levels
CK T1 T2 T3 T4 T5
Cd 0.14 1.45 1.87 1.26 1.06 0.66
Pb 0.03 0.13 0.10 0.15 0.14 0.06
Cu 0.35 1.22 1.37 7.66 2.69 -
Zn 0.54 1.98 2.74 2.55 2.18 2.10
Cr 3.67 0.57 0.23 0.39 0.57 1.62
表 6　双穗雀稗对 Cd、Pb、Cu、Zn、Cr胁迫的修复效率(%)
Table 6　Efficiency of removy of Cd、Pb、Cu、Zn and Cr
by Paspalum distichum(%)
处理元素
T reatment
elements
不同处理水平 Treatment levels
T1 T2 T3 T 4 T5
Cd 0.85 1.04 0.82 0.64 0.51
Pb 0.08 0.06 0.07 0.08 0.04
Cu 0.41 0.36 1.72 0.43 -
Zn 1.07 1.50 1.20 0.95 0.69
Cr 0.34 0.11 0.15 0.19 0.36
5736卷第 1期　　　　郑　蕾 ,周守标 , 杨集辉:　双穗雀稗对 5 种重金属单一胁迫的生长响应和吸收性研究
3　讨论
　　重金属对植物影响的最终结果是反映在生物产量上的.为此 ,国家土壤环境容量协作组于 1991 年制定
了以作物产量为依据来确定土壤临界值含量的方法.依据规定将植物生物量或产量减少 5%-10%土壤有
害物质的浓度作为土壤有害物质的最大允许浓度[ 6] .一般情况下植物生长在受重金属污染的土壤环境中 ,
重金属浓度超过一定限度就会对不同植物产生不同程度的危害[ 7] .从本试验结果可以看出 ,所有的 Cu 处理
和高浓度 Zn 、C r处理对双穗雀稗的地上干重和地下干重均起抑制作用;而 Cd 、Pb处理却明显促进了它的生
长 ,表明了双穗雀稗对重金属 Cd 、Pb胁迫有很强的抗性和耐性 ,对 Cd的土壤临界值远远高于国家三级标
准 ,对 Pb土壤临界值达到了国家三级标准;对重金属 Zn 、Cr有较强的抗性和耐性 ,但土壤重金属临界值不
应高于国家三级标准;而对 Cu的土壤临界值还有待更细致的研究.除 Cu以外 ,Cd 、Pb 、Zn和 Cr在一定范围
内促进了双穗雀稗根系的生长 ,这种特性对于利用双穗雀稗进行土壤重金属污染区的植被重建 、固土和固沙
蓄水提供了科学根据.
　　Baker[ 8]认为地上部与根部重金属含量的比值是描绘植物吸收和运输重金属的重要指标.5种重金属地
下部含量除 Cu外均高于地上部含量(表 4),表明大多数重金属被滞留在根部 ,双穗雀稗吸收和运输 Cr 、Zn 、
Pb 、Cd的能力低于Cu.Stoltz[ 9]等(2002)研究表明重金属在湿地植物体内的分布趋向于根部积累 ,表现为有
较强的滞留效应.在植物对金属的适应机制中 ,植物可能是通过根部一定的结构或生理特性限制有害重金属
离子由根部向地上部转移 ,保持地上部较低的重金属含量 ,使植物地上部具有较高的生理活性.Zurayk[ 10]等
(2001)认为将有害离子积累于根部是植物阻止其对光合作用及新陈代谢活性毒害的一种策略.双穗雀稗在
Cr 、Zn 、Pb 、Cd处理下生长良好与此观点基本一致.双穗雀稗对不同重金属的运输能力存在差异 ,同时对同
一重金属不同浓度之间的变化也存在着较大差异 ,造成这种差异的原因有待进一步研究.
　　有报道指出 ,在许多情况下 ,富集系数值会随土壤中离子浓度的增加而降低.史增奎[ 11]的研究也表明
了 ,凤眼莲富集锌系数随外部溶液锌浓度的升高而降低;浓度超过 3.0mg/L 后 ,富集镉系数随外部溶液镉浓
度的升高而降低.在本实验中 ,双穗雀稗对五种重金属的富集系数在超过一定浓度后 ,随着浓度的升高呈下
降趋势 ,与此观点基本一致.
　　研究表明[ 12] ,植物地上部富集系数越大 ,越有利于植物提取修复.植物富集系数大于 1 ,意味着植物地
上部分某种重金属含量大于所处土壤中该重金属的有效含量 ,是超累积植物区别于普通植物的一个重要特
征.从双穗雀稗对重金属的积累特点来看(表 4),Cd 、Pb 、Zn 、Cr处理均表现为根部重金属含量大于地上部重
金属含量 ,因而双穗雀稗对这 4种重金属不具备重金属超积累植物的一般特征.双穗雀稗在 Cu T3(200 mg·
kg-1)、T4(300 mg·kg -1)处理时 ,地上部 Cu的含量均高于根部 ,表明其具有很强的从根部向地上部运输 Cu
的能力 ,并且地上部 Cu含量超过了 1000 mg·kg-1 ,具备了对 Cu超富集的基本特征.
