免费文献传递   相关文献

Effects of Pb Pollution on Accumulation of Pb and Nutrient Status of Female and Male Cuttings of Populus cathayana

铅污染对青杨雌雄幼苗铅富集和营养特征的影响



全 文 :书西北植物学报!
"#$
!
%$
"
&
#$
""()"#$
!"#$%&#%&()$*+,""-.)/#0-/
!!
文章编号$
#"""*&"!$
"
!"#$
#
"&*""(*"+
!!!!!!!!!!!!!!!
!"#
$
#",+-"-
%
.
,/001,#"""*&"!$,!"#$,"&,""(
收稿日期$
!"#&*"(*!%
&修改稿收到日期$
!"#$*"%*"+
基金项目$中国博士后科学基金"
!"#!2$!#+"+
#&国家自然科学基金"
%#%""$#%
#&十二五(国家科技支撑计划"
!"##345"(3"$
#&四川省科
技厅应用基础项目"
!"#%67""%
#&四川省教育厅青年基金项目"
#%83"!"
#
作者简介$胡相伟"
#(()
#!男!在读硕士研究生!主要从事林木生理生态学研究)
9*:;/<
$
#"$#(%++
!==
,>?:
"
通信作者$陈良华!副研究员!硕士研究生导师!主要从事林木生理生态学研究)
9*:;/<
$
>@A1<@
!
0/>;B,ACB,>1
铅污染对青杨雌雄幼苗铅富集和营养特征的影响
胡相伟!张明锦!徐
!
睿!杨万勤!张
!
健!陈良华"
"四川农业大学 生态林业研究所!四川林业生态工程重点实验室!成都
-###%"
#

!
要$该研究以青杨雌雄幼苗为实验材料!采用盆栽控制实验的方式!设置
!",$
"
5D
#*
$"
"
E
#
#和
#"":
F
+
G
F
)#
"
E
!
#
%
个铅浓度水平!分析面源水平铅污染条件下青杨性别间铅的积累和营养状况的差异)结果表明$"
#
#与
5D
相比!面源水平铅污染条件下!青杨雄株幼苗的总生物量未受到显著影响!雌株总生物量显著降低!但相同处理条
件下雌株生物量均显著高于雄株)"
!
#
!
个梯度的铅污染均未显著影响两种性别青杨各器官中
H
的浓度!且雌雄
间的性别差异不显著!但
E
!
处理一定程度降低了两种性别各器官中
I
的浓度&与
5D
相比!雄株在受铅胁迫处理

