全 文 ：第 ３５ 卷第 ８ 期
２０１５年 ４月
生 态 学 报
ＡＣＴＡ ＥＣＯＬＯＧＩＣＡ ＳＩＮＩＣＡ
Ｖｏｌ．３５，Ｎｏ．８
Ａｐｒ．，２０１５
ｈｔｔｐ： ／ ／ ｗｗｗ．ｅｃｏｌｏｇｉｃａ．ｃｎ
基金项目：国家自然科学基金项目（３１３００５８１）； 国家“十二五”科技支撑项目（２０１２ＢＡＤ２２Ｂ０５０３）； 浙江省重大科技专项重点项目（２０１２Ｃ１２９０９⁃５）
收稿日期：２０１３⁃０６⁃１０； 　 　 网络出版日期：２０１４⁃０５⁃１６
∗通讯作者 Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｕｔｈｏｒ．Ｅ⁃ｍａｉｌ： ｗ＿ｙｉｘｉａｎｇ＠ １２６．ｃｏｍ
ＤＯＩ： １０．５８４６ ／ ｓｔｘｂ２０１３０６１０１５６０
顾翠花， 王懿祥， 白尚斌， 吴建强， 杨 一．四种园林植物对土壤镉污染的耐受性．生态学报，２０１５，３５（８）：２５３６⁃２５４４．
Ｇｕ Ｃ Ｈ， Ｗａｎｇ Ｙ Ｘ， Ｂａｉ Ｓ Ｂ， Ｗｕ Ｊ Ｑ， Ｙａｎｇ Ｙ．Ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ａｎｄ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｏｕｒ ｏｒｎａｍｅｎｔａｌ ｓｐｅｃｉｅｓ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ ｔｏ ｓｏｉｌ ｃａｄｍｉｕｍ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ．Ａｃｔａ
Ｅｃｏｌｏｇｉｃａ Ｓｉｎｉｃａ，２０１５，３５（８）：２５３６⁃２５４４．
四种园林植物对土壤镉污染的耐受性
顾翠花１， 王懿祥２，∗， 白尚斌２， 吴建强２， 杨　 一２
１ 浙江农林大学风景园林与建筑学院， 临安　 ３１１３００
２ 浙江省森林生态系统碳循环与固碳减排重点实验室， 临安　 ３１１３００
摘要：采用模拟 Ｃｄ污染土壤培养法，测定了 Ｃｄ胁迫下山矾、桑树、绣线菊、山茶 ４种园林植物幼苗的生长、生物量变化，根茎叶
的 Ｃｄ含量，光合色素含量与 ＭＤＡ含量，对耐性指数（Ｔｉ）、转移系数（ＴＦ）、生物富集系数（ＢＣＦ）进行了评价。 结果表明：（１）山
矾、桑树、绣线菊和山茶的平均耐性指数分别为 ９３．９９、８２．３３、８２．１０和 ８７．２５；（２）４个树种幼苗根茎叶的 Ｃｄ含量都随着 Ｃｄ处理
浓度的增加而增加，转移系数值（ＴＦ）都小于 １，转移能力为山矾＞山茶＞绣线菊＞桑树。 对 Ｃｄ累积能力为山矾＞山茶＞桑树＞绣线
菊；山矾和山茶生物量吸收的 Ｃｄ总量显著高于绣线菊和桑树。 （３）Ｃｄ处理浓度的不断增加， 叶绿素 ａ ／叶绿素 ｂ比值与对照相
比变化不显著，类胡萝卜素的含量持续增加；桑树、山茶、山矾和绣线菊 ＭＤＡ 含量分别平均上升为 １５％、１０． １７％、９． ６９％、
１２􀆰 ８６％。 不同 Ｃｄ浓度下，ＭＤＡ上升幅度顺序为桑树＞绣线菊＞山茶＞山矾。 研究表明山矾具有很高的 Ｃｄ耐性、转移能力、以及
地上部分积累镉的能力，是一种抗 Ｃｄ污染较好的园林绿化树种。
关键词：镉； 园林植物； 耐受性； 积累
Ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ａｎｄ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｏｕｒ ｏｒｎａｍｅｎｔａｌ ｓｐｅｃｉｅｓ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ ｔｏ ｓｏｉｌ
ｃａｄｍｉｕｍ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ
ＧＵ Ｃｕｉｈｕａ１， ＷＡＮＧ Ｙｉｘｉａｎｇ２，∗， ＢＡＩ Ｓｈａｎｇｂｉｎ２， ＷＵ Ｊｉａｎｑｉａｎｇ２， ＹＡＮＧ Ｙｉ２
１ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｌａｎｄｓｃａｐｅ ａｎｄ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ， Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ ａｎｄ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｌｉｎ′ａｎ ３１１３００， Ｃｈｉｎａ
２ Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｃａｒｂｏｎ Ｃｙｃｌｉｎｇ ｉｎ Ｆｏｒｅｓｔ Ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｃａｒｂｏｎ Ｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎ， Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ａ ＆ Ｆ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｌｉｎ′ａｎ ３１１３００， Ｃｈｉｎａ
