全 文 ：第２１卷　第３期
　Vol．２１　 No．３
草　地　学　报
ACTA AGRESTIA SINICA
　　　　　２０１３年 ５月
　 May　２０１３
doi:１０．１１７３３/j．issn．１００７Ｇ０４３５．２０１３．０３．０２２
重金属胁迫对４种草坪草种子萌发的影响
陈　伟１,２,张苗苗３,宋阳阳１,张德罡１∗
(１．甘肃农业大学草业学院,甘肃 兰州　７３００７０;２．兰州城市学院,甘肃 兰州　７３００７０;
３．甘肃农业大学林学院,甘肃 兰州　７３００７０)
摘要:通过发芽试验探讨Cu２＋,Zn２＋,Pb２＋,Cd２＋共４种重金属离子胁迫对草地早熟禾(Poapratensis)、多年生黑
麦草(Loliumperenne)、高羊茅(Festucaelata)和白三叶(Trifoliumrepens)种子萌发的影响,旨在为重金属污染土
壤中草坪草种植的适宜性研究提供参考.结果表明:草地早熟禾对各重金属离子抗性较差,其相对发芽率均显著
低于对照(P＜０．０５),其中Cu２＋浓度为４００mg􀅰L－１时(土壤环境质量３级标准)已达致死剂量;多年生黑麦草对４
种重金属离子表现出不同程度的抗性,虽然其相对发芽率均显著低于对照(P＜０．０５),但仍有大部分种子顺利发
芽;高羊茅在Zn２＋为１１００mg􀅰L－１处理下其相对发芽率达１０２．０８％,显著高于对照(P＜０．０５),且各处理下其相
对发芽率变化趋势与多年生黑麦草类似;白三叶除对Cd２＋抗性较强外,对其余３种重金属离子抗性均较差;４种草
坪草相对发芽率均随处理浓度升高而逐渐降低.重金属离子对胚根的抑制作用高于胚芽.４种草坪草种发芽指数
和活力指数均有随着重金属离子浓度升高而逐渐降低的趋势,且多数处理下均显著低于对照(P＜０．０５),说明重金
属离子对种子萌发和活力有较大影响.
关键词:重金属离子;胁迫;草坪草;种子萌发
中图分类号:S３３０．２;Q９４５．７８　　　　文献标识码:A　　　　　文章编号:１００７Ｇ０４３５(２０１３)０３Ｇ０５５６Ｇ０８
InhibitoryEffectofHeavyMetalStressontheSeed
GerminationofFourTurfgrassTypes
CHENWei１,２,ZHANGMiaoＧmiao３,SONGYangＧyang１,ZHANGDeＧgang１∗
(１．PrataculturalColege,GansuAgriculturalUniversity,Lanzhou,GansuProvince７３００７０,China;
２．LanzhouCityUniversity,Lanzhou,GansuProvince７３００７０,China;
３．ColegeofForestry,GansuAgriculturalUniversity,Lanzhou,GansuProvince７３００７０,China)
Abstract:TheinhibitoryeffectsofCu２＋,Zn２＋,Pb２＋andCd２＋stressontheseedgerminationandrooteＧ
longationofKentuckybluegrass(Poapratensis),perennialryegrass(Loliumperenne),talfescue(FesＧ
tucaelata)andwhiteclover(Trifoliumrepens)werestudied．Thepurposewastoprovideareferencefor
theresearchofturfgrasssuitablyplantedinheavymetalpolutionsoil．ResultsshowedthatKentucky
bluegrasshadpoorerresistancetotestedheavymetalsanditsrelativeseedgerminationratewaslowerthan
CKunderheavymetalstress(P＜０．０５)．ThelethaldoseofCu２＋ wasonly４００mg􀅰L－１(Grade３ofsoil
qualitystandard)．AlthoughtherelativegerminationratesofPerennialryegrasswerelowerthanCK(P＜
０．０５),mostseedscouldgerminate．TherelativegerminationrateofTalfescueunderZn２＋stressreached
