全 文 ：第 !" 卷 第 # 期
$ % & % 年 # 月
林 业 科 学
’()*+,)- ’)./-* ’)+)(-*
/012 !"，+02 #
345，$ % & %
保定市河道公路绿化树种毛白杨的抗重金属能力!
徐学华6 黄大庄6 王圣杰6 王秀彦
（河北农业大学林学院 6 保定 %7&%%%）
摘 6 要：6 对保定市河道公路不同年龄毛白杨根际土壤重金属及毛白杨各器官 ’89 活性、:89 活性、(-, 活性、叶绿
素含量以及细胞膜透性进行研究。结果表明：河道公路两侧土壤重金属污染严重；污染区毛白杨 ’89 活性随着年龄
增加而降低，:89 活性和叶绿素含量随着年龄增加先增加后降低，(-, 活性随着年龄的增加变化趋势不一致，而细胞
膜透性随着年龄增加变化不明显；污染区不同年龄毛白杨 ’89 活性、:89 活性、(-, 活性、叶绿素含量以及细胞膜
透性的化感指数变化趋势不一致；采用隶属函数值法对污染区毛白杨抗重金属特性分析得出，不同年龄毛白杨抗重
金属能力表现为 ; 年生 < &% 年生 < $% 年生 < ;% 年生，表明较大树龄的毛白杨抗重金属的能力有下降趋势。
关键词：6 公路；毛白杨；重金属；抗氧化酶；化感指数
中图分类号：’7;&2 $6 6 6 文献标识码：-6 6 6 文章编号：&%%& = 7!>>（$%&%）%# = %%%7 = %7
收稿日期：$%%? = %$ = %$。
基金项目：河北省林业局项目（%>%;%&#）。
!黄大庄为通讯作者。
!"#$#%&’(" )* +"&,- ."%&/ $’ !"#$%$& ’"()*’"&+ &/)’0 1%2"&3 +$045&-
@A @ABCA46 DA4EF 94GCA4EF6 H4EF ’CBEFIJB6 H4EF @JA54E
（!"##$%$ "& ’"($)*(+，,%(-./#*/($ 01-2$()-*+ "& 3$4$-6 56"7-1% %7&%%%）
67#%2&(%：6 DB4K5 LBM41 N0EMBEM JE MCB O0J1 EB4P P00MO 0Q 8"9/#/) *":$1*")6 4M RJQQBPBEM 4FBO，4ER ’ASBP0TJRB RJLAM4OB
（ ’89），:BP0TJR4OB（:89），(4M414OB（(-,），N0EMBEM 0Q NC10P0SC511，SBPLB4UJ1JM5 0Q NB11 LBLUP4EB JE MCB S0S14P K4PJ0AO
0PF4EO VBPB OMARJBRW ,CB MPBBO 10N4MBR 4M OJRBO 0Q 4 P04R VCJNC V4O 410EF 4 PJKBP，JE X40RJEF，(CJE4W ,CB PBOA1MO OC0VBR
MC4M MCB S011AMJ0E 0Q O0J1 CB4K5 V4O OBPJ0AOW ’89 4NMJKJM5 PBRANBR VJMC 4FB 0Q 8"9/#/) *":$1*")6 FP0VE JE MCB N0EM4LJE4MJKB
4PB4W :89 4NMJKJM5 4ER N0EMBEM 0Q NC10P0SC511 JENPB4OBR 4M B4P15 OM4FB 4ER RBNPB4OBR 14MBP VJMC 4FB 0Q 8"9/#/) *":$1*")6，
/4PJ4MJ0E 0Q (-, 4NMJKJM5 C4R E0 PB14MJ0EOCJS VJMC MCB 4FB 0Q 8"9/#/) *":$1*")6W :BPLB4UJ1JM5 0Q NB11 LBLUP4EB V4O E0M
RJQQBPBENB 0KBP 4FBO 0Q 8"9/#/) *":$1*")6W /4PJ4MJ0E S4MMBPE 0Q 411B10S4MCJN JERBT 0Q ’89，:89，(-,，(C10P0SC511，
SBPLB4UJ1JM5 0Q NB11 LBLUP4EB 0Q RJQQBPBEM 4FB 8"9/#/) *":$1*")6 JE S011AMJ0E 4PB4 VBPB JEN0EOJOMBEMW ’AU0PRJE4MB QAENMJ0E