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｆｏｕｒ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｏｒｎａｍｅｎｔａｌ ｐｌａｎｔｓ， Ｓｙｍｐｌｏｃｏｓ ｃａｕｄａｔｅ， Ｍｏｒｕｓ ａｌｂａ， Ｓｐｉｒａｅａ ｓａｌｉｃｉｆｏｌｉａ， ａｎｄ Ｃａｍｅｌｌｉａ ｊａｐｏｎｉｃａ
ｗｅｒｅ ｔｅｓｔｅｄ ｕｎｄｅｒ ｆｉｖｅ ｃａｄｍｉｕｍ （Ｃｄ） ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｌｅｖｅｌｓ ｔｈａｔ ｒａｎｇｅ ｆｒｏｍ ０ｍｇ ／ ｋｇｔｏ １００ｍｇ ／ ｋｇ ｉｎ ａ ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ ｐｏｔ
ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ． Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｃｄ ｓｔｒｅｓｓ ｏｎ ｇｒｏｗｔｈ ｉｎｄｅｘｅｓ， ｂｉｏｍａｓｓ ｉｎｃｒｅｍｅｎｔ， Ｃｄ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｒｏｏｔ， ｓｔｅｍ， ｌｅａｆ， ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ
ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｐｉｇｍｅｎｔ， ａｎｄ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ＭＤＡ ｉｎ ｔｈｅｍ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ａｆｔｅｒ ｏｎｅ ｙｅａｒ ｇｒｏｗｔｈ． Ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｉｎｄｅｘ （ Ｔｉ），
Ｔｒａｎｓｌｏｃａｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ（ＴＦ）ａｎｄ ｂｉｏ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ（ＢＣＦ）ｏｆ ４ ｓｐｅｃｉｅｓ ａｒｅ ｅｖａｌｕａｔｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ （１） Ｃｄ ｈａｄ
ｄｉｓｔｉｎｃｔ ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ ｐｌａｎｔ， ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｉｎｄｅｘ ｏｆ Ｓ． ｃａｕｄａｔｅ， Ｍ． ａｌｂａ， Ｓ． ｓａｌｉｃｉｆｏｌｉａ， ａｎｄ Ｃ． ｊａｐｏｎｉｃａ
ｗｅｒｅ ９３．９９， ８２．３３， ８２．１０ ａｎｄ ８７．２５ ｓｅｐａｒａｔｅｌｙ． （２） Ｗｉｔｈ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｓｏｉｌ Ｃｄ ｃｏｎｔｅｎｔ， ｔｈｅ ４ ｓｐｅｃｉｅｓ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ ｈａｄ ａ
ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ Ｃｄ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｒｏｏｔ， ｓｔｅｍ ａｎｄ ｌｅａｆ． Ｔｈｅ Ｔｒａｎｓｌｏｃａｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｔｒｅｅ ｓｐｅｃｉｅｓ ｔｏ ｓｏｉｌ Ｃｄ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ ａｒｅ ａｌｌ
ｌｏｗｅｒ ｔｈａｎ １ａｎｄ ｆｏｌｌｏｗｅｄ ｔｈｅ ｏｒｄｅｒ ｏｆ Ｓ．ｃａｕｄａｔｅ ＞ Ｃ． ｊａｐｏｎｉｃａ ＞ Ｓ． ｓａｌｉｃｉｆｏｌｉａ ＞ Ｍ． ａｌｂａ． ＢＣＦ ｖａｌｕｅｓ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｔｒｅｅ ｓｐｅｃｉｅｓ ｔｏ
ｓｏｉｌ Ｃｄ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ ｆｏｌｌｏｗｅｄ ｔｈｅ ｏｒｄｅｒ ｏｆ Ｓ． ｃａｕｄａｔｅ ＞ Ｃ． ｊａｐｏｎｉｃａ ＞ Ｍ． ａｌｂａ ＞Ｓ． ｓａｌｉｃｉｆｏｌｉａ；Ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ Ｃｄ
ａｂｓｏｒｂｅｄ ｉｎ Ｓ． ｃａｕｄａｔｅ ａｎｄ Ｃ． ｊａｐｏｎｉｃａ ａｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｈｉｇｅｒ ｔｈａｎ ｉｎ Ｓ． ｓａｌｉｃｉｆｏｌｉａ ａｎｄ Ｍ． ａｌｂａ． （３） Ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ａ ／ ｂ ｖａｌｕｅｓ