１０２．８％ whichwassignificantlyhigherthanCK,andshowedasimilarchangepatterntothatofPerennial
ryegrass．WhitecloverhadpoortolerancetotestedheavymetalsexceptCd２＋．Therelativegermination
ratesof４turfgrasstypesreducedwiththeincreaseofstressconcentration．Theheavymetalstressshowed
moreinhibitoryeffectsonradicalgrowththanplumulegrowth．Thegerminationandvigorindicesof４
turfgrasstypesshowedadecreasingtrendwiththeincreaseofstressconcentration,andweresignificantly
lowerinthemosttreatmentsthanCK(P＜０．０５),whichindicatedthatheavymetalhadnegativeimpacton
theseedgerminationandvigorof４turfgrasstypes．
Keywords:Heavymetalions;Stress;Turfgrass;Seedgermination
收稿日期:２０１３Ｇ０１Ｇ０７;修回日期:２０１３Ｇ０３Ｇ１８
基金项目:国家牧草产业技术体系岗位科学家基金(CARSＧ３５)资助
作者简介:陈伟(１９８３Ｇ),男,吉林白城人,博士研究生,主要从事草地生态、资源与环境的研究,EＧmail:１２０９４５４３１＠qq．com;∗通信作者
Authorforcorrespondence,EＧmail:zhangdg＠gsau．edu．cn
第３期 陈　伟等:重金属胁迫对４种草坪草种子萌发的影响
　　重金属是土壤环境中一类具有潜在危害的污染
物,它们在土壤中一般不易随水淋溶,不能被土壤微
生物分解,相反地,具有明显的生物富集作用,常在
土壤环境中积累,甚至某些重金属元素在土壤中还
可以转化为毒性更大的甲基化合物,因此土壤重金
属污染具有隐蔽性、滞后性、累积性、不可逆转性等
特点,由于污染物及地域的复杂性,土壤一旦受到污
染,其治理不仅见效慢、费用高,而且受到多种因素
的制约[１].随着工业化和城市化的发展,环境中重
金属积累问题不断加剧,其对环境造成的危害己引
起社会广泛关注.这些危害使城市面临生态系统失
去平衡的种种挑战,严重威胁着居民的健康和城市
的可持续发展,因此如何正确认识并逐步解决这些
问题,将对城市发展起到巨大的推动作用[２].目前,
城市土壤重金属污染物主要是指汞(Hg)、镉(Cd)、
铅(Pb)、铬(Cr)、锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)、钻(Co)、
锡(Sn)以及类金属砷(As)等.近年来许多学者开
展了对重金属污染的治理研究[３Ｇ４],利用绿色植物来
转移、容纳或转化污染物的植物修复技术越来越为
人们所重视[５Ｇ７].
国内外学者对于重金属污染对植物的毒害作用
及其耐受重金属胁迫的机理已经做过较多研究,但
主要是针对水生植物、农作物以及小部分木本植物
为研究对象,而专门以城市绿化当中不可或缺的草
坪草为对象的研究十分有限,且主要集中在坪用性
状、形态结构、生理生化等表观现象[８],同时多数研
究对象为单一草种,未对多种草坪草在不同重金属
胁迫下的各项性状进行比较[９Ｇ１０].本研究以４种不
同的草坪草种为对象,探讨不同重金属污染对草坪
草发芽率和根伸长抑制的影响,为重金属污染土壤
中草坪草种植的适宜性研究提供参考,并为筛选出
有较强重金属耐受力的草坪草品种、建立草坪草耐
受土壤重金属污染指标体系提供基础数据.
１　材料与方法
１．１　供试材料
供试草种:草地早熟禾百斯特(Poapratensis
‘Barrister’)、多年生黑麦草首相(Loliumperenne
‘Premier’)、高羊茅锐步(Festucaarundinacea‘BarreＧ
ra’)和白三叶海法(Trifoliumrepens‘Haifa’),由百
绿公司提供.供试金属离子:CuSO４􀅰５H２O,ZnSO４
􀅰７H２O,３CdSO４􀅰８H２O,Pb(NO３)２ 均为分析纯试
剂.试验于２０１２年４月至８月进行.