K41AB LBMC0R（’Y/3）V4O 4R0SMBR JE MCJO S4SBP M0 BK41A4MB CB4K5 PBOJOM4ENB 0Q 8"9/#/) *":$1*")6 JE N0EM4LJE4MJKB 4PB4
N0LSPBCBEOJKB15，MCB PBOA1M JERJN4MBR MC4M MCB S011AMJ0E N4S4NJM5 V4O ; 4FB < &% 4FB < $% 4FB < ;% 4FB，VCJNC OAFFBOMBR
MC4M PBOJOM4ENB 4UJ1JM5 V4O PBRANBR VJMC 4FB 0Q 8"9/#/) *":$1*");
8"- 5)29#：6 CJFCV45；8"9/#/) *":$1*")6；CB4K5 LBM41；4EMJZ0TJR4MJKB BEG5LB；411B10S4MCJN JERBT
6 6 随着人类社会的不断进步和工业化进程的加
快，环境污染成了当前日益突出的重要生态问题之
一，土壤重金属污染已成为人们广为关注的环境问
题（郭平等，$%%7）。对重金属污染的研究一直是生
态学和环境生物学研究的热点之一，在重金属对生
物的形态、生理生化效应及植物对重金属污染的抗
性机制等方面已有不少研究（万永吉等，$%%>；李庆
亭等，$%%>；孔祥瑞等，$%%7；周守标等，$%%7），但
这些研究主要集中于农作物和草本植物（田如男
等，$%%!），草本植物对重金属吸收具有选择性，限
制了植物修复效果。和草本植物相比，木本植物具
有生物量大、根系发达的特点，具有较强的吸收能
力，所以木本植物修复土壤重金属的应用越来越广
泛（:A1Q0PR $* 6#;，$%%;），尤其在道路两侧。目前，国
内外有关道路两侧土壤中重金属分布方面的研究己
有报道（3ANC，&??$；/01[BP，$%%$）。同时国内外也
开展了一些有关道路两侧土壤植物系统重金属污染
的研究（殷云龙等，$%%#；朱建军等，$%%"），而以同
一树种不同年龄绿化植物为研究对象进行抗重金属
胁迫能力的研究未见报道。在城市生态系统中，植
物对整个城市生态环境的改善起着不可估量的作
用。研究城市环境中绿化植物对污染胁迫的反应、
林 业 科 学 !" 卷 #
不同植物对污染的耐受性及在污染环境中生长的安
全性，已成为城市绿化、美化和生态环境修复中亟待
研究的课题。当前，利用树木修复土壤重金属污染
的研究集中在杨柳科（ $%&’(%()%)）植物的盆栽试验
和水培试验上，而对自然生长于污染土壤上的树木
的研究较少，并且缺少野外试验数据的支持（刘维
涛等，*++,）。
毛白杨（!"#$%$& ’"()*’"&+）作为北方城市的主
要乡土绿化树种，广泛用于行道树和护岸护堤，但是
这些地方的树木容易遭受铅和镉等重金属的污染。
本研究以 -，.+，*+ 和 -+ 年生的毛白杨为研究对象，
在城市河道公路两岸土壤受重金属严重污染的情况
下，研究不同年龄毛白杨抗氧化酶活性、细胞膜透性
及叶绿素含量等生理生态响应，同时以河北农业大
学校园标本园 -，.+，*+ 和 -+ 年生的毛白杨为对照，
评定污染区不同年龄毛白杨抗重金属胁迫的能力，
为河道和公路两岸树种的选择和改良提供基础数据
和理论依据。
.# 研究区概况
研究区位于保定市区（ ..-/ !+0—.."/ *+0 1 ，
-,/.+0—-,/!+02）。平均海拔 .,3 4 5。气候温和，
四季分明，属于暖温带半湿润季风区域，年平均气温
.*3 * 6；年日照* 4"- 7；年无霜期 *.+ 天；年平均
降水量 48+ 55；土质为粘土，地带性植被为暖温带
落叶阔叶林（李国栋等，*++8）。研究区公路两侧是
工业区，生产过程中产生大量的废水、废气和废渣，
部分直接排放到公路旁边的河道，加之公路车流量
大，污染严重。
*# 研究方法
!" #$ 样品采集与处理
*++, 年 , 月在保定市西郊车流量较大的污染
严重的防洪河道公路两侧（污染区）和河北农业大
学标本园（对照区，位于校园西南区，东边为科研
楼，南边为居民区、西边为农田、北边为学生操场），
选择健康、无病虫害的毛白杨。在对照区和污染区
