全 文 ：书　［收稿日期］　２０１４－０８－１２；２０１５－０２－２８修回
　［基金项目］　重庆三峡学院重点项目“重金属离子在库区消落带适生植物－土壤－水体中的迁移模拟研究”（１１ＺＤ－１３）；重庆市教委科技项
目“供体－受体型低能带隙聚合物分子设计及其电场对其性质的影响研究”（ＫＪ１３１１０２）
　［作者简介］　陈明君（１９６５－），男，副教授，从事有机化学与环境化学研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｍｊ１０３０＠１６３．ｃｏｍ
［文章编号］１００１－３６０１（２０１５）０３－０１４９－０１７３－０４
水体消落带重金属Ｃｕ和Ｃｄ在双穗雀稗与
狗牙根植株中的迁移富集
陈明君，傅杨武，周群英，陈书鸿
（重庆三峡学院 环境与化学工程学院，重庆 万州４０４０００）
　　［摘　要］为了解水体消落带重金属胁迫处理下双穗雀稗和狗牙根的生长情况以及重金属在植株地上
部和地下部的迁移富集情况，进行了不同浓度的外源重金属Ｃｕ２＋和Ｃｄ２＋的动态模拟试验。结果表明：狗牙
根和双穗雀稗均能承受较高浓度的Ｃｕ胁迫，双穗雀稗比狗牙根能承受更高浓度的Ｃｄ胁迫；Ｃｕ在狗牙根中
迁移富集量大于双穗雀稗，而Ｃｄ在双穗雀稗中的迁移富集量大于狗牙根；Ｃｕ和Ｃｄ胁迫时，两植物在不出
现中毒现象的浓度范围内，富集量与胁迫离子浓度呈线性正相关，富集量均表现为地下部远大于地上部；Ｃｕ
和Ｃｄ在狗牙根、双穗雀稗中的转运系数（ＴＦ）均小于１，不是Ｃｕ和Ｃｄ的超富集植物，但均能较好地修复铜、
镉污染，是三峡库区消落带植被重建和Ｃｕ、Ｃｄ污染修复的优良物种。
［关键词］重金属；Ｃｕ；Ｃｄ；狗牙根；双穗雀稗；离子迁移
［中图分类号］Ｓ３１１；Ｘ５０６ ［文献标识码］Ａ
Ｍｉｇｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｃｕ　ａｎｄ　Ｃｄ　ｉｎ　Ｃｙｎｏｄｏｎ　ｄａｃｔｙｌｏｎ　ａｎｄ
Ｐａｓｐａｌｕｍ　ｄｉｓｔｉｃｈｕｍＰｌａｎｔｓ　ｉｎ　Ｈｙｄｒｏ－Ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ　Ｂｅｌｔ
ＣＨＥＮ　Ｍｉｎｇｊｕｎ，ＦＵ　Ｙａｎｇｗｕ，ＺＨＯＵ　Ｑｕｎｙｉｎｇ，ＣＨＥＮ　Ｓｈｕｈｏｎｇ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ａｎｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　Ｔｈｒｅｅ　Ｇｏｒｇｅｓ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗａｎｚｈｏｕ，
Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０４０００，Ｃｈｉｎａ）
　　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｔｅｓｔ　ｏｆ　ｅｘｏｇｅｎｏｕｓ　Ｃｕ２＋ａｎｄ　Ｃｄ２＋ ｗｉｔｈ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ　ｗａｓ
ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ　ｔｏ　ｓｔｕｄｙ　ｇｒｏｗｔｈ　ｏｆ　Ｃ．ｄａｃｔｙｌｏｎ　ａｎｄ　Ｐ．ｄｉｓｔｉｃｈｕｍｕｎｄｅｒ　Ｃｕ２＋ ａｎｄ　Ｃｄ２＋ ｓｔｒｅｓｓ，ａｎｄ　ｍｉｇｒａｔｉｏｎ