ｏｆ ｔｈｅｍ ｗｅｒｅ ｎｏｔ ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ ｃｈａｎｇｅｄ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ＣＫ， ｂｕｔ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｃａｒｏｔｅｎｏｉｄ ｏｆ ｔｈｅｍ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ
Ｃｄ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ． Ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ＭＤＡ ｉｎ Ｍ． ａｌｂａ， Ｓ． ｓａｌｉｃｉｆｏｌｉａ， Ｃ． ｊａｐｏｎｉｃａ ａｎｄ Ｓ． ｃａｕｄａｔｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ １５％，
ｈｔｔｐ： ／ ／ ｗｗｗ．ｅｃｏｌｏｇｉｃａ．ｃｎ
１０􀆰 １７％， ９．６９％ ａｎｄ １２．８６％ ｓｅｐａｒａｔｅｌｙ ａｎｄ ｆｏｌｌｏｗｅｄ ｔｈｅ ｏｒｄｅｒ ｏｆ Ｍ． ａｌｂａ ＞ Ｓ． ｓａｌｉｃｉｆｏｌｉａ ＞ Ｃ． ｊａｐｏｎｉｃａ ＞ Ｓ． ｃａｕｄａｔｅ． Ｔｈｅ
ｓｔｕｄｙ ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ ｔｈａｔ Ｓ． ｃａｕｄａｔｅ ｉｓ ａ ｇｏｏｄ ｃａｎｄｉｄａｔｅ ｓｐｅｃｉｅｓ ｆｏｒ ｐｈｙｔｏｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｄ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄ ｓｏｉｌ ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｉｔｓ
ｈｉｇｈｅｒ Ｃｄ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ， ｔｒａｎｓｆｅｒ ａｎｄ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄ ｂｉｏｍａｓｓ．
Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ： ｃａｄｍｉｕｍ； ｏｒｎａｍｅｎｔａｌ ｐｌａｎｔ； ｔｏｌｅｒａｎｃｅ； ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ
重金属污染目前已经成为全球关注的热点问题之一，其中镉（Ｃｄ）是最具污染性元素之一。 镉（Ｃｄ）主要
来源于冶炼、采矿等工业污水的排放、汽车尾气，农业生产中农药及化肥残留等，毒性极强，对生物体危害极
大［１⁃２］。 尤其是土壤中积累的 Ｃｄ，会渗透进入地表甚至污染地下水，最终会极大危害人类健康。 在城市生态
建设中，园林植物已经成为不可或缺的重要组成部分。 园林植物对重金属的富集能力因物种不同而不
同［３⁃４］，对减少城市污染、维持生态平衡都起到重要的作用［５］。 在进行城市园林绿化植物的选择时，必须考虑
该植物是否能对重金属污染有一定的抗性，选择既具有较高观赏价值，又对 Ｃｄ 有较大耐受性的园林植物来
进行城市园林绿化，既能增加城市绿量、美化环境，同时也可以缓解城市中日益严重的 Ｃｄ 污染，甚至能对 Ｃｄ
重污染区域起到修复作用［６］。
山矾（Ｓｙｍｐｌｏｃｏｓ ｃａｕｄａｔａ），山矾科常绿灌木或小乔木，早春开花，对污染物具有较强的抗性，具有很好的园
林绿化前景，但目前在园林中没有得到广泛的应用。 桑树（Ｍｏｒｕｓ ａｌｂａ），桑科落叶乔木，生长快，根系发达，萌
芽力强，耐修剪，具有较强的抗性。 绣线菊（Ｓｐｉｒａｅａ ｓａｌｉｃｉｆｏｌｉａ），蔷薇科花灌木，小花密集，花色粉红，花期初夏
至秋初，萌蘖力强，抗性强，是良好的园林观赏植物。 山茶（Ｃａｍｅｌｌｉａ ｊａｐｏｎｉｃａ），山茶科常绿阔叶灌木或小乔
木，花大色艳，是冬季观花的园林植物。 目前未见有对这 ４ 种植物的镉耐受性研究。 本研究以山矾、桑树、绣
线菊、山茶 ４ 种园林植物为研究对象，采用模拟 Ｃｄ 污染土壤培养法，对当年生实生幼苗进行土壤 Ｃｄ 胁迫耐
受性对比实验，主要分析不同 Ｃｄ浓度处理下，４ 个树种的生长量变化，根茎叶中 Ｃｄ 的含量，光合色素、ＭＤＡ
含量指标的变化，Ｃｄ转移能力和积累能力，对比 ４ 个园林树种对 Ｃｄ 胁迫的耐受性程度，以及不同浓度的 Ｃｄ
胁迫是否会对植物自身的生长带来影响，本研究旨在筛选对 Ｃｄ 胁迫具有较高耐受性和积累性的园林植物，
以丰富城市生态建设尤其是镉污染地区园林中植物配置的种类。
１　 材料与方法
１．１　 实验材料与实验设计
本实验于 ２０１１ 年 ３ 月下旬播种山矾、桑树、绣线菊、山茶，采用穴盘播种方式，穴盘尺寸为 ５４０ｍｍ×
２８０ｍｍ，聚苯乙烯材料，７２孔穴。 播种前用紫外线照射种子进行消毒，泥炭土、蛭石（２∶１）混合基质，高温消