分别选择 - 株 -，.+，*+ 和 -+ 年生的毛白杨样株。
分别在每个样株的不同方向采集叶、枝、树干及地下
细根，每个样株各采集 .4 个叶、枝、树干和地下细根
样品。在每个样树的根际采集 + 9 *+ (5 表层土壤
样品 4 个（每 .4 个土壤样点土样混合为 . 个土壤样
品）。土壤样品自然风干，过 .++ 目筛，用 :2+- ;:<;
:=>?! 消解，测定 @A，=B，=C，DE，=F 和 2’ 含量，土
壤重金属含量均采用原子吸收分光光度计测定（赵
卓亚等，*++G）。
!" !$ 土壤生态危害指标的测定
根据目前评价土壤污染的综合方法，本研究选
用内梅罗污染指数法来计算综合污染指数，评价土
壤污染程度（谢建治等，*++*），计算公式为
! , ｛［（!-）
* .（5%H!-）
*］/ *｝. / *。
式中：! 为土壤综合污染指数，!- 为某污染物的污
染指数，且 !- I 0- / 1-，0- 为某污染物的实测值，1- 为
某污染物的评价标准，1- I 2 J *&；2 为该地区土壤
重金属背景值，& 为背景值的标准误差值，!- 为土壤
中各污染物的指数平均值；5%H（!-）为土壤中单项
污染物的最大污染指数。当 ! K . 时为未污染；当
.#! K * 时为轻污染；当 *#! K - 时为中度污染；
当 ! L - 时为重度污染。
!" %$ 生理生化指标的测定
叶绿素总含量（叶绿素 % 和 A）的测定：采用沈
伟其（.G,,）的方法。$?M 活性、@?M 活性、=NO 活
性和细胞膜透性采用李合生等（*++!）的方法，其中
细胞膜透性以相对电导率表示细胞膜透性大小。化
感作用效应敏感指数 NP 采用 Q’&&’%5RSE 等（.G,,）
的方法计算：NP I . T 0 U 3（3"0）；NP I 3 U 0 T .，
（3 K 0），0 为对照值，3 为处理值。当 NP L + 时，表
示促进作用，当 NP K + 时，表示抑制作用。NP 绝对
值的大小代表化感（自毒）作用强度。 # #
!" &$ 综合评定
综合评定采用隶属函数值法（李彦慧等，*++,；
陈德明等，*++*），对各项测定指标用模糊数学隶属公
式进行定量转换，分别用模糊数学隶属度公式求出不
同年龄毛白杨各指标的具体函数值，4（5-）I（56 T
575’E）U（575%H T 575’E），! , . / *$4（5-）（计算隶属
函数值的平均值）。如果某一指标与抗性为负相关，
用反隶属函数计算其隶属函数值，即 4（5-） , . 8
（56 8 575’E）/（575%H 8 575’E），! , . / *$4（5-）。式中：
56 为第 - 个年龄第 7 个测定指标；4（5-）%［+，.］，!
为同一年龄毛白杨各项指标测定的综合评定结果；*
为测定的指标总数；575%H和 575’E分别为不同年龄树种
第 7 项指标的最大值和最小值。
-# 结果与分析
%" #$ 河道公路旁侧土壤重金属含量与土壤元素背
景值比较
河道公路旁侧土壤重金属含量与土壤元素背景
值见表 .（魏复盛，.GG+；谢建治等，*++*）。除了
2’ 之外，污染区毛白杨根际土壤重金属 @A，=B，=C，
,
! 第 " 期 徐学华等：保定市河道公路绿化树种毛白杨抗重金属能力
#$ 和 %& 含量均高于中国土壤元素背景值和河北省
土壤元素背景值，分别是河北省土壤元素背景值的
’( ))，)’*( ’)，+( ++，+( )’和)( ))倍。污染区土壤根
际重金属 ,-，%.，%/ 和 #$ 含量分别是保定市土壤
元素背景值的 )( 01，)1( "*，+( 02 和 ’( 2" 倍。其中
%. 是国家土壤环境质量标准规定（34)"1)2 5 6"）
+ 级标准的（) 78·98 5 )）的 ))( + 倍，+ 级标准主要适
用于林地土壤及污染物容量较大的高背景值土壤和
矿区附近的农田土壤。通过计算内梅罗污染指数，
河道土壤生态危害指标 ! 值为 :( +62，大于 +，
表明河道公路两侧土壤已经受到了重度污染，
河道成为重度污染区。而对照区土壤生态危害指标
! 值 为 *( 2::，小 于 )，标 本 园 土 壤 没 有 受
到污染。 ! !