ａｎｄ　ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｃｕ　ａｎｄ　Ｃｄ　ｉｎ　ｏｖｅｒ－ｇｒｏｕｎｄ　ａｎｄ　ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ　ｐａｒｔｓ　ｏｆ　Ｃ．ｄａｃｔｙｌｏｎ　ａｎｄ　Ｐ．ｄｉｓｔｉｃｈｕｍ．
Ｃ．ｄａｃｔｙｌｏｎ　ａｎｄ　Ｐ．ｄｉｓｔｉｃｈｕｍ ｂｏｔｈ　ｈａｖｅ　ｔｏｌｅｒａｎｃｅ　ｔｏ　Ｃｕ　ｗｉｔｈ　ｈｉｇｈｅｒ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｃｕ　ｔｏｌｅｒａｎｔ
ｃａｐａｃｉｔｙ　ｏｆ　Ｐ．ｄｉｓｔｉｃｈｕｍｉｓ　ｈｉｇｈｅｒ　ｔｈａｎ　Ｃ．ｄａｃｔｙｌｏｎ．Ｃｕ　ｍｉｇｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｃ．ｄａｃｔｙｌｏｎｉｓ　ｈｉｇｈｅｒ
ｔｈａｎ　Ｐ．ｄｉｓｔｉｃｈｕｍｂｕｔ　Ｃｄ　ｍｉｇｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｐ．ｄｉｓｔｉｃｈｕｍｉｓ　ｈｉｇｈｅｒ　ｔｈａｎ　Ｃ．ｄａｃｔｙｌｏｎ．Ｔｈｅｒｅ　ｉｓ
ａ　ｌｉｎｅａｒ　ｐｏｓｉｔｉｖｅ　ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　Ｃｕ　ａｎｄ　Ｃｄ　ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ　ｉｎ　ｔｗｏ　ｐｌａｎｔｓ　ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｕｎｄｅｒ　Ｃｕ
ａｎｄ　Ｃｄ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｗｉｔｈｏｕｔ　ｉｎｔｏｘｉｃａｔｉｎｇ　ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ　ｉｎ　ｔｗｏ　ｐｌａｎｔｓ，ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ　ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ　ｉｎ　ｔｈｅ
ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ　ｉｓ　ｈｉｇｈｅｒ　ｔｈａｎ　ｔｈｅ　ｏｖｅｒ－ｇｒｏｕｎｄ．Ｔｈｅ　ｔｒａｎｓｆｅｒ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｏｆ　Ｃｕ　ａｎｄ　Ｃｄ　ｉｎ　Ｃ．ｄａｃｔｙｌｏｎ　ａｎｄ
Ｐ．ｄｉｓｔｉｃｈｕｍｉｓ　ｌｅｓｓ　ｔｈａｎ　１，ｗｈｉｃｈ　ｉｎｄｉｃａｔｅｓ　ｔｈａｔ　ｔｗｏ　ｐｌａｎｔｓ　ａｒｅ　ｎｏｔ　Ｃｕ　ａｎｄ　Ｃｄ　ｓｕｐｅｒ－ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ　ｐｌａｎｔｓ　ｂｕｔ