H
%
I
逐渐增加!说明此时雄株的生长可能会逐渐受到
I
素营养缺乏的影响)"
%
#随着铅处理浓度的增加!青杨
雌株幼苗对铅的积累总量逐步增加!但雄株的积累总量的增加却不显著)可见!青杨雄株在面源水平铅污染条件
下的抗性和耐受性优于雌株&雌雄青杨对土壤铅污染有不同的适应策略!雌株对铅的积累策略是其生物量下降以
及营养平衡受到影响的主要原因!雄株对铅低吸收的策略使其更适应在铅污染区域生长)
关键词$雌雄异株&铅胁迫&面源污染&青杨
中图分类号$
J(&$,+(
文献标志码$
4
$%%&()"%*+*",-(#"."./-0-,1(#"."%*+1.!2-(3#&.(4(1(-)
"%5&01,&1.!61,&7-((#.
8
)"%1&
2
3*34"$#5$
6
$/$
KLM/;1
F
NA/
!
8K4HO2/1
F.
/1
!
MLPB/
!
74HOQ;1
=
/1
!
8K4HO6/;1
!
5K9HR/;1
F
@B;
"
"
DA
S
R;T?U;V?U
S
?W9>?F
/>;S
91
F
/1AAU/1
F
/1Y/>@B;1
!
Z10V/VBVA?W9>?FS
[X?UA0VU
S
!
Y/>@B;14
F
U/>BS
!
5@A1
F
CB-###%"
!
5@/1;
#
/+)(31(
$
!"
#
$%$&()*(
+
(,(
!
;1;V/\A0
]
A>/A0
!
/0;V
S]
/>;/?B0;1CW;0V*
F
U?N/1
F
N??C
S
0
]
A>/A0
!
N@/>@
A^VA10/\A<
S
C/0VU/TBVAC/15@/1;
!
A^@/T/V/1
FF
??C;C;
]
V/\/V
S
V?;<>]
UA0A1V0VBC
S
!
;>?1*
VU?]
AU/:A1VN;0>?1CB>VACV?CAVA>VC/WWAUA1>A0/1IT;>>B:B<;V/?1;1C1BVU/A1V0V;VB0TAVNAA1:;;1CWA:;BVV/1
F
0?W!-()*(
+
(,(
!
N@A1A^
]
?0ACV?C/WWB0AC]
?S
A;U??WT?V@0A^A0?W!-()*(
+
(,(NAUA0A
VAC;0A^
]
AU/:A1V;<:;VAU/;<0
!
;1CA;>@>BVV/1
F
N;0>B?1A
]
?V,Z1?BU0VBC
S
!
V@UAA]
?"
5D
$
!",$:
F
+
G
F
)#
&
E
#
$
":
F
+
G
F
)#
&
E
!
$
#"":
F
+
G
F
)#
#
NAUA0AVB
]
,E@AA^
]
AU/:A1V<;0VAC;
F
U?N10A;0?1
"
WU?:6B1A!"#%V?_>V?TAU!"#%
#
,E@AUA0B0@?NACV@;V
$"
#
#
E@AC/WWB0AC]
?"
E
#
;1CE
!
#
0/
F
1/W/>;1V<
S
CA>UA;0ACV?V;:;!
TBV1?VW?UV@;V?W:;!
/1;<>?UUA0
]
?1C/1
F
VUA;V:A1V0
!
V@AV?V;0/
F
1/W/>;1V<
S
@/
F
@AUV@;1V@;V?W:;"
!
#
3?V@]
?"
E
#
;1CE
!
#
C/C1?V1A
F
;V/\A<
S
;WWA>V
H>?1>A1VU;V/?1/1;F
;10?WT?V@0A^A0
!
;1CV@AUAN;01?0/
F
1/W/>;1VC/WWAUA1>A/1H>?1>A1VU;V/?1TA*
VNAA1V@A0A^A0,Z1>?1VU;0V
!
V@AUA0
]
?10A?WI>?1>A1VU;V/?1/1T?V@0A^A0N;0:?UA?T\/?B0V@;1V@;V?WH
>?1>A1VU;V/?1
!
A0
]
A>/;<
S
N@A1A^
]
?0ACV?V@AVUA;V:A1VE
!
,E@AVUA;V:A1VE
!
CA>UA;0ACV@AI>?1>A1VU;*
V/?1/1C/WWAUA1V?U
F
;10?WT?V@0A^A0V?0?:ACA
F
UAAN@A1>?:
]
;UACV?V@A>?1VU?<,Q@A1>?:
]
;UACV?V@A
>?1VU?<
!
V@ACA>UA;0A?WH
%
IU;V/?/1:;FF
A0VACV@;V
F
U?NV@?W:;VACT
S
0@?UV;
F
A
?WI
F
U;CB;<
S
,
"
%
#
Q@A1>?:A0V?;>>B:B<;V/?1>;
]
;>/V
S
?WIT
!
V@AV?V;>B:B<;V/?1/1>UA;0AC
F
U;CB*
;<
S
/1WA:;!
TBV1?V/1:;!
;F
N/V@/1>UA;0/1
F
]
??1>!
?BUUA0B>;VACV@;V:;,
>;
]
;>/V
S
/1UA0/0V;1>A;1CV?A;
F
;/10V]
?F
UA;VAUV@;1WA:;!
;1C
V@AUA/00A^*0
]
A>/W/>;C;
]
V/\A0VU;VA
FS
/1UA0
]
?10AV?]
?F
@AU;>>B:B<;V/?1?WIT/1WA*
:;F
@VTA:;/1UA;0?1W?UCA>UA;0/1
F
/V0T/?:;00;1C/:T;<;1>A/11BVU/A1V0V;VB0
!
N@/>B*
:B<;V/?1/1:;F
@VTA/1W;\?UW?U/V0;C;
]
V/\/V
S
V?IT*>?1V;:/1;VACA1\/U?1:A1V0,
9&
:
;"3!)
$
C/?A>
S
&
&
C/WWB0AC
]
?&
!"
#
$%$&()*(
+
(,(
!!
随着工农业的快速发展!环境污染问题日益突
出!是食品安全和人类健康的重大威胁)环境污染
分为点源污染和面源污染!点源污染指具有固定污
染排放源的一类污染!而面源污染也称非点源污染!
没有固定的污染排放源!具有隐蔽性*分散性*不易
监测性及受多因子影响等特点-#*!.)
!"
世纪
+"

代以后!发达国家开始对污染进行整治!工业三废和
城市生活污染得到有效控制!即点源污染对环境的
危害在逐步减小!而面源污染的影响则日益突显)
目前!中国对点源污染也已逐渐加大控制力度!正处
于污染构成的快速转变期!面源污染占污染的比重
日益增加-%.!但植物对面源水平污染的生理生态研
究还相当缺乏!所以尤其需要进行一些低水平污染
的环境修复研究)
植物修复技术是治理面源污染的重要技术之
一)与其他方法相比!植物修复技术具有廉价易操
作*生态环境友好和易受大众认可等优点-&.)传统
的思维方式中!最佳的植物修复材料是超富集植物!
这类植物因其具有超强的重金属积累能力和耐受力
使其能在重金属浓度极高的土壤中生长繁衍)但
是!绝大多数超富集植物都是草本植物!具有很多缺
点!诸如生物量低*生长缓慢!对生物气候条件要求
严格!不利于大范围推广!且专一性强!一般仅富集
一种到两种特定的重金属)此外!这类植物如果没
有及时收割回收!很容易因植物器官的凋落和腐烂!
导致重金属重返土壤!降低了修复效率-$*+.)然而!
选用对重金属具有一定耐性!但因巨大生物量使富
集总量超过超富集植物的速生木本植物!也会产生
良好的修复效果-*(.)木本植物在修复土壤的同时!
还能提供木材和生物能源!并通过根和茎大量固定
重金属!阻碍其进入食物链-#"*##.)杨柳科植物具有
速生丰产*适应性强*根系发达*繁殖容易等优点!且
不容易进入食物链!还具有可观的经济和生态价值!
其在重金属修复方面的前景日益受到重视-#!*#%.)
本研究选用的速生木本植物青杨"
!"
#
$%$&
()*(
+
(,(PA@C,
#!属于杨柳科"
Y;;>A;A
#杨属
"
!"
#
$%$&R,
#植物!原产中国!分布广泛!是典型的
雌雄异株植物!具有生长快*抗性强*易成活*适性广
等优良特性-#&.)已有的研究表明在温度适宜*气候
湿润的生境中!青杨雌株比雄株生长上具有优势!然
而受到环境胁迫"如干旱*高低温以及淹水等#后雄
株则表现出更强的适应性和耐受性-#$*#(.!但目前对
环境污染条件下青杨性别间差异的研究还非常缺
乏)初步的野外调查发现!不同污染的区域!青杨雌
雄生长和分布情况有所不同!重度污染区青杨性比
偏雄性!在轻度污染区则偏雌性)这说明污染区青
杨雌雄株的空间分异和生殖格局也可能与环境污染
程度相关)因此!有必要进行性别间重金属胁迫耐
受性差异的研究!这类研究可以为重金属污染植物
修复时的性别选择提供理论依据)
#
!
材料和方法
<,<
!
实验材料
扦插所用一年生青杨枝条来自青海省大通县国
有林场"
#"#`%$a9
&
%$`$-aH
#)实验用土取自四川农
业大学成都校区附近的稻田土壤!土壤基本理化性
质为$有机碳含量
#",#%
F
+
G
F
)#
!铵态氮含量
%,%!
:
F
+
G
F
)#
!硝态氮含量
",!!:
F
+
G
F
)#
!有效磷含