表 !" 河道公路旁侧土壤重金属含量与土壤重金属环境背景值
#$%& !" ’($)* +(,$- ./0,(0, $-/01 2,3($+ 45146$* $07 ,4( %$.813/907 )$-9( 50 2/5- 78·98 5 )
项目 ;<=7 ,- %. %/ #$ %& >?
中国土壤元素背景值 @A=7=$<
-BC98&D/$. EBA/= ?$ FD?A DG %H?$B
’1( * I ’0J :0 *( *6: I *J )1 ’’( 1 I ’’J 2’ :0( ’ I 1"J "1 1)( * I 1’J )0 ’1( 6 I ’2J :’
河北省土壤元素背景值 @A=7=$<
-BC98&D/$. EBA/= ?$ FD?A DG K=-=? ,&DE?$C=
’)( " I )+J :1 *( *60 I *J )1 ’)( 2 I )’J 00 :2( 0 I :1J +2 12( + I 00J : +*( 2 I ’’J +1
保定土壤元素背景值 @A=7=$<
-BC98&D/$. EBA/= ?$ FD?A DG 4BD.?$8 %?+)( *0 I ’+J 0 *( 12" I *J 0: ’*( 6 I ))J ’ 2"( 6 I :+J ’ — —
河道公路毛白杨根际土壤重金属含量
K=BEL 7=’"()*’"&+ BAD$8 F<&=B7 H?8HMBL
0"( 0 I ’"J +0 ))( + I ’J "1 :’( : I ’0J )" ’00( 1 I 2"J ’) :1( ) I 0:J " ’)( ’ I )2J 10
对照区毛白杨根际土壤重金属含量
K=BEL 7=’"()*’"&+ ?$ CD$<&BF< B&=B
+’( 2 I )’J 0" )( :1 I *J +" ’"( 2 I )*J ’+ 21( + I 0’J ’: 16( " I +"J 0’ +’( + I )1J 0+
:; <" 重金属胁迫对 =>? 活性的影响
不同年龄毛白杨 NOP 活性大小见图 )。随着年
龄增加，对照区各器官 NOP 活性呈现先增加后降低
再增加的趋势。整体上来看，污染区毛白杨的 NOP
活性呈现降低的趋势。从图 ) 中可以看出，污染区
+ 年生 NOP 活性大于对照，叶、枝、树干和根部分别
是对照的 )( ’6，)( +0，)( *" 和 )( ): 倍。污染区 )*，
’* 和 +* 年生毛白杨 NOP 活性小于对照区。从毛白
杨的不同器官来看，不同年龄毛白杨叶和根部的
NOP 酶活性变化比较明显，差异显著（! Q *( *"），其
他器官变化不显著。
图 )! 重金属胁迫对 NOP 活性的影响
R?8J )! @GG=C< DG H=BEL 7=污染区毛白杨 NOP 活性的化感效应结果见图
’。从图 ’ 可以看出，+ 年生的毛白杨表现为促进效
应，其中叶与枝的促进效应高于根和树干。)* 年生
和 +* 年生的表现为抑制作用，并且抑制作用表现为
+* 年生 S ’* 年生，其中叶的抑制效应高于枝、树干
和根。’* 年生的毛白杨叶和枝表现为抑制作用，树
干和根为促进效应。
图 ’! 重金属胁迫对 NOP 活性的化感效应
R?8J ’! TAA=ADUB:; :" 重金属胁迫对 @>? 活性的影响
不同年龄毛白杨 ,OP 活性大小见图 +。整体来
看，随着年龄的增加，对照区毛白杨 ,OP 活性呈现
先增加后降低的趋势，污染区也呈现出先增加后降
低的趋势。对于 + 年生的毛白杨来说，与对照区相
6
林 业 科 学 !" 卷 #
比较，毛白杨树干的 $%& 活性差异不显著，其他各
器官 $%& 活性差异显著。’(，)( 和 *( 年生的毛白
杨其 $%& 活性均小于对照区。
图 *# 重金属胁迫对 $%& 活性的影响
+,-. *# /00123 40 51678 9136: 4; $%& 623,7,38
污染区毛白杨 $%& 活性的化感效应结果见图
!。从图 ! 可以看出，除了 * 和 )( 年生的枝外，均表
现为抑制效应。并且整体表现为根和叶的抑制作用
大于树干和枝，表明叶和根部在重金属的胁迫下，酶
活性变化剧烈。
图 !# 重金属胁迫对 $%& 活性的化感效应
+,-. !# <::1:4=635,2 100123 40 51678 9136: 4; $%& 623,7,38