ｔｗｏ　ｐｌａｎｔｓ　ｈａｖｅ　ｔｈｅ　ｇｏｏｄ　ｒｅｐａｉｒ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ｏｆ　Ｃｕ　ａｎｄ　Ｃｄ　ｐｏｌｕｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，Ｃ．ｄａｃｔｙｌｏｎａｎｄ　Ｐ．ｄｉｓｔｉｃｈｕｍ
ａｒｅ　ｇｏｏｄ　ｓｐｅｃｉｅｓ　ｆｏｒ　ｒｅｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｈｙｄｒｏ－ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ　ｂｅｌｔ　ａｎｄ　ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｃｕ　ａｎｄ　Ｃｄ　ｐｏｌｕｔｉｏｎ　ｉｎ
Ｔｈｒｅｅ　Ｇｏｒｇｅｓ　Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｈｅａｖｙ　ｍｅｔａｌ；Ｃｕ；Ｃｄ；Ｃｙｎｏｄｏｎ　ｄａｃｔｙｌｏｎ；Ｐａｓｐａｌｕｍ　ｄｉｓｔｉｃｈｕｍ；ｉｏｎｉｃ　ｍｉｇｒａｔｉｏｎ
　　三峡工程是基于防洪、排淤、航运和发电需要而
建成的世界上最大的水利枢纽工程，由于库区汛期
和蓄水期水位的落差，库区周边形成的特殊生态环
境区域消落带［１－３］有近半年的时间都处于完全水淹
状态，很少有植物能够生存，给库区内造成的水土流
失、环境污染等问题严重影响了三峡水利工程的建
设。同时，随着三峡库区工业的迅速发展，船舶数量
和城镇人口的增长导致大量重金属污染物排入长
江，使库区水体遭受不同程度的重金属污染［４］。在
消落带进行人工植被构建是保护三峡库区消落带生
态环境的重要措施之一，且消落带适生植物的筛选
工作已取得了一定的成果［５－６］，如狗牙根（Ｃｙｎｏｄｏｎ
ｄａｃｔｙｌｏｎ　Ｌ．Ｐｅｒｓ．）和双穗雀稗（Ｐａｓｐａｌｕｍ　ｄｉｓｔｉ－
ｃｈｕｍＬ．）已被列为消落带植被重建的优良物
种［７－９］。重金属污染物具有较高的稳定性和难降解
性［１０］，但重金属在消落带适生植物中迁移的研究还
很少，蓄水后水体重金属污染物对消落带土壤环境
的影响以及消落带植物修复重金属污染还缺乏足够
的认识［１１］。因此，研究水体重金属污染物在水体—
植物之间的迁移转化规律具有重要的意义。重金属
Ｃｕ、Ｃｄ是长江水体中重要的污染物［４］，笔者研究模
拟水体Ｃｕ２＋、Ｃｄ２＋浓度改变时在双穗雀稗、狗牙根
中的迁移、累积规律，对合理构建消落带植被重建模
式、降低重金属污染风险，缓解库区人地矛盾突出的
问题以及保护消落带土壤环境及长江水体环境具有
重要的社会价值，同时可以在一定范围内预测消落
　贵州农业科学　２０１５，４３（３）：１７３～１７６
　Ｇｕｉｚｈｏｕ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
带土地中重金属积累及修复重金属污染情况，为消
落带植被重建过程中物种的筛选、植被重建模式的
构建及环境修复工作提供科学依据。
１ 材料与方法
１．１ 材料及处理
狗牙根、双穗雀稗采自重庆万州长江库岸非消
落带。将植株高度，生物量大致相当的狗牙根和双
穗雀稗根、茎部的泥沙洗净，至去离子水中检测不出
Ｃｕ２＋、Ｃｄ２＋为止，将处理后的狗牙根和双穗雀稗在
Ｈｏａｇｌａｎｄ营养液中进行１周的适生性培养，备用。
供试重金属为Ｃｄ（ＮＯ３）２和ＣｕＣｌ２·２Ｈ２Ｏ，均为分
析纯，栽培基质河沙取自长江次级河流苎溪河，洗去
泥浆后用去离子水淘洗３～４次，经消毒、烘干处理
后过２ｍｍ筛，备用。
１．２ 模拟水体的配制