%+,+!:
F
+
G
F
)#
!速效钾含量
##,&+:
F
+
G
F
)#
!
含水量
!!,%"b
!
]
K+,$-
)实验采用盆栽方式!每
盆装稻田土
#$G
F
!塑料花盆口径
%">:
!深
!$>:
)
<,=
!
实验设计
本实验采用双因素"性别和铅处理#完全随机区
组设计)根据中国土壤环境质量标准"
O3#$-#*
!""
#中铅污染物的第二级标准值来设定本研究的
污染梯度!即超过
$":
F
+
G
F
)#为污染土壤&本研究
中每种性别各设置
!",$:
F
+
G
F
)#
"土壤背景值!对
照!
5D
#*
$":
F
+
G
F
)#
"轻度污染!
E
#
#*
#"":
F
+
"#
西
!

!

!

!

!

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
%$

GF
)#
"中度污染!
E
!
#
%
个铅浓度水平!均以干土质量
计算&
E
#

E
!
是将
IT
"
H_
%
#
!
与去离子水配成
$"
"
:?<
+
R
)#的浓度施入土壤!在充分混匀平衡
#

后用于盆栽实验)
!"#%

%
月选取健壮*无病害*粗细一致的一
年生雌雄青杨枝条!剪成长度相当的小节!扦插在苗
床上&待扦插苗萌发生长至
-
月初!选取长势一致的
青杨幼苗"约
#$>:
#移栽入各处理花盆土壤中!每

#
株!雌雄幼苗每个处理各
(
株!共
$&
株)青杨
幼苗移栽后!实验处理在仅遮蔽雨水的大棚中进行!
对所有供试植株进行统一浇水*除草防虫和防病等
管理!控制浇水量以避免多余水分流出塑料盆)
<,>
!
样品处理
!"#%

#"
月中旬!每个处理随机选取雌雄幼
苗各
$
株!全株收获并分为根*茎和叶!用去离子水
擦净表面!先于
#"$c
烘箱中杀青
",$@
!然后调至
-$c
烘干至恒重!计算单株青杨根*茎*叶生物量和
总生物量)将每一株根*茎和叶样品分别粉碎研磨
后过筛混匀!以备植物营养元素和铅含量的测定)
植物样品经
K
!
Y_
&
*K
!
_
!
混合酸消煮后测定
H

I
的含量!
H
含量采用半微量凯氏定氮法!
I

量采用钼锑抗比色法测定)植物样品经
KH_
%
*
K5<_
&
混合酸消化后!使用岛津
44*+"""
火焰原
子吸收光谱仪测定
IT
含量)
<,?
!
数据分析
应用
YIYY#,"
统计软件进行数据分析和处
理!采用单因素方差分析"
?1A*N;
S
4H_d4
#计算
均值和标准误&不同处理间的差异采用
EBGA
S
多重
比较检验&采用多因素方差分析性别和铅处理间的
交互作用&显著性水平设置为
#
e","$
)最后将以
上操作所得的数据和分析结果录入
_U/
F
/1
作图)
!
!
结果与分析
=,<
!
铅胁迫对青杨雌雄幼苗生物量的影响
如表
#
所示!与
5D
相比!青杨雌雄幼苗叶生物
量*根生物量和根冠比在两个升高的铅浓度下均无
显著变化&雌雄幼苗茎生物量均随铅处理浓度的升
高逐渐下降!雌株在
E
#

E
!
处理下分别比相应
5D
减小
#%,(b

#,#b
!雄株则分别减小
#$,&b

#(,+b
&雌株总生物量在
E
#

E
!
处理下分别比
相应
5D
显著降低了
#&,#b

#+,b
!而雄株总生
物量则在
%
种处理下无显著差异)同时!在相同铅
胁迫处理条件下!根生物量和总生物量在不同性别
间均表现出极显著差异!且雌株均显著高于雄株)
此外!多因素方差分析表明!根生物量受到了铅与性
别交互作用的显著影响!也就是说!对于根系生物量
这一因变量而言!仅研究铅或者性别的单独效应是
不够的!还须根据另一因素的不同水平研究该因素
的作用大小)
=,=
!
铅胁迫对青杨雌雄幼苗营养元素的分配
青杨雌雄幼苗各器官
H
浓度均未受铅处理的
显著影响"图
#
!
4
#)但因铅处理导致的各器官生物
量积累的变化!随着铅处理浓度的增加!青杨雌株幼
苗叶和茎
H
贮量逐渐降低!
E
!
处理下茎部
H
贮量
显著低于
5D
处理!而雄株各器官
H
贮量受铅处理
的影响不显著&同时!在相同铅处理条件下!青杨雌
株的叶和根中
H
的贮存总量显著高于雄株!而茎中
氮贮存总量在雌雄株间无显著差异"图
#
!
3
#)
总体来看!青杨雌雄幼苗各器官
I
浓度在
E
#