!" #$ 重金属胁迫对 %&’ 活性的影响
不同年龄毛白杨 >看，随着年龄增加，对照区毛白杨 >出先增加后降低再增加的趋势，而枝、树干和根
>年龄的毛白杨 >* 年生的污染区毛白杨 >是对照的 (A "B，(A !C，(A "D 和 (A ’@ 倍，差异显著
（! E (A (@）。但是 ’(，)( 和 *( 年生的毛白杨 >性表现为根部小于对照区，但其他器官无明显变化
规律。
图 @# 重金属胁迫对 >+,-. @# /00123 40 51678 9136: 4; >污染区毛白杨 >"。从图 " 中可以看出，* 年生的毛白杨各器官均表
现为抑制作用，并且根部的抑制作用大于其他器官。
’(，)( 和 *( 年生的根部均表现为抑制作用，并且 ’(
年生的抑制作用最大，但树干表现为促进作用。除
了 )( 年生叶部有促进作用外，其他各年龄毛白杨叶
部均表现为抑制作用。
图 "# 重金属胁迫对 >+,-. "# <::1:4=635,2 100123 40 51678 9136: 4; >!" ($ 重金属胁迫对细胞膜透性的影响
不同年龄阶段毛白杨叶片的细胞膜透性见图
C。从图 C 中可以看出，对照区毛白杨的电导率随着
年龄的增加呈现增加的趋势。与对照相比，污染区
的毛白杨随着年龄的增加，细胞膜透性变化不明显，
但是均大于对照，分别是对照的 )A )"，’A *B，’A )D 和
’A ’C 倍，并且均存在显著差异（! E (A (@）。
污染区毛白杨叶片细胞膜透性的化感效应见图
(’
! 第 " 期 徐学华等：保定市河道公路绿化树种毛白杨抗重金属能力
图 #! 重金属胁迫对叶片细胞膜透性的影响
$%&’ #! ())*+, -) .*/01 2*,/3 -4 5*62*/4+* -) +*33
2*276/4* %4 3*/0*8
9。从图 9 可以看出，不同年龄毛白杨相对电导率的
化感效应表现为抑制效应，随着年龄的增加化感效
应减弱。: 年生毛白杨的抑制作用最大，表明受的
伤害最大，分别是 ;<，=< 和 :< 年生的 => "= 和
:> 9# 倍。
图 9! 重金属胁迫对叶片细胞膜透性的化感效应
$%&’ 9! @33*3-5/,.%+ *))*+, -) .*/01 2*,/3 -4 5*62*/4+*
-) +*33 2*276/4* %4 3*/0*8
!" #$ 重金属胁迫对叶片叶绿素含量的影响
从图 A 可以看出，随着年龄增加，对照区与污染
区毛白杨叶绿素含量均呈现先增加后降低的趋势。
受胁迫的 ;< 年生毛白杨叶绿素含量最高，而 :< 年
生叶绿素含量最低。除了 : 年生叶绿素含量高于对
照，差异不显著（! B <> <"），其他均小于对照，分别
是对照的 <> A:，<> ?? 和 <> ?# 倍，差异显著（ ! C
<> <"）。
污染区毛白杨叶片叶绿素含量的化感效应见图
;<。: 年生毛白杨叶片叶绿素的化感效应表现为促
进作用，其他年龄则表现为抑制作用，;< 年生的抑
制作用最小。
图 A! 重金属胁迫对叶片叶绿素含量的影响
$%&’ A! ())*+, -) .*/01 2*,/3 -4 +.3-6-5.13 +-4,*4,8
图 ;$%&> ;+-4,*4,8 %4 3*/0*8
!" %$ 抗重金属能力综合评定
植物受到逆境时其生理变化是错综复杂的，并
受到多种因素的影响，孤立地用一个指标评价植物
抗污染能力很难反映植物的抗性本质。因此，为综
合评价污染区不同年龄毛白杨抗重金属能力的大
小，采用隶属函数值法，也就是用模糊数学隶属度公
式对各项指标测定值进行定量转换，具体计算方法
是，对污染区毛白杨 DEF 活性、GEF 活性、H@I 活性
和叶绿素含量采用隶属函数。用污染区每一年龄毛
白杨各项指标隶属度的平均值（即综合评定值）作
为这个年龄毛白杨抗性能力综合评判的标准。
由表 = 可以看出，污染区各年龄的毛白杨抗重
金属能力表现为 : 年生 B ;< 年生 B =< 年生 B :< 年
生。将各指标隶属度值与综合评定值做相关性分
析，结果表明，GEF 活性隶属度值与评定结果相关
性极显著（! C <> <;）。DEF 活性、H@I 活性和叶绿
素含量隶属度值与综合评定值相关性显著（ ! C
<> <"）。而相对电导率隶属度值与综合评定值相关
性不显著。
;;
林 业 科 学 !" 卷 #
表 !" 不同年龄毛白杨对重金属抗性的综合评定!