毒。 播种后喷水灌溉，萌发后移栽于花盆。 花盆土壤采于浙江农林大学平山村苗圃地。 土壤为红黄壤，ＰＨ
值为 ５．５２，Ｎ、Ｐ、Ｋ 的含量分别为 １．６１、１．９８、７．９３ｇ ／ ｋｇ。 同时将采集的土壤粉碎，风干，用 ５ｍｍ 筛筛均匀后
备用。
实验方法采用模拟 Ｃｄ污染土壤培养法。 ２０１２年 ３月初采用 ＣｄＣｌ２溶液处理土壤，设置 ５个处理浓度，分
别为：０，１０，２０，５０，１００ ｍｇ ／ ｋｇ。 搅拌稳定 ２０ｄ后，选取生长基本一致的一年生实生苗移入含镉土壤的花盆中，
盆中土壤重量为 ２５０ｇ，花盆内径为 １８ｃｍ。 随机区组实验设计，每个树种每个处理 ５盆，每处理重复 ３次，总计
３００盆。 将所有花盆放在浙江农林大学平山苗圃大棚下进行培养，实验期间按照田间常规管理，定期浇水，除
草，喷洒除虫剂。 实验从 ２０１１ 年 ３月下旬开始，经过 １ａ正常土壤生长，１８０ｄ镉污染土壤生长后取 ４个树种的
幼苗进行生长、生物量和根茎叶镉含量测定。 整个实验于 ２０１２ 年 ９月下旬结束。
１．２　 样品测定
在镉处理之前，预先测定一年生实生苗的株高以及基径，用以计算基径增长量和主茎生长量。
２０１２年 ９月下旬，在含镉土壤的花盆中生长 １８０ｄ 后，取成熟的新鲜叶片进行叶绿素含量测定和丙二醛
７３５２　 ８期 　 　 　 顾翠花　 等：四种园林植物对土壤镉污染的耐受性 　
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（ＭＤＡ）含量测定，光合色素含量（即叶绿素 ａ、叶绿素 ｂ 以及类胡萝卜素）测定时采集植物的新鲜成熟叶片，
利用分光光度法进行测定［７］。 ＭＤＡ（丙二醛）含量测定采用硫代巴比妥法进行测定。
将实生苗的根茎叶三部分分开，用超纯水进行冲洗（生物量测定）去除粘附于植物样品上的泥土和污物，
再用去离子水冲洗，在烘干前先在 １０５℃下杀青 ５ｍｉｎ，然后在 ７０℃下于烘箱中烘至恒重。 称重后用不锈钢植
物粉碎机粉碎，过 ６０ 目尼龙筛，储存于聚乙烯瓶中备用。 取植物各部分样品干粉各 ０． ２０００ｇ 用混酸（浓
ＨＮＯ３ ∶ＨＣｌＯ４ ∶浓 Ｈ２ＳＯ４ ＝ ８ ∶１ ∶１）隔夜消化，采用日本岛津 ＡＡ６８００ 型原子吸收分光光度计测定植物体内的
Ｃｄ含量［８］。
１．３　 数据处理与分析
基径生长量（ｍｍ）＝ 镉处理后基径（ｍｍ）－未处理时基径（ｍｍ）
主茎生长量（ｃｍ）＝ 镉处理后株高（ｃｍ）－未处理时株高（ｃｍ）
耐性指数（Ｔｉ）用两种生长指标量化：主茎生长量和根茎叶的生物量，按以下修正的公式计算：
Ｔｉ（％）＝ ［（ＬＳ＋ＷＲ＋ＷＳ＋ＷＬ） ／ ４］×１００
式中，ＬＳ 代表重金属镉胁迫组主茎生长量与对照组主茎生长量的比值；ＷＲ、ＷＳ、ＷＬ 分别代表镉处理后根、茎、
叶平均生物量与对照平均生物量的比值［９］。
转移系数（ＴＦ）主要用来评价从植物根部转移重金属至地上部分的能力［１０⁃１２］，计算公式为：
ＴＦ＝地上部分（茎叶）平均镉浓度 ／ 根部镉浓度
生物富集系数（ＢＣＦ）用于评价植物从土壤中积累重金属的能力［１３］，计算公式为：
ＢＣＦ＝根或地上部分（茎叶）平均镉浓度 ／土壤镉浓度
生物量吸收 Ｃｄ的总量 ＝根的 Ｃｄ 含量×根的生物量＋茎的 Ｃｄ 含量×茎的生物量＋叶的 Ｃｄ 含量×叶的生
物量
实验中所有数据的分析均使用 ＳＰＳＳ１８．０ 软件，主要进行单因素方差分析（ＡＮＯＶＡ），使用 ＬＳＤ（Ｌｅａｓｔ
Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ Ｄｅｖｉａｔｉｏｎ，Ｐ＜０．０５）进行多重比较。
２　 结果与分析
２．１　 镉对 ４个树种幼苗生物量和生长的影响
２．１．１　 不同镉处理浓度下 ４个树种幼苗生物量变化
由表 １可以看出，与 ＣＫ相比，随着 Ｃｄ处理浓度的不断增加，山矾、山茶根茎叶生物量均出现先上升后下
降的趋势，在 Ｃｄ 浓度为 ２０ｍｇ ／ ｋｇ 时达到峰值，分别为对照的 １２５． ４５％、１１７． ４３％、１１０． ６８％和 １０１． ４６％、
１０６􀆰 ８８％、１０５．８１％。 随着 Ｃｄ处理浓度的增加，山矾、山茶幼苗根茎叶生物量显著下降。 在 １００ｍｇ ／ ｋｇ 时，分
别为对照的 ５８．１８％、７５．１０％、７５．２４％和 ６９．３４％、６１．９３％、６５．８１％。
桑树、绣线菊根茎叶生物量在 Ｃｄ处理浓度为 １０、２０ｍｇ ／ ｋｇ 时，与 ＣＫ对比未出现显著变化，随着 Ｃｄ 浓度
的增加，显著低于 ＣＫ，且两个较高处理浓度与两个较低处理浓度和对照下存在显著差异。 Ｃｄ 处理浓度为
１００ｍｇ ／ ｋｇ时，桑树、绣线菊的根茎叶生物量分别为对照的 ６５． ００％、６０． ６１％、５２． １７％和 ６８． ９７％、７０． ９７％、
６２．０７％。
Ｃｄ浓度为 １０ｍｇ ／ ｋｇ时对山矾和山茶的根部生物量有一定的促进作用。 Ｃｄ 浓度为 ２０ｍｇ ／ ｋｇ 时对 ４ 个树
种的根部生物量均有一定的促进作用。
２．１．２　 主茎和基径生长量、Ｃｄ耐性指数
与对照相比较，在 Ｃｄ浓度 １０、２０ｍｇ ／ ｋｇ时，桑树幼苗和绣线菊幼苗主茎和基径生长量略有下降，山矾幼
苗和山茶幼苗的主茎生长量略有上升，基径生长量基本没有变化。 随着 Ｃｄ处理浓度的增加，４ 个种幼苗的主
茎和基径生长量均呈现显著的下降趋势。
８３５２ 　 生　 态　 学　 报　 　 　 ３５卷　