１．２　重金属溶液配制和浓度设置
４种重金属离子以溶液形式加入到培养皿中,
重金属离子浓度依据中华人民共和国国家土壤环境
质量标准(GB１５６１８Ｇ２００８)３级土壤环境标准量进行
配制[１１],结合预试验结果设置４种重金属离子浓
度,其浓度梯度分别为:Cu２＋ (２００,３００,４００,５００
mg􀅰L－１);Cd２＋(１,５０,１００,１５０mg􀅰L－１);Pb２＋
(５００,１０００,１５００,２０００mg􀅰L－１);Zn２＋(５００,８００,
１１００,１４００mg􀅰L－１).同时设置对照处理.
１．３　试验方法
本试验严格按照«牧草种子检验规程»GB/T
２９３０．１１Ｇ２００８系列国家标准进行操作[１２].将供试
种子弃去杂质和有虫蚀及成熟度较低的种子,用
０．１％ KMnO４ 溶液浸泡１５min,先用自来水冲洗
数次,至无红色为止,再用去离子水冲洗３次,用滤
纸将水吸干.取直径为９cm的培养皿,皿内以双层
滤纸为发芽床,每皿均匀放入１００粒试验草种.将
配好的重金属溶液置于培养皿中,每皿３mL.每个
处理重复４次.采用光照培养箱变温模式培养,模
拟自然界生长环境,白天(光照时段)取１５h,草地
早熟禾、多年生黑麦草和高羊茅温度采用２８℃,光
照为９２３０lx;夜晚(黑暗时段)温度为２０℃;三叶草
恒定２０℃培养,无光照.逐日观察记录发芽种子
(以胚芽长度达到种子一半为种子发芽的判断标
准),并用称重法补充蒸发的水分,使各处理液浓度
维持不变.参照«牧草种子检验规程»,记录草地早
熟禾２８d内的种子发芽数,多年生黑麦草、高羊茅
１４d内的种子发芽数,三叶草１０d内的种子发芽
数;培养结束后用镊子轻轻将萌发种子取出,滤纸吸
干后,再用游标卡尺测其胚芽长和胚根长.
１．４　测定指标与方法
发芽率(％)＝对照草种发芽数/试样粒数×
１００％;相对发芽率(％)＝处理草种发芽率/对照发
芽率×１００％;发芽指数(GI)＝∑(Gt/Dt)(Gt 为t
时间的发芽数,Dt 为相应的发芽天数);活力指数
(VI)＝GI×S(GI为发芽指数,S为一定时期内的
幼苗长度);相对胚芽长(％)＝处理草种胚芽长/对
照胚芽长×１００％;相对胚根长(％)＝处理草种胚根
长/对照胚根长×１００％.
１．５　数据统计分析
运用Excel２００７整理数据并制作相关图表,用
７５５
草　地　学　报 第２１卷
SPSS１８．０统计软件采用LSD法对数据进行方差
分析.
２　结果与分析
２．１　重金属胁迫对不同草坪草种相对发芽率的影响
由表１可知,Cu２＋不同浓度处理下,４种草坪草
种相对发芽率均未达到１００％,说明Cu２＋离子胁迫
对４种草坪草的发芽都有影响;其中,４种Cu２＋离
子浓度处理下,草地早熟禾相对发芽率均为０,说明
草地早熟禾对Cu２＋胁迫耐受性差,在Cu２＋浓度为
２００mg􀅰L－１(土壤环境质量３级标准为４００mg􀅰L－１)
时已达到致死剂量;多年生黑麦草和高羊茅相对发
芽率均有随着Cu２＋浓度升高而降低的趋势,其中高
羊茅降低的幅度更大,在Cu２＋浓度为５００mg􀅰L－１
时,相对发芽率已接近４０％,但是在Cu２＋浓度分别
为２００mg􀅰L－１和３００mg􀅰L－１时,高羊茅相对发
芽率与对照差异不显著,但黑麦草在这一条件下相
对发芽率与对照差异显著(P＜０．０５),说明高羊茅
对Cu２＋ 处理抗性稍强;白三叶相对发芽率均显
著低于对照(P＜０．０５),在 Cu２＋ 浓度分别为２００
mg􀅰L－１和３００mg􀅰L－１时无显著性差异,但随后
也表现出随着Cu２＋浓度升高而逐渐降低的趋势.