模拟江水按张金洋［１２］的方法配制６５Ｌ于ＰＶＣ
桶中，ｐＨ　８．０，氧化还原电位７４ｍＶ，离子浓度
０．００４ｍｏｌ／Ｌ，电导率０．２２ｍＳ／ｃｍ。按 Ｈｏａｇｌａｎｄ
营养液配方，以７０Ｌ为基准，准确称取Ｈｏａｇｌａｎｄ营
养液所需各种药品质量和按重金属设计浓度梯度需
要的重金属的质量，用少量去离子水分别溶解后加
入配好的６５Ｌ模拟江水中，定容至７０Ｌ，摇匀静置
后装入模拟装置中。水体重金属离子含量的梯度根
据Ｃｕ２＋、Ｃｄ２＋离子对植物毒性大小及文献［１３］设
计，浓度梯度见表１。
表１ 模拟江水中铜和镉的浓度梯度
Ｔａｂｌｅ　１　Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｇｒａｄｉｅｎｔ　ｏｆ　Ｃｕ　ａｎｄ　Ｃｄ　ｉｎ　ｒｉｖｅｒ
重金属离子
Ｈｅａｖｙ　ｍｅｔａｌｓ
添加浓度／（ｍｇ／Ｌ）
Ａｄｄｉｎｇ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ
Ｃｕ２＋ ０．００　 １０．００　 ２０．００　 ３０．００　 ４０．００　 ８０．００
Ｃｄ２＋ ０．００　 ２．００　 ４．００　 ６．００　 ８．００　 １０．００
１．３ 狗牙根和双穗雀稗的模拟培养
动态模拟装置如图１所示。将预处理备用的河
沙装于模拟水槽中，高度低于进、出水口；选择生长
状况基本一致、经过适生性培养的狗牙根、双穗雀稗
各６株植于模拟水槽中，再将添加了外源重金属离
子用模拟江水配制的Ｈｏａｇｌａｎｄ营养液７０Ｌ加入模
拟水槽中，江水完全淹没河沙，高于出水口，打开阀
门，调节蠕动泵控制流量２．４８Ｌ／ｍｉｎ，使进出水速
度一致。第１５天取出狗牙根和双穗雀稗，用去离子
水洗净备用。该组试验完成后，按相同方法再进行
３～１１组试验，均于１５ｄ后取样。
图示 水体消落带动态模拟装置
Ｆｉｇ．　Ｄｙｎａｍｉｃ　ａｎａｌｏｇ　ｄｅｖｉｃｅ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｈｙｄｒｏ－ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ　ｂｅｌｔ
１．４ 样品分析
用硝酸－氢氟酸－双氧水消解体系消解植物样
品。即每组样品选取生长情况相当的２株（剩余样
品备用）狗牙根和双穗雀稗，用去离子水洗净狗牙
根、双穗雀稗的地下部和地上部，在１００～１１０℃鼓
风干燥箱中杀青０．５ｈ，将狗牙根、双穗雀稗的地下
部和地上部分开，于８５℃烘干至衡重（约１２ｈ），干
燥后，将地下部和地上部剪成很短的小段，放入磨砂
研钵内研磨成粉末，每份样品称取０．５ｇ左右，将称
量好的样品装入锥形瓶中，再加入混合酸（浓硝酸
１０ｍＬ、氢氟酸３ｍＬ），用滤纸盖上浸泡过夜，次日
用电炉加热消解，若变棕黑色，再加混合酸，直至冒
白烟，在加热过程中添加一定量的双氧水（Ｈ２Ｏ２），
消化液呈无色透明或略带黄色，冷却后过滤并将消
化液转入５０．００ｍＬ容量瓶中，用去离子水定容，混
匀，再用一次性水相１３ｍｍ×０．４５μｍ滤头过滤，用
日本岛津 ＡＡ－７０００型原子吸收分光光度计测定样
品，计算出样品中Ｃｕ和Ｃｄ的质量分数。具体分析
过程参照文献［１４］。
２ 结果与分析
２．１ Ｃｕ和Ｃｄ胁迫狗牙根、双穗雀稗的生长情况
从表２看出，铜胁迫时，当ＣＣｕ≤４０ｍｇ／Ｌ时，
狗牙根和双穗雀稗的生长情况与空白相差不大，新
根数和新芽数略有增加；在ＣＣｕ＝８０ｍｇ／Ｌ时，２种