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表 １　 不同镉处理浓度下 ４种园林植物的生长指标
Ｔａｂｌｅ １　 Ｔｈｅ ｇｒｏｗｔｈ ｉｎｄｅｘｅｓ ｏｆ ｆｏｕｒ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｏｒｎａｍｅｎｔａｌ ｐｌａｎｔ ｕｎｄｅｒ Ｃｄ ｓｔｒｅｓｓ
树种
Ｔｒｅｅ ｓｐｅｃｉｅｓ
Ｃｄ浓度 ／
（ｍｇ ／ ｋｇ）
主茎生长量
Ｓｔｅｍ ｌｅｎｇｔｈ
ｃｈａｎｇｅ ／ ｃｍ
基茎生长
Ｒｏｏｔ ｃｏｌｌａｒ
Ｉｎｃｒｅａｓｅ ／ ｍｍ
根生物量
Ｒｏｏｔ Ｂｉｏｍａｓｓ ／ ｇ
茎生物量
Ｓｔｅｍ
Ｂｉｏｍａｓｓ ／ ｇ
叶生物量
Ｌｅａｆ ｂｉｏｍａｓｓ ／ ｇ
耐性指数
Ｔｏｌｅｒａｎｃｅ
ｉｎｄｅｘ ／ ％
山矾 Ｓ． ｃａｕｄａｔａ ＣＫ ２４．０±４．８ａ １．５±０．３ａ １．６５±０．０８ａ ２．４１±０．１２ａ ２．０６±０．１４ａ １００
１０ ２７．２±４．２ａ １．４±０．５ａ １．９４±０．０９ａ ２．６７±０．１３ａ ２．１７±０．１２ａ １１１．７６
２０ ２４．５±５ａ １．５±０．４ａ ２．０７±０．０８ａ ２．８３±０．１５ａ ２．２８±０．０９ａ １１３．９１
５０ １８．９±３．６ｂ １．１±０．５ａｂ １．２５±０．０７ｂ ２．０９±０．０９ｂ １．８３±０．０８ｂ ８２．５２
１００ １５．０±３．７ｂ ０．７±０．３ｂ ０．９６±０．０５ｃ １．８１±０．１２ｃ １．５５±０．０９ｃ ６７．７６
桑树 Ｍ． ａｌｂａ ＣＫ ８．５±２．１ａ １．２±０．２ａ ０．２０±０．０２ａ ０．３３±０．０１ａ ０．２３±０．０２ａ １００
１０ ６．９±２．３ａｂ ０．９±０．４ａｂ ０．２３±０．０４ａ ０．３５±０．０４ａ ０．２１±０．０１ａ ９８．３９
２０ ８．２±２．５ａ ０．７±０．２ｂ ０．２４±０．０１ａ ０．３２±０．０２ａ ０．２２±０．０３ａ １０２．２７
５０ ５．３±２．４ｂ ０．６±０．３ｂ ０．１８±０．０５ｂ ０．２６±０．０４ｂ ０．１７±０．０２ｂ ７６．２６
１００ ２．７±２．７ｃ ０．３±０．２ｃ ０．１３±０．０３ｃ ０．２０±０．０３ｃ ０．１２±０．０４ｃ ５２．３９
绣线菊 Ｓ． ｓａｌｉｃｉｆｏｌｉａ ＣＫ １１．２±４．３ａ １．７±０．４ａ ０．２９±０．０１ａ ０．３１±０．０５ａ ０．２９±０．０６ａ １００
１０ ９．９±３．８ａｂ １．３±０．３ａｂ ０．２７±０．０２ａ ０．２９±０．０１ａ ０．２７±０．０３ａ ９２．０４
２０ １１．０±４．１ａ １．６±０．６ａ ０．３０±０．０４ａ ０．３０±０．０２ａ ０．２８±０．０５ａ ９８．７５
５０ ７．４±４．４ｂ １±０．５ｂ ０．２３±０．０３ｂ ０．２５±０．０４ｂ ０．２１±０．０４ｂ ７４．６１
１００ ５．６±３．６ｂ ０．７±０．４ｂ ０．２０±０．０２ｂ ０．２２±０．０６ｂ ０．１８±０．０２ｂ ６３．００
山茶 Ｃ． ｊａｐｏｎｉｃａ ＣＫ ２４．９±４．３ａ １．７±０．７ａ １．３７±０．０２ａ ２．１８±０．０３ａ １．５５±０．０４ａ １００
１０ ２５．５±５．７ａ １．６±０．６ａ １．３８±０．０５ａ ２．３０±０．０２ａ １．５４±０．０２ａ １０２．００
２０ ２６．４±５．４ａ １．４±０．８ａｂ １．３９±０．０３ａ ２．３３±０．０７ａ １．６４±０．０６ａ １０５．０４
５０ １８．５±５ｂ １．３±０．８ｂ １．１１±０．０４ｂ １．６７±０．０１ｂ １．２３±０．０５ａｂ ７７．８２
１００ １４．８±５．２ｂ １．１±０．９ｂ ０．９５±０．０１ｂ １．３５±０．０６ｂ １．０２±０．０３ｂ ６４．１３
　 　 表中数据为平均值±标准差，同一列中的不同字母表示显著性差异（Ｐ＜０．０５）
Ｃｄ耐性指数是反映植物对 Ｃｄ耐受能力的大小，耐性指数高的植物在 Ｃｄ 污染严重条件下依然能够繁殖
和生长，敏感植物则生长缓慢，生长量小。 随着 Ｃｄ 浓度的增加，山矾和山茶的耐性指数均先上升后下降，山
茶在 １０ｍｇ ／ ｋｇ时到达峰值，山矾在 ２０ｍｇ ／ ｋｇ时达到峰值，并且在 Ｃｄ浓度低于 ２０ｍｇ ／ ｋｇ时，两者的耐性指数均
大于 １００。 山矾、桑树、绣线菊和山茶的平均耐性指数分别为 ９３．９９、８２．３３、８２．１０和 ８７．２５， ４种园林植物对 Ｃｄ
耐性能力的大小顺序为山矾＞山茶＞桑树＞绣线菊。
２．２　 ４个树种幼苗根茎叶的 Ｃｄ含量、转移系数和生物富集系数
２．２．１　 根 Ｃｄ含量
由图 １可看出，４个树种幼苗根的 Ｃｄ含量都随着土壤中 Ｃｄ浓度增加而呈现显著的增加趋势。 绣线菊的
根 Ｃｄ含量于与桑树根 Ｃｄ含量差异不大，山矾的根 Ｃｄ含量在 １０、２０、５０ ｍｇ ／ ｋｇ ３个处理浓度下均大于山茶的
根 Ｃｄ含量，在 １００ ｍｇ ／ ｋｇ处理浓度下，山矾的根 Ｃｄ含量小于山茶的根 Ｃｄ含量。
２．２．２　 茎 Ｃｄ含量
山矾、桑树、绣线菊、山茶的茎 Ｃｄ含量都随着 Ｃｄ处理浓度增加而增加，在 Ｃｄ浓度为 １００ｍｇ ／ ｋｇ 时达到峰
值，分别达到：７５．３、４０．４、４５．５、４９．７ ｍｇ ／ ｋｇ。 ４个树种幼苗茎的 Ｃｄ含量顺序为山矾＞绣线菊＞桑树＞山茶。
２．２．３　 叶 Ｃｄ含量