E
!
处理下比相应
5D
有不同程度降低"在
E
#

理条件下叶片的变化除外#&与
5D
相比!雌株叶片
I
浓度在
E
#
处理下显著增加!却在
E
!
处理下显著

<
!
面源污染水平铅处理下青杨雌雄幼苗生物量积累及分配
E;T!
fU
S
:;VVAU?W;>>B:B<;V/?1/1C/WWAUA1V?U
F
;10;1C/V0>@;U;>VAU/0V/>?W;;V/?1/1
WA:;+
(,(N@A1A^
]
?0ACV?C/WWB0AC]
?性别
YA^B;<
铅处理
ITVUA;V:A1V
叶生物量
RA;WT/?:;00
%
F
茎生物量
YVA:T/?:;00
%
F
根生物量
P??VT/?:;00
%
F
总生物量
E?V;%
F
根冠比
P??V*0@??VU;V/?

XA:;5D !+,$"g",&!; !-,&#g",-#;
!
#(,+$g#,%!; +%,-+g!,"+; ",%-g","!;
E
#
!$,""g",("; !!,+$g#,!;T #$,$!g",!; -%,!+g#,%(T ",%!g","!;T
E
!
!%,%$g#,$$; !#,-&g",-&T> #$,$(g#,!-; -",$g#,&%T ",%&g","%;

2;5D #-,$+g",+&T !!,#(g",+!;T -,-(g",-$T &$,&$g#,$> ",#+g","#>
E
#
#$,-"g",$T #,+g#,#T> +,"!g",%(T &#,%(g#,"> ",!"g","#>
E
!
#!,(+g#,!+T #+,#g",%> +,$!g#,#+T %,%"g%,#"> ",!&g","!T>
!!
注$
5D
*
E
#
*
E
!
铅浓度分别为
!",$
*
$"
*
#"":
F
+
G
F
)#干土&同一列中不同字母表示处理间在
","$
水平差异显著"
EBGA
S
法#&下同)
H?VA
$
5D
!
E
#
;1CE
!
UA
]
UA0A1VIT>?1>A1VU;V/?1;UA!",$
!
$";1C#"":
F
+
G
F
)#
CU
S
0?/<
!
UA0
]
A>V/\A<
S
&
f/WWAUA1V?;VAV@;VV@AUA;UA
0/
F
1/W/>;1VC/WWAUA1>A0;:?1
F
V@AVUA;V:A1V0;VV@A","$>?UC/1
F
V?EBGA
S
VA0V
&
E@A0;:A;0TA##
&

!!!!!!!!!!!!
胡相伟!等$铅污染对青杨雌雄幼苗铅富集和营养特征的影响

#
!
铅污染环境下青杨雌雄幼苗
各器官的氮磷含量及其比值变化
X*5D
*
X*E
#
*
X*E
!

2*5D
*
2*E
#
*
2*E
!
分别代表
雌株和雄株
5D
*
E
#
*
E
!
处理)同一器官
不同字母表示处理间在
","$
水平存在显著差异&下同
X/
F
,#
!
E@A>?1VA1V0?WH
!
I
!
;1CU;V/??WHV?I/1
C/WWAUA1V?U
F
;10?WWA:;+
(,(
A^
]
?0ACV?C/WWB0AC]
?X*5D
!
X*E
#
!
X*E
!
;1C2*5D
!
2*E
#
!
2*E
!
UA
]
UA0A1V0W?UV@A
VUA;V:A1V05D
!
E
#
!
E
!
/1WA:;!
UA0
]
A>V/\A<
S
,
E@A\;F
;1
/1C/>;VA0/
F
1/W/>;1VC/WWAUA1>ATAVNAA1V@AVUA;V:A1V0
;V","$&
E@A0;:A;0TA减少!而雄株
E
!
处理叶片的
I
浓度显著降低"图
#
!
5
#)与
H
积累总量的变化趋势相似!雌雄青杨幼苗
各个器官
I
积累量在
E
#

E
!
铅处理下表现出一
定程度下降!尤其是对地上部分的器官&与
5D

比!
E
!
处理显著减小了雌株茎和叶片中
I
的积累总
量!但仅减小了雄株叶片中
I
的积累总量"图
#
!
f
#)
多因素方差分析表明!青杨幼苗各器官
I
浓度和总
量均受到铅处理的显著影响)

5D
相比!雌雄青杨的茎和根中
H
%
I
在铅胁
迫处理下均未发生显著的变化&雌株叶片中
H
%
I

E
#

E
!
处理下先降低后升高!但均未达到显著水
平!而雄株叶片中
H
%
I

E
#

E
!
处理条件下逐渐
增加!并在
E
!
处理条件下达显著水平"图
#
!
9
#)多
因素方差分析表明!仅青杨叶片的
H
%
I
受到铅胁迫
的显著影响)
=,>
!
铅胁迫对青杨雌雄幼苗铅分布和积累的影响
从图
!
!
4
可以看出!不同浓度铅处理对青杨幼
苗根部铅浓度有显著影响!随着铅处理浓度的增加!
两种性别幼苗根部铅浓度均显著升高&雌株叶片和
茎中铅浓度也随着铅处理浓度的增加而有不同程度
的升高!但雄株叶片和茎部铅浓度均没有显著的变
化)另外!雄株叶片和茎中铅浓度在
5D

E
#
处理
下均显著高于雌株!而在
E
!
处理下与雌株无显著
性差异&雄株根部铅浓度在
5D
条件下显著高于雌
株!在
E
#

E
!
处理条件下均低于雌株!并在
E
!