表１　不同重金属离子处理对草坪草种相对发芽率的影响
Table１　Effectsofheavymetaltreatmentsontherelativeseedgerminationratesoftestedgroundcoverplants
重金属离子
Heavymetal
浓度
Concentration/mg􀅰L－１
种子相对发芽率Seedrelativegerminationrate/％
草地早熟禾
Kentuckybluegrass
多年生黑麦草
Perennialryegrass
高羊茅
Talfescue
白三叶
Whiteclover
Cu２＋
０ １００．００％±０．００b １００．００％±０．００d １００．００％±０．００c １００．００％±０．００d
２００ ０．００％±０．００a ９４．００％±３．６１cd ９７．９２％±１．８０c ６８．８８％±１０．０７c
３００ ０．００％±０．００a ９１．００％±３．６１bc ９６．８８％±３．７６c ７０．１４％±３．８３c
４００ ０．００％±０．００a ８５．００％±６．５６ab ７８．４７％±２．４１b ４９．４５％±３．５１b
５００ ０．００％±０．００a ７９．００％±３．６１a ４１．６７％±２．０８a ３４．４５％±３．７７a
Zn２＋
０ １００．００％±０．００d １００．００％±０．００b １００．００％±０．００cd １００．００％±０．００d
５００ ４７．７５％±９．２９c ９５．００％±１．００a ８７．５０％±２．０８a ６４．３９％±３．０４c
８００ ２０．０８％±７．２１b ９４．００％±２．００a ９５．８３％±４．７７bc ４８．３２％±６．６４b
１１００ ９．７９％±２．００a ９５．００％±３．６１a １０２．０８％±１．８０d ２２．９９％±０．２６a
１４００ ２．４８％±０．５８a ９３．００％±１．００a ９４．７９％±１．０４b ２２．００％±０．００a
Pb２＋
０ １００．００％±０．００e １００．００％±０．００b １００．００％±０．００d １００．００％±０．００d
５００ ６２．９６％±０．４０d ９６．００％±２．００a １００．００％±０．００c ５２．７８％±１３．５１c
１０００ ２．４８％±０．１７b ９６．００％±０．００a ９７．９２％±０．００b ２８．７２％±２．７４b
１５００ ３．６６％±０．９９c ９５．００％±１．００a ９８．９６％±４．７７a １２．６４％±１．００a
２０００ ０．００％±０．００a ９５．００％±３．６１a ８７．５０％±２．０８a ６．８８％±２．２２a
Cd２＋
０ １００．００％±０．００d １００．００％±０．００c １００．００％±０．００b １００．００％±０．００b
１ １０３．０１％±１１．７８d ９９．００％±１．００bc １００．００％±２．０８b ９９．００％±１．００b
５０ ８０．７１％±１０．２２c ９７．００％±１．７３ab ９８．９６％±４．７７b ９８．８６％±１．１４b
１００ ３１．０２％±３．４１b ９７．００％±１．００ab ９７．９２％±２．０８b ９８．８４％±１．１６b
１５０ １０．２１％±７．５３a ９５．００％±１．００a ８９．５８％±５．８０a ８２．７２％±５．２２a
　　注:同列不同字母间表示差异显著(P＜０．０５),下同
Note:Differentlettersinthesamecolumnmeansignificantdifferenceatthe０．０５level,thesameasbelow
　　Zn２＋ 不同浓度处理下,除高羊茅在 １１００
mg􀅰L－１浓度处理下其相对发芽率超过１００％外,
其余草种均低于１００％,说明４种草坪草种发芽情
况均受到不同程度影响;其中,高羊茅相对发芽率在
Zn２＋浓度从５００~１１００mg􀅰L－１变化时呈现逐渐上
升的趋势,说明高羊茅在Zn２＋浓度相对高水平时反
而促进发芽,特别是在Zn２＋浓度为１１００mg􀅰L－１时,
高羊茅种子相对发芽率超过１００％;多年生黑麦草
相对发芽率随Zn２＋处理浓度的变化而变化的趋势
不明显,互相之间差异不显著,但均显著低于对照
(P＜０．０５);白三叶种子相对发芽率有随着Zn２＋浓
度升高而逐渐降低的趋势,且均显著低于对照(P＜
０．０５);草地早熟禾种子相对发芽率均显著低于对照
(P＜０．０５),且随着Zn２＋浓度升高而降低的趋势明
显,特别是在Zn２＋浓度达到１１００mg􀅰L－１时其相
对发芽率几乎为０,已接近其致死剂量.