#$%& !" ’()*+,-,./01, 2()*$+0/(. +,/345 (6 +,/0/5$.2, 5( -,$17 ),5$4 (6 8066,+,.5 $9,8 !" #$%&’#$()
指标 $%&’(
隶属函数值
)*+,’ -. /,0-1&2%*3’ .,%432-%
5 年生
567’*16-+&
89 年生
8967’*16-+&
:9 年生
:967’*16-+&
59 年生
5967’*16-+&
综合评定值与隶属函数值的相关系数
;-11’+*32-% 4-’..242’%3 0’3<’’%
4-=>1’?’%/2@’ 4-=>*12/-% @*+,’
*%& /,0-1&2%*3’ .,%432-% @*+,’
ABC 活性 ABC *432@237 9D !59 9D !": 9D EFG 9D EE" 9D H!5!
IBC 活性 IBC *432@237 9D EH! 9D !F! 9D !9! 9D 5E" 9D HF5!!
;JK 活性 ;JK *432@237 9D "8E 9D !EE 9D :H8 9D 5H9 9D HE8!
细胞膜透性 I’1=’*%4’ -. 4’++ =’=01*%’ 9D !!8 9D E!F 9D 5G5 9D E58 9D 9::
叶绿素含量 ;?+-1->?7+ 4-%3’%3 9D ""H 9D !59 9D 5H! 9D :88 9D H8:!
综合评判 ;-=>1’?’%/2@’ 4-=>*12/-% 9D EE9 9D !G" 9D !89 9D !9H
# # !!：! L 9D 9E；!!：! L 9D 98M
!# 结论与讨论
正常条件下，植物活性氧的形成和清除之间保
持一种动态平衡，在遭受胁迫时，平衡被打破，活性
氧积累。相应的植物体内也有一套复杂的活性氧清
除系统，其中 ABC、IBC 和 ;JK 是植物体内酶防御
系统的 5 种重要保护酶，他们协同起来可以保护植
物细胞免受活性氧的损伤（韩刚等，:99F）。本研究
表明：污染区毛白杨 ABC 活性随着毛白杨年龄的
增加，表现为降低的趋势。IBC 活性随着毛白杨年
龄的增加，表现为先增加后降低的趋势。污染区不
同年龄的毛白杨 ;JK 活性表现出不一致的变化趋
势。与对照相比，污染区毛白杨随着年龄的增加，叶
绿素含量先增加后降低，但低于对照。众所周知，叶
绿素是光合作用的主要色素，叶绿素的破坏与降解
会直接导致光合作用效率的降低，使植物得不到足
够养分，从而生长缓慢，甚至停止生长（刘登义等，
:99:）。在重金属胁迫下，对于 ABC 活性、IBC 活
性、;JK 活性和叶绿素含量的变化情况，以不同的
树木为试验材料，研究者有不一致的结论（吴月燕
等，:99H；杨卫东等，:99H；李永杰等，:99H）。由于
树木本身的差异以及重金属元素毒性的差异，使得
树木对重金属污染的适应过程和机理的研究极为复
杂，很多机理和规律尚未发现或不甚明确（唐凌凌
等，:99H），且有关不同年龄相同树木抗重金属能力
的研究未见报道，因此对不同年龄同一树种抗重金
属能力的研究具有重要意义。
污染区毛白杨 ABC 活性、IBC 活性、;JK 活性
和叶绿素含量指标隶属度值与综合评定结果呈现显
著或极显著相关性，表明这 ! 项指标是评定毛白杨
对重金属胁迫响应的重要指标。膜脂过氧化是细胞
中产生的自由基诱导膜脂不饱和脂肪酸过氧化造成
的，导致细胞膜受损伤，使细胞膜透性增大，细胞膜
透性越大，说明细胞膜受到的伤害越大（彭建云等，
:99G）。随着年龄增加，污染区毛白杨相对电导率
均大于对照区，说明污染区细胞膜均受到一定的伤