参考文献:
[ 1] 　王海慧 ,郇恒福 ,罗瑛 ,等.土壤重金属污染及植物修复技术[ J] .中国农学通报 , 2009 , 25(11):210-214.
[ 2] 　李晓静 ,周晓阳.重金属污染与植物修复[ J] .北方园艺 , 2010(4):214-217.
[ 3] 　BROOKS RR , LEE J , REEVES RD , et al.T he possibi li ty of in situ heavy metal decon taminatior of polluted soils using crops of metal-
accumulat ing plants[ J] .Resources Conservat ion Recycling , 1994 , 11:41-49.
[ 4] 　张志权 ,束文圣 ,蓝崇钰 ,等.土壤种子库与矿业废弃地植被恢复研究:定居植物对重金属的吸收和再分配[ J] .植物生态学报 , 2001 , 25
(3):306-311.
[ 5] 　SHU W S , ZHANG Z Q , HUANG L N , et al.Use of tolerant population of P.distichum for revegetation of a Pb/ Zn mine tailings at Lechang:
f ield experiment[ J] .Acta Scientiarum Naturalium Universitati s Sunyatseni , 2000 ,39(4):94-98.
[ 6] 　陈怀满.土壤中化学物质的环境行为与环境质量[M] .北京:科学出版社 , 2002:21-23.
[ 7] 　王英辉 ,祁士华 ,陈学军.金属矿山废弃地重金属污染的植物修复治理技术[ J] .中国矿业 , 2006 , 15(10):67-71.
[ 8] 　BAKER AJM , PROCTOR J.The influence of Cadmium , Copper , Lead and Zinc on the distribution and evolu tion of metallophytes in Briti sh
Isles[ J] .Plant Systematics and Evolution , 1990 , 173:91-108.
[ 9] 　STOLTZ E , GREGO R M.Accum ulation p roperties hydrophy of As , C d, Cu , Pb and Zn by four w etland species growing in submerged mine
tailings[ J] .Envi ronmental and Experim ental Botany , 2002 , 47:271-280.
[ 10] 　ZU RAYK R N.KHOURY S.Talhouk , et al.Salinity-heavy metal interact ions in four salt-tolerant plant species[ J] .Journal of Plant
58 安 徽 师 范 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) 2013 年
Nu trition , 2001 , 24(11):1773-1786.
[ 11] 　史增奎 ,赵润潮.凤眼莲对 Cd2+、Zn2+富集能力的研究[ J] .水利渔业 , 2007 , 24(4):66-68.
[ 12] 　MATT INA M J I , LANNUCC I B W , M USANTE C , et al.Concurrent plant uptake of heavy metals and persistant organic pollutants from
soils[ J] .Envi ronmental Pollution , 2003 , 124(3):375-378.
Studies on Growth and Accumulation of Paspalum Distichum Under
Five Heavy Metal Single Stress
ZHENG Lei
1 , 2 , 　ZHOU Shou-biao2 , 　YANG Ji-hui2
(1.Department of Biological Engineering , Wuhu Institute of Tech nology , Wuhu 241000 , China;2.Key Lab.of Biological Resources Conservation
and Ut ilizat ion , College of Life S ciences , Anhui Normal University , Wuhu 241000 , China)
Abstrcat:Effects on grow th and accumulat ion of Paspalum distichum under Cd , Pb , Cu , Zn and Cr sing le
stress were studied.Concentrations of heavy metals in the soil were designed acco rding to the State Soil
Envi ronmental Quality S tandard (GB15618 -95).The results show ed that:(1)In the normal grow th of
Paspalum distichum , the soil critical value of Cd and Pb reached up to 80 mg·kg-1 and 500 mg ·kg-1
respectively , Cr w as between 100-120 mg·kg -1 , Zn was 400 mg·kg-1 , Cu was less than 100mg kg-1.(2)
With increasing Cd , Zn and Cr concentration levels the content of Cd , Zn and Cr in the aerial part of Paspalum
dist ichum rised.The content of Pb and Cu increased first and then decreased w ith increasing Pb and Cu
concentration levels.Enrichment facto rs of Cd , Cu and Zn were g reater than 1 , the max imum enrichment
factors of Cd and Zn were 1.87 and 2.74 respectively at Cd and Zn concentration levels of 10 mg·kg-1 and 200
mg·kg-1.The maximum enrichment factor of Cu w as 7.66 at Cu concentration level of 200 mg·kg-1.
Paspalum distichum has greater enrichment efficiency of Zn , Cu and Cd in the soil.
Key words:Paspalum distichum ;heavy metal;soil critical value;enrichment factors
5936卷第 1期　　　　郑　蕾 ,周守标 , 杨集辉:　双穗雀稗对 5 种重金属单一胁迫的生长响应和吸收性研究