４个树种幼苗叶的 Ｃｄ含量都随着 Ｃｄ处理浓度的增加而增加，均在 Ｃｄ浓度为 １００ ｍｇ ／ ｋｇ时达到最大值，
山矾、桑树、绣线菊、山茶的叶 Ｃｄ含量最大值分别为：１３９．８、５９．４、４７．４、１０９．５ ｍｇ ／ ｋｇ。 ４个树种幼苗叶的 Ｃｄ含
量顺序为山矾＞山茶＞绣线菊＞桑树。
２．２．４　 根、茎、叶 Ｃｄ含量比较
山矾、桑树、绣线菊、山茶 ４个树种的幼苗根茎叶 Ｃｄ含量在 ４个处理浓度下，均表现为：根＞叶＞茎。
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２．２．５　 ４个树种幼苗的 Ｃｄ转移系数和生物富集系数
Ｃｄ转移和富集的能力与树种类别有很大联系，４ 个树种的 Ｃｄ 转移系数（ＴＦ）和生物富集系数（ＢＣＦ），４
个树种 ＴＦ总的变化范围为 ０．３５—０．７５，山矾、桑树、绣线菊、山茶的 Ｃｄ 转移系数平均值分别为：０．７、０．４４、
０􀆰 ４８、０．５０，４个树种 Ｃｄ转移能力顺序由高到低为：山矾＞山茶＞绣线菊＞桑树。 说明山矾、山茶两个树种根部
对 Ｃｄ的转移能力强，能将较多的 Ｃｄ 运送到茎叶等地上部分，能够很好的运输和解毒，对 Ｃｄ 的耐受能力较
强，而桑树对 Ｃｄ胁迫的应对能力最弱；４个树种生物富集系数 ＢＣＦ 总的变化范围为 ０．４６—７．０１，山矾、桑树、
绣线菊、山茶的地上生物富集系数平均值分别为 ２．８３、１．２、１．２９、１．６９，根系生物富集系数平均值分别为 ３．９９、
２．７８、２􀆰 ６９、３．８２，表明对 Ｃｄ的累积能力顺序由高到低为：山矾＞山茶＞桑树＞绣线菊。
图 １　 ４个树种幼苗根茎叶的 Ｃｄ含量
Ｆｉｇ．１　 Ｃｄ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｒｏｏｔ， ｓｔｅｍ， ｌｅａｆ ｏｆ ４ ｓｐｅｃｉｅｓ
２．３　 Ｃｄ对 ４个树种生理指标的影响
２．３．１　 Ｃｄ对 ４个树种光合色素含量的影响
植物的光合作用主要决定于光合色素的含量，含量高代表植物光合作用较强，表 ２ 显示：Ｃｄ 处理浓度的
不断增加，山矾和山茶幼苗叶绿素 ａ和叶绿素 ｂ的含量出现上升后下降的变化。 山矾幼苗的叶绿素 ａ、ｂ 含量
在 Ｃｄ处理浓度为 ２０ｍｇ ／ ｋｇ时达到最大值，分别为 ７．９７、３．５８ ｍｇ ／ ｇ鲜重，分别为对照的 １．０９９ 倍、１􀆰 ０９５ 倍；山
茶幼苗的叶绿素 ａ含量在 Ｃｄ浓度 ２０ｍｇ ／ ｋｇ时达到最大值 ３．８７ ｍｇ ／ ｇ 鲜重，为对照的 １．１４２ 倍，叶绿素 ｂ 含量
则在 Ｃｄ浓度 １０ｍｇ ／ ｋｇ时达到最大值 ５．０２ ｍｇ ／ ｇ 鲜重，为对照的 １．１１８倍；伴随 Ｃｄ处理浓度的不断增加，桑树
和绣线菊幼苗的叶绿素 ａ、ｂ含量持续降低，Ｃｄ浓度 １００ｍｇ ／ ｋｇ 时，桑树和绣线菊幼苗的叶绿素 ａ、ｂ 含量达到
最小值，分别为 ３．８６、３．１２ ｍｇ ／ ｇ 鲜重，３．４８、２．６７ ｍｇ ／ ｇ 鲜重。
和叶绿素 ａ，ｂ含量变化趋势不同，伴随 Ｃｄ处理浓度的不断增加，桑树、绣线菊、山茶三个树种幼苗的类胡
萝卜素含量随着 Ｃｄ浓度的递增而持续升高，在 Ｃｄ浓度 １００ｍｇ ／ ｋｇ时与 ＣＫ存在明显差异；而山矾的类胡萝卜
素含量随着 Ｃｄ浓度的递增出现先增加后下降的趋势，在 Ｃｄ浓度 ２０ｍｇ ／ ｋｇ时达到最大值。
随着 Ｃｄ浓度的递增，桑树和绣线菊叶绿素 ａ ／叶绿素 ｂ 比值均呈现下降趋势，在 Ｃｄ 浓度 ２０ｍｇ ／ ｋｇ 时，山
矾叶绿素 ａ ／叶绿素 ｂ比值与对照没有显著差异，而山茶叶绿素 ａ ／叶绿素 ｂ 比值与对照相比有所上升，而后
下降。
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类胡萝卜素百分比随 Ｃｄ 处理浓度的不断递增而上升，这种变化趋势表明经过 Ｃｄ 处理后 ４ 个树种幼苗
的叶绿素 ａ受 Ｃｄ胁迫破坏程度比叶绿素 ｂ大，类胡萝卜素基本未受到 Ｃｄ胁迫的影响。
图 ２　 ４个树种幼苗 Ｃｄ转移系数和生物富集系数
Ｆｉｇ．２　 Ｃｄ Ｔｒａｎｓｌｏｃａｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ （ＴＦ） ａｎｄ ｂｉｏ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ （ＢＣＦ） ｏｆ ４ ｓｐｅｃｉｅｓ
表 ２　 Ｃｄ对 ４个树种光合色素含量的影响
Ｔａｂｌｅ ２　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｐｉｇｍｅｎｔ ｉｎ ｆｏｕｒ ｔｒｅｅ ｓｐｅｃｉｅｓ ｕｎｄｅｒ Ｃｄ ｓｔｒｅｓｓ
树种
Ｔｒｅｅｓ
Ｃｄ浓度 ／
（ｍｇ ／ ｋｇ）
类胡萝卜素
Ｃａｒｏｔｅｎｏｉｄ ／
（ｍｇ ／ ｇ 鲜重）
叶绿素 ａ
ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ａ ／
（ｍｇ ／ ｇ 鲜重）
叶绿素 ｂ
ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ｂ ／
（ｍｇ ／ ｇ 鲜重）
叶绿素 ａ ／叶绿素 ｂ
Ｃｈｌ ａ ／ Ｃｈｌ ｂ
类胡萝卜素百分比
Ｃａｒｏｔｅｎｃｉｄ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ
山矾 Ｓ． ｃａｕｄａｔａ ＣＫ １． ２０±０． ５ａ ７．２５±１．３０ｂ ３．２７±０．３１ａｂ ２．２８±０．６１ａ ８．７８±２．１０ａ
１０ １．３６±０．３２ａ ７．３５±０．９０ｂ ３．５６±０．５７ａ ２．１５±０．５９ａ ９．３６±１．０９ａ
２０ １．４５±０．０４ａ ７．９７±０．７９ａ ３．５８±０．３２ａ ２．２８±０．４３ａ ９．４８±０．９８ａ
５０ ０．９６±０．０３ｂ ６．９０±０．４７ｂ ３．２８±０．２２ａｂ ２．１２±０．２９ａ ９．５８±０．２３ａ
１００ ０．８９±０．０７ｂ ５．２８±０．３６ｃ ２．９９±０．０２ｂ １．７７±０．１３ｂ ９．７８±０．０９ａ
桑树 Ｍ． ａｌｂａ ＣＫ ０．１９±０．０２ａ ５．３４±０．０９ａ ３．７８±０．３４ａ １．４３±０．１５ａ １．７８±０．３４ａ
１０ ０．２１±０．０５ａ ４．９８±０．１４ａ ３．８０±０．２０ａ １．３２±０．１１ａ １．９６±０．８５ａ
２０ ０．２７±０．０８ａ ４．３９±０．７６ａ ３．５３±０．１２ａ １．２５±０．２６ａ ２．０２±０．６０ａ
５０ ０．３９±０．０４ｂ ３．９０±０．３９ｂ ３．４２±０．２２ａ １．１５±０．１９ａ ３．２９±１．４０ｂ
１００ ０．４５±０．０６ｂ ３．８６±０．４６ｂ ３．１２±０．０８ａ １．２４±０．１８ａ ３．４５±２．１０ｂ
绣线菊 Ｓ． ｓａｌｉｃｉｆｏｌｉａ ＣＫ ０．１６±０．０８ａ ４．６３±０．３５ａ ３．６９±０．４１ａ １．２８±０．２４ａ ２．１０±０．８７ａ
１０ ０．２３±０．０９ａ ４．８０±０．４５ａ ３．８７±０．４６ａ １．２７±０．２７ａ ２．４０±０．４５ａ
２０ ０．２８±０．０５ａ ３．９６±０．０８ｂ ３．９９±０．２０ａ １．００±０．２７ａ ３．１２±１．２０ｂ
５０ ０．４３±０．０６ｂ ３．７８±０．１６ｂ ３．１６±０．１０ｂ １．２０±０．０９ａ ３．７６±１．９５ｂｃ
１００ ０．５０±０．０７ｂ ３．４８±０．３２ｂ ２．６７±０．２０ｃ １．２２±０．２２ａ ４．２０±１．１２ｃ
山茶 Ｃ． ｊａｐｏｎｉｃａ ＣＫ ０．１９±０．０３ａ ３．３９±０．３２ａ ４．４９±０．５６ａ ０．７８±０．１７ａ １．４２±０．３０ａ
１０ ０．２１±０．０５ａ ３．４０±０．１０ａ ５．０２±０．３４ａ ０．６８±０．０７ａ ２．１０±０．８３ｂｃ
２０ ０．２７±０．０７ａ ３．８７±０．５０ａ ４．３７±０．２６ａ ０．９０±０．１７ａ ２．３９±０．４６ｂ
５０ ０．３９±０．０３ｂ ２．９８±０．２３ｂ ３．８７±０．１９ｂ ０．７７±０．１０ａ ２．７９±０．５６ｃ
１００ ０．４７±０．０６ｃ ２．６７±０．１０ｂ ２．９５±０．５０ｃ ０．７４±０．１９ａ ２．９０±０．７８ｃ
　 　 表中数据均为平均值±标准差，同一列中的不同字母表示显著性差异（Ｐ＜０． ０５）
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２．３．２　 Ｃｄ对 ４个树种 ＭＤＡ含量的影响
图 ３　 Ｃｄ胁迫对 ４个树种丙二醛（ＭＤＡ）含量的影响
　 Ｆｉｇ．３　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ Ｍａｌｏｎｄｉａｌｄｅｈｙｄｅ （ＭＤＡ） ｉｎ ｆｏｕｒ
ｌａｎｄｓｃａｐｅ ｔｒｅｅｓ ｕｎｄｅｒ Ｃｄ ｓｔｒｅｓｓ
ＭＤＡ（丙二醛）是反映细胞膜质过氧化水平的一个
重要指标，它与核酸、蛋白质、氨基酸等物质交联后会形
成干扰细胞生命活动的脂褐素。 由图 ３可以看出，伴随
着 Ｃｄ浓度的不断增加，４个树种幼苗中 ＭＤＡ的含量体
现不断上升的趋势，与 Ｃｄ 浓度存在极显著的正相关。
ＭＤＡ含量的增加表示细胞膜结构受损伤程度增加，植
物的抗逆性相对减弱。 在 Ｃｄ 浓度递增的同时，山矾、
桑树、绣线菊和山茶 ＭＤＡ 含量平均上升的百分比分别
为 １５％、１０．１７％、９．６９％、１２．８６％。 在 ４ 个不同的 Ｃｄ 处
理浓度条件下，ＭＤＡ的上升幅度顺序为山矾＞山茶＞桑
树＞绣线菊。
３　 讨论
植物对重金属的耐受能力是衡量植物是否具有重金属污染修复功能的重要先决条件［１４］。 植物在受到
Ｃｄ污染之后，首先反映在生长量的变化［１５］，即根、茎、叶等正常生长发育都会受到影响［１６］。 实验结果说明随
着 Ｃｄ处理浓度的不断增加，山矾、山茶根茎叶生物量均出现先上升后下降的趋势，桑树、绣线菊根茎叶生物
量则先无明显变化后下降。 在 Ｃｄ浓度为 １０—２０ ｍｇ ／ ｋｇ时，对山矾和山茶的生长有促进作用，可能是缘于对
根生长的促进，在 Ｃｄ浓度 ２０ｍｇ时，生长达到顶峰；对桑树和绣线菊的生长则无明显影响。 在 Ｃｄ浓度为 ５０—
１００ｍｇ ／ ｋｇ之间时，对 ４种植物的生长有显著的抑制作用。 结果表明，４种植物都能在镉胁迫下存活和生长，山
矾和山茶对土壤镉污染有较强的生长适应性。
Ｃｄ耐性指数反映植物 Ｃｄ耐受能力强弱，耐性指数高的植物在 Ｃｄ污染严重条件下依然能够繁殖和生长。
菖蒲、鸡冠菜对 Ｃｄ的平均耐性指数分别为 ５９、５２．６［１７⁃１８］，对镉耐受性较低。 含羞草、白雪姬以及树马齿苋 ３
种观赏植物的平均耐性指数分别为 １０５．５７、８１．３５、７９．８８，被认为对镉具有高忍耐性［８］，本研究中设置的 Ｃｄ 处