植物的新根、新芽数明显减少，且狗牙根根部明显变
黑，双穗雀稗根部虽未变黑，但其根的长度明显不如
空白，生长受到抑制，表现出明显的中毒症状。镉胁
表２ 单一铜、镉胁迫狗牙根、双穗雀稗的新根数和新芽数
　　Ｔａｂｌｅ　２　Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　Ｃｕ　ｏｒ　Ｃｄ　ｓｔｒｅｓｓ　ｏｎ　ｎｅｗ　ｒｏｏｔ　ａｎｄ　ｂｕｄ　ｎｕｍｂｅｒ　ｏｆ　Ｃ．ｄａｃｔｙｌｏｎａｎｄ　Ｐ．ｄｉｓｔｉｃｈｕｍ
植物
Ｐｌａｎｔｓ
新根、芽数
Ｎｅｗ　ｒｏｏｔ　ａｎｄ
ｂｕｄ　ｎｕｍｂｅｒ
水体中Ｃｕ２＋浓度（ｍｇ／Ｌ）
Ｃｕ２＋ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ
０　 １０　 ２０　 ３０　 ４０　 ８０
水体中Ｃｄ２＋浓度（ｍｇ／Ｌ）
Ｃｄ２＋ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ
０　 ２　 ４　 ６　 ８　 １０
狗牙根 新根数 ２　 ２　 ３　 ４　 ５　 １　 ２　 ３　 ３　 ４　 １　 ０
　Ｃ．ｄａｃｔｙｌｏｎ 新芽数 ３　 ４　 ５　 ５　 ５　 ０　 ３　 ３　 ３　 ３　 １　 ０
双穗雀稗 新根数 １　 ２　 ４　 ３　 ４　 ０　 １　 ３　 ３　 ３　 ２　 １
　Ｐ．ｄｉｓｔｉｃｈｕｍ 新芽数 ２　 ３　 ２　 ５　 ５　 １　 ２　 ２　 ３　 ２　 ２　 ０
·４７１·
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　贵 州 农 业 科 学
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｇｕｉｚｈｏｕ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
迫时，狗牙根ＣＣｄ≤４ｍｇ／Ｌ时，生长情况优于空白；
ＣＣｄ＝６ｍｇ／Ｌ时，生长情况略低于空白，显现出轻微
的中毒症状；ＣＣｄ＝８ｍｇ／Ｌ时中毒现象明显；ＣＣｄ＝
１０ｍｇ／Ｌ时生长停止，叶变黄，但在试验期间没有死
亡。双穗雀稗在ＣＣｄ≤８ｍｇ／Ｌ时，其生长状况优于
或与空白组相当，当ＣＣｄ＝１０ｍｇ／Ｌ时才显现出明
显的中毒现象，生长受到明显抑制。
综上所述，Ｃｕ、Ｃｄ胁迫时在一定的浓度范围内
可促进狗牙根和双穗雀稗的生长，生长状况明显优
于空白组，均能承受较高浓度的Ｃｕ胁迫，而双穗雀
稗比狗牙根能承受更高浓度的Ｃｄ胁迫。
２．２ 水体Ｃｕ和Ｃｄ在双穗雀稗与狗牙根中的迁移
２．２．１ 铜胁迫 从表３看出，Ｃｕ在２种植物的地
下部和地上部中的富集量随模拟水体中Ｃｕ２＋胁迫
浓度的增加而增大，且当ＣＣｕ≤４０ｍｇ／Ｌ时，随浓度
增大富集量增加更明显，可能是植株受Ｃｕ胁迫，由
于应激效应，将产生可络合、吸附重金属的成分而增
加植物的抗逆性［１５］，在表现出中毒现象前，胁迫浓
度越大，应激效应也越强烈，产生的能络合、吸附Ｃｕ
的成分也越多，ＣＣｕ＝４０ｍｇ／Ｌ附近应激效应达到最
大。继续增大浓度，２种植物Ｃｕ的富集量增加，但
增加的幅度减小，不能产生更多能与重金属络合、吸
附的基团。在同浓度下，无论地下部还是地上部，２
种植物对Ｃｕ的富集量均是狗牙根＞双穗雀稗，说
明狗牙根比双穗雀稗更耐Ｃｕ胁迫，能更好地修复
Ｃｕ污染。由于两植物富集量均表现为地下部远大