害。同时污染区毛白杨的相对电导率与综合评定结
果相关性不显著。
本研究应用化感指数分析污染区毛白杨的抗性
大小。化感指数为正值表明重金属通过刺激体内少
量活性氧的积累而激发了细胞自身的防御系统，从
而起到保护作用，化感指数值越高，保护作用越强；
化感指数为负值表明重金属胁迫致使植物体内活性
氧大量积累，超出了细胞自身的防御能力，表现为毒
害作用，化感指数越低，说明毒害作用越大（龚双姣
等，:99G）。根据化感指数值的大小可以看出，污染
区不同年龄毛白杨各器官 ABC 活性、IBC 活性、
;JK 活性、叶绿素含量和相对电导率指标的化感指
数大小的变化趋势不一致，说明需要将化感指数指
标和 ABC 活性、IBC 活性、;JK 活性、叶绿素含量以
及相对电导率指标结合起来进行植物抗性评价。综
上所述，各年龄的毛白杨抗重金属能力表现为 5 年
生 N 89 年生 N :9 年生 N 59 年生，表明较大年龄的
毛白杨抗重金属的能力有下降的趋势。
目前关于树木抗重金属能力的研究很多，但大
多集中在草本植物和部分树木幼苗的研究（庞欣
等，:998；谢传俊等，:99F；万雪琴等，:99F），今后
应加强城市绿化树种以及同一树种不同年龄时期抗
重金属能力的研究，为选择抗重金属能力强的城市
绿化树种提供依据。
参 考 文 献
陈德明，俞仁培，杨劲松 M :99:M 盐渍条件下小麦抗盐性的隶属函数
值法评价 M 土壤学报，5H（5）：5"F O 5G!M
龚双姣，马陶武，姜业芳，等 M :99GM铅胁迫对 5 种藓类植物抗氧化酶
活性的影响 M 西北植物学报，:G（89）：:95E O :9!9M
郭 # 平，刘 # 畅，张海博，等 M :99GM向日葵幼苗对 I0、;, 富集能力与
耐受性研究 M 水土保持学报，:8（"）：H: O HGM
韩 # 刚，党 # 青，赵 # 忠 M :99FM 干旱胁迫下沙生灌木花棒的抗氧化
:8
! 第 " 期 徐学华等：保定市河道公路绿化树种毛白杨抗重金属能力
保护响应研究 # 西北植物学报，$%（"）：&’’( ) &’&*&#
孔祥瑞，曲 ! 东，周莉娜，等 # $’’(# 硫营养对重金属胁迫下玉米和
小麦根系导水率的影响 # 西北植物学报，$(（ &&）：$$"(
) $$+$#
李国栋，王志刚，袁玉欣，等 # $’’(# 保定市城市森林结构特征分析 #
河北农业大学学报，*’（"）："& ) "+#
李合生，孙 ! 群，赵世杰，等 #植物生理生化技术实验原理和技术 # 北
京：高等教育出版社，&+, ) &+-#
李庆亭，杨锋杰，张 ! 兵，等 # $’’%#重金属污染胁迫下盐肤木的生化
效应及波谱特征 # 遥感学报，&$（$）：$%, ) $-’#
李永杰，李吉跃，蔡 ! 囊 # $’’-# 铅胁迫对大叶黄杨铅积累量及叶片
生理特性的影响 #水土保持学报，$*（"）：$"( ) $+’#
刘登义，王友保，张徐祥，等 # $’’$#污灌对小麦幼苗生长及活性氧代
谢的影响 # 应用生态学报，&*（&’）：&*&- ) &*$$#
刘维涛，张银龙，陈喆敏，等 # $’’%#矿区绿化树木对镉和锌的吸收与
分布 # 应用生态学报，&-（,）：("$ ) ("+#
李彦慧，李向应，白瑞琴 # $’’%# , 种李属彩叶树木对 ./$ 的抗性 #
林业科学，,,（$）：$% ) **#
庞 ! 欣，王东红，彭 ! 安 # $’’&# 铅胁迫对小麦幼苗抗氧化酶活性的
影响 # 环境科学，$$（"）：&’% ) &&&#
彭建云，丁同楼，陈 ! 敏，等 # $’’(# 同盐处理对玉米幼苗根系质子