理下达到显著水平)多因素方差分析表明!青杨各
器官铅浓度均受到性别*铅处理及性别和铅处理交
互作用的显著影响)
同时!与器官铅浓度的变化规律相似!青杨雌雄
幼苗根部铅贮量在
E
#

E
!
处理下均比
5D
显著升
高"雄株
E
#
处理除外#&雌株叶部铅贮量仅在
E
!

理下显著高于
5D
!而雄株叶片的铅贮量在各处理
间差异均不显著&雌雄幼苗茎部铅贮量在各处理间
差异均不显著"图
!
!
3
#)与
5D
相比!
E
#

E
!

理均显著增加了雌株铅总积累量!且
E
!
处理显著
高于
E
#
处理&雄株铅总积累量在
%
种处理间差异
均不显著)在相同铅胁迫条件下!雌株总铅贮量只
有在
5D
处理下低于雄株!在
E
#

E
!
处理下均明
显高于雄株!尤其是在
E
!
处理条件下是雄株的
#,(%
倍"图
!
!
5
#)多因素方差分析表明!性别和铅
处理的交互作用对青杨各器官及总铅积累量有显著
影响)
此外!转移系数是植物地上部分重金属浓度与
地下部分重金属浓度的比值-!".)从图
!
!
f
可以看
!#
西
!

!

!

!

!

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
%$


!
!
铅污染环境下青杨雌雄幼苗铅的积累与分配的变化
X/
F
,!
!
E@AIT;>>B:B<;V/?1;1C;;V/?1/1C/WWAUA1V?U
F
;10?WWA:;;1C:;+
(,(B1CAUIT
]
?出!随着铅处理浓度的增加!青杨两种性别幼苗铅转
移系数均比
5D
显著下降!
E
!
处理又比
E
#
处理明
显下降!并在雄株中达到显著水平)在相同铅处理
条件下!雄株各器官铅转移系数均高于相应雌株!但
仅在
E
#
处理条件下达到显著水平)多因素方差分
析表明!青杨幼苗铅转移系数受到性别和铅处理的
显著影响)
%
!

!

铅是植物的非必需元素!当植物体内铅离子过
量时就会对自身细胞产生毒害作用!进而对其生长
产生一定的负面影响!如抑制植物生物量生产!改变
了生物量分配格局等-!#.)本研究表明!即使在很低
的铅污染水平!如面源污染水平"
$":
F
+
G
F
)#干
土#同样对青杨两种性别的茎生长产生了一定的负
面影响)同时!前人的研究表明!雌雄异株植物因其
繁殖成本的差异和在不同生境中的长期适应进化!
导致其在分布*存活*生长*生理和资源分配等方面
表现出明显的性别差异-!!.!当受到逆境胁迫时!这
种差异会更为明显-#$*#+!%.!且雌株的环境适应性更
差!对资源具有较高的要求-!&.)本研究发现!低水
平铅污染对青杨雄株幼苗的生物量未造成显著影
响!却显著降低了雌株生物量!这些结果说明雌株对
铅污染更加敏感!青杨雄株则具有更强的铅污染适
应性)另外!根冠比是衡量生物量分配的重要指标)
杨鹏等-#+.对青杨幼苗进行淹水和铝胁迫处理!发现
其根冠比显著下降!表明这些逆境条件显著抑制了
青杨幼苗生物量向根系的正常分配!进而影响了植
株对水分和矿质营养的吸收)本研究中!面源水平
铅处理对青杨幼苗的根冠比无显著影响!说明面源
铅污染并没有对青杨生物量的分配产生负面影响!
但从营养元素的测定来看!面源铅污染同样造成了
青杨的营养失衡!尤其是
I
)该研究结果表明虽然
面源铅污染没有改变生物量在地上与地下部分的分
配!但可能影响到了根的结构与功能!这值得进一步
深入研究)
植物各器官养分浓度的差异一定程度上表征了
植物受逆境伤害的程度)
H
是植物体内蛋白质*核
酸*叶绿素以及多种酶的重要组成成分!在植物生命
活动中占有重要地位!因此其在代谢旺盛器官中"如
叶片#的分配相当关键!而
I

4EI
反应*糖类代
谢*蛋白质代谢*脂类代谢中起重要作用!并对细胞
分裂和植物各器官分化发育!特别是开花结实具有
重要作用-!$.)本实验中!与
5D
相比!各铅污染处
理对青杨幼苗各器官的
H
浓度无显著影响!说明这
一水平的铅污染并没有对青杨
H
的吸收以及同化
产生显著的负面影响)与
H
浓度的变化相比!铅污
染对青杨
I
浓度产生了一定的抑制!尤其是雌株!
%#
&

!!!!!!!!!!!!
胡相伟!等$铅污染对青杨雌雄幼苗铅富集和营养特征的影响
雌株
I
的失衡可以是影响其正常生长的重要原因!
可以预见的是!由铅污染导致的长期
I
失衡很可能
会降低其代谢速率!影响雌株正常的生长发育)此
外!
H