于地上部，转运系数（ＴＦ）均小于１，达不到Ｃｕ超富
集植物水平，但地下部和地上部Ｃｕ的质量分数比
较大，仍能较好地修复重金属铜的污染。同浓度下
转运系数为狗牙根＞双穗雀稗，表明Ｃｕ在２种植
物中由地下部转运到地上部的能力为狗牙根＞双穗
雀稗，这可能是因为狗牙根地上部主要以茎为主，而
双穗雀稗地上部主要以叶为主，茎和叶组成成分含
量差异所致。
将两植物在Ｃｕ胁迫生长过程中没出现中毒现
象（ＣＣｕ≤４０ｍｇ／Ｌ）的各部分铜富集量（ｙ）与水体中
Ｃｕ２＋浓度（ｘ）作回归分析的结果（表４）表明，狗牙根
和双穗雀稗的地上部和地下部在铜胁迫的生长过程
中不中毒或轻微中毒时，其迁移富集量（ｙ）与模拟
水体中Ｃｕ２＋浓度（ｘ）均存在明显的线性正相关。
表３ 铜胁迫狗牙根和双穗雀稗中铜的质量分数及转运系数
Ｔａｂｌｅ　３　Ｃｕ　ｍａｓｓ　ｆｒａｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｒａｎｓｆｅｒ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｉｎ　Ｃ．ｄａｃｔｙｌｏｎａｎｄ　Ｐ．ｄｉｓｔｉｃｈｕｍｕｎｄｅｒ　Ｃｕ　ｓｔｒｅｓｓ
Ｃｕ２＋浓度／
（ｍｇ／Ｌ）
Ｃｕ２＋ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ
质量分数（干重）／（ｍｇ／ｋｇ）Ｍａｓｓ　ｆｒａｃｔｉｏｎ（ｄｒｙ　ｗｅｉｇｈｔ）
狗牙根
地上部 地下部
双穗雀稗
地上部 地下部
转运系数
Ｔｒａｎｓｆｅｒ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ
双穗雀稗 狗牙根
０　 ５１．６９　 １１３．６３　 ２９．６５　 ９８．６７　 ０．２７５　０　 ０．４５４　９
１０　 ８７．３２　 ２３６．９０　 ４６．６２　 １６９．５５　 ０．４０８　２　 ０．５３７　８
２０　 ２２９．６３　 ４２６．９８　 １６３．９６　 ４０１．６２　 ０．５６４　８　 ０．５３７　８
３０　 ３６１．２９　 ５５６．２９　 ２８１．５８　 ４９８．５７　 ０．７３６　７　 ０．７６６　２
４０　 ４６８．６８　 ６１１．６６　 ３９７．２１　 ５３９．１６　 ０．５９２　２　 ０．７２７　７
８０　 ６５３．２５　 ８９７．６５　 ４６１．３６　 ７７９．０６　 ０．２７５　０　 ０．４５４　９
表４ 铜胁迫时狗牙根、双穗雀稗各部分铜富集量（ｙ）与江水中铜浓度（ｘ）的相关性
Ｔａｂｌｅ　４　Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　Ｃｕ　ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ（ｙ）ａｎｄ　Ｃｕ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ（ｘ）ｉｎ　Ｃ．ｄａｃｔｙｌｏｎａｎｄ　Ｐ．ｄｉｓｔｉｃｈｕｍｕｎｄｅｒ　Ｃｕ　ｓｔｒｅｓｓ
植物
Ｐｌａｎｔｓ
部位
Ｐｏｓｉｔｉｏｎ
回归方程
Ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ　ｅｑｕａｔｉｏｎ
相关系数
Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ
Ｐ值