分泌及细胞膜透性的影响 # 西北植物学报，$(（ &$）：$,-+
) $"’&#
沈伟其 # &-%%# 测定水稻叶片叶绿素含量的混合液体取法 # 植物生
理通讯，$,（*）：+$ ) +(#
唐凌凌，教忠意，隋德宗，等 # $’’-#林木对重金属胁迫的抗性研究进
展 # 浙江林业科技，$-（,）：-$ ) -+#
田如男，薛建辉，潘! 良，等# $’’,#铅胁迫对 , 种常绿阔叶行道树幼细胞
膜透性的影响# 南京林业大学：自然科学版，$%（,）：,* ),+#
万雪琴，张 ! 帆，夏新莉，等 # $’’%# 镉处理对杨树光合作用及叶绿
素荧光参数的影响 # 林业科学，,,（+）：(* ) (%#
万永吉，郑文教，方 ! 煜 # $’’%# 重金属铬（!）胁迫对红树植物秋茄
幼苗 ./0、1/0 活性及其同工酶的影响 # 厦门大学学报：自然
科学版，,(（,）："(& ) "(,#
魏复盛 # &--’#中国土壤元素背景值 # 北京：中国环境科学出版社，
*++ ) *+-#
谢传俊，杨集辉，周守标，等 # $’’%# 铅递进胁迫对假俭草和结缕草
生理特性的影响 # 草业学报，&(（,）：+" ) (’#
谢建治，刘树庆，王立敏，等 # $’’$#保定市郊土壤重金属污染现状调
查及其评价 # 河北农业大学学报，$"（&）：*% ) ,&#
吴月燕，陈 ! 赛，张燕忠，等 # $’’-#重金属胁迫对 " 个常绿阔叶树种
生理生化特性的影响 # 核农学报，$*（"）：%,* ) %"$#
杨卫东，陈益泰 # $’’%#镉胁迫对旱柳细胞膜透性和抗氧化酶活性的
影响 # 西北植物学报，$%（&&）：$$+* ) $$+-#
殷云龙，宋 ! 静，骆永明，等 # $’’"#南京市城乡公路绿地土壤重金属
变化及其评价 # 土壤学报，,$（$）：$’+ ) $’-#
赵卓亚，王志刚，毕拥国，等 # $’’-# 保定市城市绿地土壤重金属分
布及其风险评价 # 河北农业大学学报，*$（$）：&+ ) $’#
周守标，王春景，杨海军，等 # $’’(#菰和菖蒲对重金属的胁迫反应及
其富集能力 # 生态学报，$(（&）：$%& ) $%(#
朱建军，崔保山，杨志峰，等 # $’’+#纵向岭谷区公路沿线土壤表层重
金属空间分异特征 #生态学报，$+（$）：&,+ ) &"*#
2345 0# &--$# .678 469:;<79;:769 =>9>;:5 ;?@5;8: A6;B? =C @68C9348>;A
;A6<;:74 5CBA64;A=69?，D794，86;B ;9B 4;B7973<# .47>94> 6E :5> F6:;8
G9H7A69<>9:，&$（$）：,- ) +’#
138E6AB I 0，J;:?69 K# $’’*# 15C:6A><>B7;:769 6E 5>;HC <>:;8L469:;L
<79;:>B 8;9B =C :A>>?— ; A>H7>M# G9H7A69<>9: I9:>A9;:769;8，$-：
"$- ) ",’#
N68O>A P# $’’$# I9E83>94> 6E 5>;HC <>:;8? 69 :5> <74A6=7;8 B>QA;B;:769 6E
B7>?>8 E3>8# K5><6?@5>A>，,-（+）：""- ) "+%#
J7887;86@;:5C：<>;?3A79Q
:A>;:<>9: A>?@694>? M7:5 79B>@>9B>9: 469:A68?# T63A9;8 K5><747;8
G4686QC，&,（&）：&%& ) &%(#
（责任编辑 ! 于静娴）
*&