I
在植物体内的积累和分配格局可以更为
直观地表征植物对环境的响应-!-.!植物
H
%
I
可用

H
饱和的诊断指标!可用来确定养分限制的阈
值&有研究表明!
H
%
I
低于
#&
可以反映植物受
H

制!高于
#-
时表明植物受
I
限制!介于
#&

#-

间时受
H

I
协同限制-!+.)本研究中的土壤背景
下!经过一个生长季的生长!生长季末期青杨两种性
别幼苗各器官的
H
%
I
均低于
#"
!说明此时土壤养
分供应不充足!植物主要是缺
H
!导致青杨幼苗的生
长受到
H
的限制)铅污染条件下!雌株通过降低生
物量!使其各器官中
H
%
I
维持在一个相对稳定的水
平!但对雄株而言!叶片
H
%
I
随着铅处理浓度的升
高逐渐增加!可能是因为在铅污染条件下雄株的正
常生长引起了由
H
限制向
I
限制转变的趋势)
已有研究表明!植物不同器官对重金属的吸收*
积累能力存在着较大的差异-!.!本研究表明青杨不
同性别间对重金属的积累与分配同样存在差异!随
着铅处理浓度的增加!青杨雌雄幼苗根部对铅的吸
收和积累量显著增加!并且雌株增加的幅度要大于
雄株&对于地上部分而言!铅处理条件下雄株地上部
分铅浓度并未显著增加!而雌株地上部分器官均显
著增加"尤其是
E
!
处理#)这些结果说明!铅在青
杨雌株幼苗体内容易向地上部分运输和积累!但是
叶片作为光合作用的主要器官!同样也是植物最为
敏感的器官!铅的过量积累可能会产生毒理作用!这
可能是其生物量下降的主要原因)从植物修复的角
度来看!雌株在两个铅污染浓度处理条件下!雌株幼
苗总铅积累量均高于雄株!且随着铅污染水平的提
高有进一步的增加趋势!说明两种性别对铅污染的
适应策略不相同!雌株高积累的特性能够促进土壤
中更多有效态铅被固定在雌株生物体内!有利于铅
的植物修复!但对其生长必然产生一定的负面影响!
雄株则采取了排斥的策略-!(.!以保证它的正常生
长)从铅转移系数来看!随着铅污染强度的增大!青
杨雄株的铅转移系数进一步减小!这就有效限制了
铅向其地上部敏感器官的运输和分配!可以减轻雄
株的地上部分器官受到的铅离子毒害!有利于其保
持较好的生长-%".)
综上所述!在面源水平铅污染情况下!青杨雄株
幼苗生物量与正常状况相比无显著差异!而雌株生
物量受到铅的显著负面影响!表明青杨雌株受到铅
污染的负面影响更大!雌株对环境胁迫更为敏感)
两个梯度的铅污染均未对青杨两种性别的
H
营养
造成显著影响!但对
I
营养的影响显著!雄株在污
染条件下较为正常的生长可能会导致它更为缺
I
)
虽然雌株生物量在受到铅污染后显著降低!但各污
染条件下雌株的总生物均显著高于雄株!加之雌株
具有更强的铅吸收和积累能力"尤其是根部#!使得
雌株根部对铅的积累总量显著高于雄株)值得注意
的!虽然面源铅污染导致了雌株生物量一定程度的
下降!但在外观上并没有表现出一定的毒理症状)
因此!从污染修复的角度来讲!青杨雌株对受铅污染
土地的修复能力要强于雄株!但对于污染较为严重
的地区!雄株较强的适应能力使得其更适应该地区
的生态恢复)
参考文献!
-
#
.
!
8K4HOYKR
"张水龙#!
8KL4HO6I
"庄季屏#
,5BUUA1V0/VB;V/?1;1CCA\A]
:A1VVA1CA1>
S
?WUA0A;U>@A0?W1?1*
]
?/1V0?BU>A
]
?/1;
F
U/>B-
6
.
,.*/,0&01"$2,(%"
3
4"%"
5+
"生态学杂志#!
#((
!
<@
"
-
#$
#)$$
"
/15@/1A0A
#
,
-
!
.
!
Y_HO67
"宋家永#!
RZ7E
"李英涛#!
Y_HO7
"宋
!
宇#!
0)(%,PA0A;U>@;1C
]
U?0
]
A>V?11?1*
]
?/1V
]
?F
U/>B-
6
.
,.*/,0&0
6
5
2/$%)$207/0,08$%%0)/,
"中国农学通报#!
"#"
!
=A
"
##
#$
%-!)%-$
"
/15@/1A0A
#
,
-
%
.
!
8K4_7K
"赵永宏#!
f9HOM8K
"邓祥征#!
8K4H67
"战金艳#!
0)(%,YVBC
S
?1>BUUA1V0/VB;V/?1;1C>?1VU?F
VA>@1?F
/A0?W;
F
U/*
>B]
?/1V0?BU>A
]
?-
6
.
,1"$2,(%"
3
6,*$/6
5
2/$%)$207/0,0
"安徽农业科学#!
"#"
!
>B
"
$
#$
!$&)!$$!
"
/15@/*
1A0A
#
,
-
&
.
!
Y4ZXLRR4K
!
299PY9
!
J4fZP2
!
0)(%,9fE4*;00/0VACIT
]
@
S
V?A^VU;>V/?1
-
6
.
-.*09"&
#
*020
!
""(
!
@?
"
#"
#$
#!+()#!(#,
-
$
.
!
K4229Pf
!
D47Y9P4
!
D9RR9P5,I@
S
V?A^VU;>V/?1?W5C;1C81N/V@7(%/:;/9/,(%/&/1W/A-
6
.
,7"/%<&0(,=>(,(
5
090,)
!
!""%
!
"
%
#$
#+)#(!,
-.
!
8K_L8K 2
"周振民#!
8KL77
"朱彦云#
,PA0A;U>@
]
U?
F
UA00?W
]
@
S
V?UA:AC/;V/?1VA>@1?FS
?W<;U
F
AT/?:;00
]
<;1V
-
6
.
-1"$2,(%"
3
?2@
2/
5
()/",(,=A2(/,(
5
0
"灌溉排水学报#!
""(
!
=B
"
-
#$
!-)!(
"
/15@/1A0A
#
,
-
+
.
!
798K
!
YKLQY
!
8K4HO8J
!
0)(%,9\;.
?U>?10VU;/1V0V?UA\A
F
AV;V/?1?W%
h/1>:/1AV;/F
0B0/1
F
T/?;00;
S
VA>@1/
=
BA0
&#
西
!