狗牙根 地上部 ｙ＝１１．０８ｘ＋１８．１３２　 ０．９６７＊＊ ＜０．０５
　Ｃ．ｄａｃｔｙｌｏｎ 地下部 ｙ＝１３．１５５ｘ＋１２６．００２　 ０．９６３＊＊ ＜０．０５
双穗雀稗 地上部 ｙ＝９．７０１ｘ－１０．２１２　 ０．９４６＊＊ ＜０．０５
　Ｐ．ｄｉｓｔｉｃｈｕｍ 地下部 ｙ＝１２．１ｘ＋９９．５１４　 ０．９１９＊＊ ＜０．０５
２．２．２ 镉胁迫 从表５看出，Ｃｄ在２种植物的地
下部和地上部中的富集量随模拟水体中Ｃｄ２＋胁迫
浓度的增加而增大。狗牙根地下部和地上部富集量
在水体中ＣＣｄ≤４ｍｇ／Ｌ时明显增加，说明在狗牙根
出现中毒现象前，其应激效应随胁迫Ｃｄ的浓度增
加而增大，产生更多能抵抗这种胁迫的组分，这些组
分能络合或吸附Ｃｄ，从而使狗牙根中Ｃｄ的富集量
增加。当水体中ＣＣｄ＞４ｍｇ／Ｌ时，Ｃｄ的富集量仍然
增大，但增加幅度很小，表明当植物出现中毒现象
时，可能由于应激效应已达到最大，植物不能产生更
多能与重金属络合、吸附的基团。双穗雀稗地下部
和地上部富集量在模拟水体中ＣＣｄ≤８ｍｇ／Ｌ时明
显增大，ＣＣｄ＞８ｍｇ／Ｌ增加的程度变缓，表明，在ＣＣｄ
为８ｍｇ／Ｌ附近双穗雀稗的应激效应达到最大，继
续增加水体中Ｃｄ２＋的浓度时，不能产生更多的能抵
抗Ｃｄ胁迫的组分。Ｃｄ在２种植物中的富集量仍然
是地下部大于地上部，同浓度下地下部和地上部Ｃｄ
的质量分数为双穗雀稗＞狗牙根，说明双穗雀稗比
狗牙根更耐Ｃｄ胁迫，富集量更大，能更好地修复Ｃｄ
污染。Ｃｄ在２种植物中的转运系数为狗牙根＞双
穗雀稗，可能因地上部狗牙根以茎为主，双穗雀稗以
叶为主所致，因ＴＦ＜１，２种植物仍不是Ｃｄ的超富
集植物，但从其地下部和地上部测得的Ｃｄ的质量
分数看，仍能较好地修复Ｃｄ污染。
在Ｃｄ胁迫ＣＣｄ≤８ｍｇ／Ｌ时，将２植物各部分
镉富集量（ｙ）与水体中Ｃｄ２＋浓度（ｘ）作回归分析的
结果（表６）表明，ＣＣｄ≤８ｍｇ／Ｌ时，地下部和地上部
镉富集量（ｙ）与水体中Ｃｄ２＋浓度（ｘ）线性相关性狗
牙根的较小，而双穗雀稗呈线性正相关。
·５７１·
　陈明君 等　水体消落带重金属Ｃｕ和Ｃｄ在双穗雀稗与狗牙根植株中的迁移富集
　Ｍｉｇｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｃｕ　ａｎｄ　Ｃｄ　ｉｎ　Ｃｙｎｏｄｏｎ　ｄａｃｔｙｌｏｎ　ａｎｄ　Ｐａｓｐａｌｕｍ　ｄｉｓｔｉｃｈｕｍＰｌａｎｔｓ　ｉｎ　Ｈｙｄｒｏ－Ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ　Ｂｅｌｔ
表５ 镉胁迫狗牙根和双穗雀稗中镉的质量分数及转运系数
Ｔａｂｌｅ　５　Ｃｄ　ｍａｓｓ　ｆｒａｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｒａｎｓｆｅｒ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｉｎ　Ｃ．ｄａｃｔｙｌｏｎａｎｄ　Ｐ．ｄｉｓｔｉｃｈｕｍｕｎｄｅｒ　Ｃｄ　ｓｔｒｅｓｓ
Ｃｕ２＋浓度／
（ｍｇ／Ｌ）
Ｃｕ２＋ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ
质量分数（干重）／（ｍｇ／ｋｇ）Ｍａｓｓ　ｆｒａｃｔｉｏｎ（ｄｒｙ　ｗｅｉｇｈｔ）
狗牙根
地上部 地下部
双穗雀稗
地上部 地下部
转运系数
Ｔｒａｎｓｆｅｒ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ
双穗雀稗 狗牙根
０　 ９．０７　 ２３．２６　 １３．６２　 ６９．１６　 ０．１９６　９　 ０．３８９　９
２　 ９６．４２　 １４２．７１　 ８１．６５　 ２０９．２７　 ０．３９０　２　 ０．６７５　６
４　 １２０．２６　 １８７．６６　 １５１．６３　 ３１６．７２　 ０．４７８　８　 ０．６４０　８
６　 １２８．７９　 １９０．３６　 １９３．２１　 ３９１．３９　 ０．４９３　７　 ０．６７６　６
８　 １３０．８０　 ２０７．５２　 ２１８．２９　 ４５６．６７　 ０．４７８　０　 ０．６３０　３
１０　 １３９．６２　 ２３９．８６　 ２２７．１２　 ４８９．６６　 ０．４６３　８　 ０．５８２　１
６ 镉胁迫时狗牙根和双穗雀稗各部分镉富集量（ｙ）与江水中铜浓度（ｘ）的相关性
　　　　　Ｔａｂｌｅ　６　Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　Ｃｄ　ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ（ｙ）ａｎｄ　Ｃｕ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ（ｘ）ｉｎ　Ｃ．ｄａｃｔｙｌｏｎａｎｄ
Ｐ．ｄｉｓｔｉｃｈｕｍｕｎｄｅｒ　Ｃｄ　ｓｔｒｅｓｓ
植物
Ｐｌａｎｔｓ
部位
Ｐｏｓｉｔｉｏｎ
回归方程
Ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ　ｅｑｕａｔｉｏｎ
相关系数
Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ
Ｐ值
狗牙根 地上部 ｙ＝１３．７９２ｘ＋４１．９０２　 ０．６４０ ＞０．０５
　Ｃ．ｄａｃｔｙｌｏｎ 地下部 ｙ＝２０．８０９ｘ＋６７．０６８　 ０．６９４ ＞０．０５
双穗雀稗 地上部 ｙ＝２６．０４５ｘ＋２７．５　 ０．９５３＊＊ ＜０．０５
　Ｐ．ｄｉｓｔｉｃｈｕｍ 地下部 ｙ＝４７．８５７ｘ＋９７．２１４　 ０．９６５＊＊ ＜０．０５
３ 结论与讨论
１）当ＣＣｕ≤４０ｍｇ／Ｌ时，狗牙根和双穗雀稗均
未出现中毒现象，生长状况优于或与空白试验相当，
表明低浓度的铜离子能促进两植物的生长。狗牙根
在ＣＣｄ≤４ｍｇ／Ｌ、双穗雀稗在ＣＣｄ≤８ｍｇ／Ｌ时均能
正常生长，但双穗雀稗是比狗牙根能承受更高浓度
Ｃｄ胁迫的植物。
２）狗牙根地上部和地下部Ｃｕ的富集量大于
双穗雀稗，而双穗雀稗地上部和地下部中Ｃｄ的富
集量大于狗牙根。Ｃｕ、Ｃｄ单一胁迫时，两植物在不
出现中毒现象的浓度范围内，富集量与胁迫离子浓
度呈线性正相关，当中毒伤害现象出现后富集量与
胁迫离子浓度线性相关性较小，Ｃｕ、Ｃｄ在两植物中
的富集量均表现为地下部高于地上部。
３）狗牙根地上部以茎为主，双穗雀稗地上部以
叶为主，铜、镉胁迫时两植物转运系数都表现为狗牙
根＞双穗雀稗，且都小于１，所以两植物都不是铜、
镉的超富集植物，但地下部和地上部铜、镉的富集量
较大，能较好地修复铜、镉污染。因此，狗牙根和双
穗雀稗是三峡库区消落带植被重建和Ｃｕ、Ｃｄ污染
修复的优良物种。
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（责任编辑：聂克艳）
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