理浓度与其他研究相近，经过 １ａ正常土壤生长，１８０ｄ镉污染土壤生长，耐受时间相对较长。 山矾、桑树、绣线
菊和山茶 ４种植物的平均耐性指数分别为 ９３．９９、８２．３３、８２．１０ 和 ８７．２５，说明对镉耐受性较高。 在 Ｃｄ 浓度增
加下，山矾和山茶的耐性指数均先上升后下降，Ｃｄ浓度低于 ２０ｍｇ ／ Ｋｇ时，两者的耐性指数均大于 １００，这可能
依赖于根部可以保证营养元素的均衡吸收，因此具有较高忍耐性［１１］。 耐性大小顺序为山矾＞山茶＞桑树＞绣
线菊，说明山矾的 Ｃｄ耐性最强。
图 ４　 ４种植物生物量在 ４个 Ｃｄ处理浓度下吸收 Ｃｄ的总量
Ｆｉｇ．４　 Ｔｏｔａｌ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ Ｃｄ ｉｎ ｂｉｏｍａｓｓ ｉｎ ｆｏｕｒ ｌａｎｄｓｃａｐｅ ｔｒｅｅｓ
同一植物不同部位积累重金属的能力不同［１４］，不
同物种的重金属积累的能力也不一致［１９，３］。 ４ 个树种
的幼苗根茎叶 Ｃｄ 含量在 ４ 个处理浓度下均表现为：根
＞叶＞茎，表明 Ｃｄ 从根部转移到地上茎叶的能力较低。
限制重金属从根部移动到地上茎叶部分是植物的耐受
重金属胁迫的机制之一［１６］。 ４个树种幼苗根茎叶的 Ｃｄ
含量都随 Ｃｄ浓度增加而增加。 ＢＣＦ 和 ＴＦ 可以用来评
价植物修复土壤重金属污染的能力［１０］。 Ｃｄ 的转移系
数（ＴＦ）变化范围为：０．３５—０．７５，顺序为：山矾＞山茶＞绣
线菊＞桑树，说明山矾、山茶的根部能积累较多的 Ｃｄ，并
运输到地上部分，从而利用植物自身的解毒机制来减少
Ｃｄ所带来的危害，这种耐 Ｃｄ 策略与植物体 Ｃｄ 诱导合
２４５２ 　 生　 态　 学　 报　 　 　 ３５卷　
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成的植物螯合肽和金属硫蛋白有关［２０］。 本实验中山矾的 Ｃｄ 富集系数（ＢＣＦ）最大，地上 ＢＣＦ 与根系的平均
ＢＣＦ值分别为 ２．８３、３．９９，说明山矾的根部具有更高的 Ｃｄ积累能力。 植物各部位生物量吸收重金属的总量可
以直接用来评价植物萃取土壤重金属的能力。 图 ４表明了 ４种植物在 ４种 Ｃｄ浓度下生长 １８０ｄ后吸收 Ｃｄ的
总量，山矾和山茶吸收的 Ｃｄ总量显著高于绣线菊和桑树，每棵山矾植株在 Ｃｄ浓度为 １０，２０，５０，１００ｍｇ ／ Ｋｇ 下
分别吸收 ０．３９，０．５６，０．４５，０．５０ｍｇ。 由于 ４种植物植株各部位 Ｃｄ含量随着处理浓度的增加而增加的同时生物
量在下降，所以它们吸收 Ｃｄ的总量不随 Ｃｄ 浓度的增加而增加。 ４ 种植物吸收 Ｃｄ 总量的大小顺序为山矾＞
山茶＞绣线菊＞桑树。
植物的光合色素含量是反映植物光合作用强弱的主要指标，光合色素主要包括叶绿素 ａ，叶绿素 ｂ 以及
类胡萝卜素，光合作用的过程中叶绿素 ｂ收集光能，叶绿素 ａ转化光能，而类胡萝卜素主要保护叶绿素分子免
遭光氧化损伤［２１］。 Ｃｄ胁迫对含羞草、白雪姬、树马齿苋光合指标影响的研究表明，在 Ｃｄ 胁迫下三者的叶绿
素含量均有下降趋势，受破坏的程度为含羞草＜白雪姬＜树马齿苋；叶绿素 ａ、ｂ 比值以及类胡萝卜素百分比随
着 Ｃｄ浓度增加而升高，分析叶绿素含量下降的主要原因是胁迫抑制了叶绿体片层中捕光复合体的合成，同
时叶绿素合成相关酶活性受到了抑制，阻碍了叶绿素合成［８］。 本实验中，在受到 Ｃｄ 胁迫时，山矾和山茶叶绿
素 ａ、ｂ的含量先上升后下降，说明低 Ｃｄ 浓度可以使叶绿素含量增加，弥补光合作用中主要电子传递的成分，
但浓度继续增加会破坏叶绿体的结构和功能，使叶绿素含量逐渐下降［２２］；桑树、绣线菊、山茶的叶绿素 ａ 与叶
绿素 ｂ比值随着 Ｃｄ浓度增加持续升高，山矾先增加后下降，比值越高，光能利用效率越高，这种变化趋势表
明适当的 Ｃｄ条件下可以提高植物对光能的利用效率，提高光合作用的效果［２３］。 而就类胡萝卜素含量变化而
言，４种植物基本未受 Ｃｄ胁迫影响，未遭到光氧化的损伤。
细胞膜是植物细胞和外界进行物质交换的场所，它的稳定性是植物细胞完成正常生理功能的基础［１２］，而
ＭＤＡ是反映细胞膜质过氧化水平的一个重要指标［２４］，已有研究表明含羞草、白雪姬、树马齿苋 ３ 种植物的
ＭＤＡ含量随 Ｃｄ 浓度上升出现上升趋势，变化顺序为：含羞草＜树马齿苋＜白雪姬。 本实验中随着 Ｃｄ 浓度的
不断增加，４个树种 ＭＤＡ含量均不断上升，ＭＤＡ的上升幅度顺序为桑树＞绣线菊＞山茶＞山矾，就 ＭＤＡ含量指
标来看，山矾的抗逆性较强，分析原因为在 Ｃｄ 胁迫条件下，胁迫会导致活性氧代谢系统功能减弱，植物体内
积累了大量的自由基和活性氧，最终造成膜质的过氧化和 ＭＤＡ含量的升高。
综上所述，在含 Ｃｄ 土壤中生长的 ４ 种植物均有不同程度的耐受能力，其中山矾受 Ｃｄ 的胁迫最小，耐受
性最强，具有较高的 Ｃｄ转移能力和累积能力，山茶次之，而后绣线菊，桑树最低；在 Ｃｄ 的富集和吸收方面，山
矾的累积能力最强，山茶和绣线菊次之，山矾可能植物体内包含有较好的运输和解毒机制［８］。 本研究说明山
矾对 Ｃｄ具有最高的耐受力和最强的累积能力，因此在城市园林绿化以及 Ｃｄ 污染地区的生态建设中，山矾是
一种具有巨大应用潜力和前景的园林植物，同时也可以利用它对 Ｃｄ污染地区的土壤进行植物修复。
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