!

!

!

!

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
%$

-6
.
,.*09"&
#
*020
!
""!
!
?@
"
#"
#$
##"%)####,
-

.
!
Q9ZMQ
"韦秀文#!
74_3
"姚
!
斌#!
RZLK Q
"刘慧文#!
0)(%,4
]]
;V/?1?WCA1CU?UA:AC/;V/?1V?V@A0?/<>?1V;:/1;VAC0?/S
@A;S
:AV;<0;1C?U
F
;1/>
]
?-
6
.
,7/0,)/(7/%;(07/,/(0
"林业科学#!
"##
!
?@
"
$
#$
#!&)#%"
"
/15@/1A0A
#
,
-
(
.
!
5K9HRK
!
O4_Y
!
8KLI
!
0)(%,5?:
]
;U;V/\A0VBC
S
?W:AV;A;1C;>>B:B<;V/?1?W/1VN?
]
?
]
<;U0
-
6
.
,!*
+
&/"%"
5
/(
!%(,)(2$9
!
"#&
!
"
&
#$
%(")&"$,
-
#"
.
!
8K4HOfQ
"张东为#!
5LZ6O
"崔建国#!
O9YX
"戈素芬#!
0)(%,9WWA>V?W5C>?1V;:/1;V/?1/10?/F
U?NV@?W
]
?
]
<;U?WC/WWAUA1V\;*
U/AV/A0
-
6
.
,8$%%0)/,"
3
7"/%(,=B()02.",&02;()/",
"水土保持通报#!
""
!
=B
"
%
#$
()-&
"
/15@/1A0A
#
,
-
##
.
!
YKZM
"施
!
翔#!
5K9H7E
"陈益泰#!
Q4HOYKX
"王树凤#!
0)(%,OU?NV@;1C:AV;]
V;GA?WV@UAAN??C
S
0
]
A>/A0/1%
h/1>>?
]]
AU
:/1AV;/F
-
6
.
,6)(4"%"
5
/(7/,/(
"生态学报#!
"##
!
><
"
+
#$
##)#!-
"
/15@/1A0A
#
,
-
#!
.
!
Y934YEZ4HZR
!
Y59334X
!
E_OH9EEZP,KA;S
:AV;<;>>B:B<;V/?1;1C
F
U?NV@UA0
]
?10A0/1
]
?
]
<;U>"
!"
#
$%$&=0%@
)"/=0&i9(:/9"C/D//
#
;1CZ*!#&
"
!-i0$2(902/(,(
#
A^
]
?0ACV?/1CB0VU/;-
6
.
-4,;/2",90,)(%(,=4:
#
02/90,)(%8")(,
+
!
""&
!
D=
"
#
#$
+(),
-
#%
.
!
RZL QE
"刘维涛#!
8K4HO7R
"张银龙#!
5K9HD 2
"陈枯敏#!
0)(%,5;C:/B:;1Ch/1>;C0?U
]
V/?1;1CC/0VU/TBV/?1/1\;U/?B0VUAA
0
]
A>/A0/1;:/1/1
F
;UA;
-
6
.
,.*/,0&01"$2,(%"
3
6
##
%/0=4"%"
5+
"应用生态学报#!
""
!
"
&
#$
+$!)+$-
"
/15@/1A0A
#
,
-
#&
.
!
JZRQ
"齐力旺#!
8K4HOYKO
"张守攻#!
K4HY7
"韩素英#!
0)(%,D;U
S
?V
S]
A>?:
]
;U/0?1?W!"
#
$%$&YA>V,E;>;:;@;>;
-
6
.
-6)(8"@
)(,/(E$,,(,/(
"云南植物研究#!
""&
!
=A
"
$
#$
%+)$&!
"
/15@/1A0A
#
,
-
#$
.
!
MLM
!
74HOX
!
MZ4_MQ
!
0)(%,YA^*0
]
A>/W/>UA0
]
?10A0?W!"
#
$%$&()*(
+
(,(V?CU?B
F
@V;1CA]
AU;VBUA0
-
6
.
,!%(,)
!
.0%%F
4,;/2",90,)
!
""
!
><
"
-
#$
$")-",
-
#-
.
!
8K4HOY
!
6Z4HOK
!
I9HOY2
!
0)(%,YA^*UA<;VACC/WWAUA1>A0/1:?U
]
@?F
/>;<
!
]
@
S
0/?F
/>;<
!
;1CBVBU;]
?10A0?W!"
#
$%$&
()*(
+
(,(V?>@/F
-
6
.
,1"$2,(%"
3
4:
#
02/90,)(%8")(,
+
!
"##
!
A=
"
!
#$
-+$)--,
-
#+
.
!
74HOI
"杨
!
鹏#!
MLM
"胥
!
晓#
,9WWA>V0?WN;VAUFF
/1
F
0VUA00?1V@A
F
U?NV@;1C
]
@
S
0/?F
/>;<>@;U;>VAU/0V/>0?W:;!"
#
$%$&()*(
+
(,(0AACF
0
-
6
.
,.*/,0&01"$2,(%"
3
!%(,)4"%"
5+
"植物生态学报#!
"#!
!
>A
"
#
#$
#)+
"
/15@/1A0A
#
,
-
#
.
!
5K9HRK
!
Q4HOR
!
5K9HXO
!
0)(%,E@AAWWA>V0?WA^?
F
A1?B0
]
BVUA0>/1A?10A^*0
]
A>/W/>UA0
]
?10A0?W!"
#
$%$&()*(
+
(,(V?>?
]]
AU
0VUA00
-
6
.
,4")":/"%"
5+
(,=4,;/2",90,)(%7(
3
0)
+
!
"#%
!
(+
$
(&)#"!,
-
#(
.
!
5K9HRK
!
8K4HOR
!
ELRK
!
0)(%,YA^*UA<;VACC/WWAUA1>A0/1
]
@
S
0/?F
/>;<;1CBVBU;]
?10A0?W!"
#
$%$&()*(
+
(,(V?H/
V?^/>/V
S
-
6
.
,6)(!*
+
&/"%"
5
/(0!%(,)(2$9
!
"#&
!
>A
"
+
#$
#(%+)#(&-,
-
!"
.
!
24EEZH42Z
!
R4HHL55Z*39PO9PQ
!
2LY4HE95
!
0)(%,5?1>BUUA1V
]
<;1VB
]
V;GA?W@A;S
:AV;<0;1C
]
AU0/0VA1V?U
F
;1/>
]
?V;1V0WU?:0?/<
-
6
.
,4,;/2",90,)(%!"%%$)/",
!
""%
!
<=?
"
%
#$
%+$)%+,
-
!#
.
!
D4HORH
"康丽娜#!
QLX8K
"吴福忠#!
K98KK
"何振华#!
0)(%,9WWA>V0?WIT0VUA00?1T/?:;00C/0VU/TBV/?1
]
;VVAU1;1CIT;>>B*
:B<;V/?1/1
"
!"
#
$%$&=0%)"/=0&i!"
#
$%$&,/
5
2(
#-
6
.
,1"$2,(%"
3
6
5
2"@4,;/2",90,)7/0,0
"农业环境科学学报#!
"#!
!
><
"
%
#$
&&)&("
"
/15@/1A0A
#
,
-
!!
.
!
f4QY_HE9
!
9KR9PZHO9P6P,OA1CAU*0
]
A>/W/>
]
@
S
0/?FS
!
>;UT?1/0?V?
]
AC/0>U/:/1;V/?1
!
;1C@;T/V;VC/0VU/TBV/?1/13?^A!
4>AU
HA
F
B1C?
-
6
.
,4"%"
5+
!
#((%
!
+&
$
+()#$,
-
!%
.
!
RZ67
"李俊钰#!
MLM
"胥
!
晓#!
74HOI
"杨
!
鹏#!
0)(%,9WWA>V0?W;?
]
@
S
0/?F
/>;<>@;U;>VAU/0V/>0?W:;:;#
$%$&()*(
+
(,(0AACF
0
-
6
.
-.*/,0&01"$2,(%"
3
6
##
%/0=4"%"
5+
!
"#!
!
=>
"
#
#$
&$)$"
"
/15@/1A0A
#
,
-
!&
.
!
5K9HRK
!
f_HOEX
!
fL4H3R,YA^*0
]
A>/W/>>;UT?1;1C1/VU?
F
A1
]
;UV/V/?1/1
F
B1CAUHCA
]
?0/V/?1/1!"
#
$%$&()*(
+
(,(
-
6
.
,G200&@
7)2$)$20(,=H$,)/",
!
"#&
!
=B
"
%
#$
+(%)"-,
-
!$
.
!
I4EE9PY_HE3
!
OL7Pf
!
f4HOJR,Q@?]
<;1V1/VU?
F
A1*;1CN;VAU*UA<;V/?10VU;/V0
!
;1CV@A/U;00?>/;VACVU;CA*?WW0
!
/1;C
.
;>A1V
:B0GA
F
;1CB
]
<;1CT?UA;<0
]
UB>A0
]
A>/A0
-
6
.
,I0"%"
5
/(
!
#((+
!
<"
!
#$
#-")#-,
-
!-
.
!
QLX8
!
74HOQJ
!
Q4HOD7
!
0)(%,9WWA>V?W0VA:CA10/V
S
?1S
1;:/>0;1C1BVU/A1VB0AAWW/>/A1>
S
?WCN;UWT;:T??
-
6
.
,!0="&
#
*020
!
""(
!
"
&
#$
&(-)$"&,
-
!+
.
!
D_9PY9R24HQ
!
29LR924H4X2,E@A\A
F
AV;V/?1HIU;V/?;1ANV??VV@A1;VBUA?W1BVU/A1V-
6
.
,1"$2,(%"
3
6
##
%/0=4"%"
5+
!
#((-
!
>>
"
-
#$
#&&#)#&$",
-
!
.
!
YLH73
!
8K_LJM
!
ML72
!
0)(%,I@
S
V?UA:AC/;V/?1W?U>?*>?1V;:/1;VAC0?/<0?WTA1h?
-
;
.
]S
UA1A
"
3
-
;
.
I
#
;1C@A;S
:AV;<0B0/1
F
?U*
1;:A1V;<
]
<;1VE;
F
AVA0
]
;VB<;
-
6
.
-1"$2,(%"
3
J(D(2="$&>()02/(%&
!
"##
!
"
!)%
#$
!"+$)!"!,
-
!(
.
!
34D9P462,2AV;A
-
6
.
,K0C!*
+
)"%"
5
/&)
!
#(+
!
"
Y#
#$
(%)###,
-
%"
.
!
Q_8H74
!
DP89YR_QYD42
!
E_24Y89QYD43,RA;C/1I<;1V5A<0
-
2
.
,Y?UB0
!
I?h1;1
!
I?<;1C
!
#(($,
!编辑"裴阿卫#
!!
$#
&

!!!!!!!!!!!!
胡相伟!等$铅污染对青杨雌雄幼苗铅富集和营养特征的影响