Pb２＋不同浓度处理下,４种草坪草相对发芽率
均显著低于对照(P＜０．０５),白三叶和草地早熟禾
受到的影响要高于高羊茅和多年生黑麦草,尤其是
草地早熟禾,在Pb２＋浓度达到１０００mg􀅰L－１时相
对发芽率仅为２．４８％;除白三叶外,其余３种草坪
草随Pb２＋浓度的变化而变化的趋势不明显.
８５５
第３期 陈　伟等:重金属胁迫对４种草坪草种子萌发的影响
Cd２＋对多年生黑麦草、高羊茅和白三叶相对发
芽率的影响情况类似,在低浓度处理时均与对照差
异不显著,高浓度处理均时与对照差异显著(P＜
０􀆰０５);草地早熟禾相对发芽率随着Cd２＋浓度升高
不断降低,并在Cd２＋浓度为１mg􀅰L－１时表现出促
进发芽的作用.
２．２　重金属离子胁迫对４种草坪草种胚根和胚芽
的影响
由图１可知,不同重金属离子处理对草地早熟
禾胚根和胚芽的影响差距较大,其中Cu２＋各浓度处
理均达到致死剂量,Zn２＋和Pb２＋各浓度处理对草地
早熟禾胚根和胚芽的生长均有较大影响,且对胚根
的影响大于对胚芽的影响,不同浓度处理下胚根几
乎无生长,其相对胚芽长也均与对照差异显著,不同
浓度处理间也有显著性差异(P＜０．０５);而在Cd２＋
浓度为１mg􀅰L－１时,相对胚根长和相对胚芽长均
超过１００％,且显著高于对照(P＜０．０５),说明在该
浓度下对胚根和胚芽的生长有促进作用,而在Cd２＋
其他浓度处理下,相对胚根长和相对胚芽长均显著
低于对照(P＜０．０５),且随着浓度的升高而降低,同
时还表现出对胚根影响大于对胚芽的影响.
图１　４种重金属离子不同浓度处理对草地早熟禾胚根和胚芽的影响
Fig．１　ImpactofheavymetalontheradicleandplumuleofKentuckybluegrass
　　如图２所示,４种离子不同浓度处理多年生黑
麦草相对胚芽长和相对胚根长均显著低于对照
(P＜０．０５),说明多年生黑麦草胚根和胚芽的生长
受到４种重金属离子影响较大,且在同一重金属
离子处理下呈现出随浓度升高相对胚根长和相对
胚芽长逐渐降低的趋势;从整体表现看,对胚根的
抑制作用更强,其中Cu２＋和Zn２＋各浓度处理对其
胚根的抑制作用更强.
　　由图３可知,Cd２＋浓度为１mg􀅰L－１处理下高
羊茅相对胚芽长和相对胚根长显著高于对照表现出
促进生长作用(P＜０．０５).Pb２＋为１０００mg􀅰L－１
时相对胚芽长显著高于对照,其余各处理其相对胚
芽长和相对胚根长均显著低于对照(P＜０．０５),且
对胚根的影响高于胚芽;不同离子处理,其相对胚根
长和相对胚芽长均呈现随浓度升高而降低的趋势.
　　如图４所示,除Cd２＋浓度为１mg􀅰L－１处理下
白三叶相对胚根长显著高于对照表现为促进作用
外,其余各处理其相对胚芽长和相对胚根长均显著
低于对照(P＜０．０５),且对胚根的抑制作用更强,有
随着各离子浓度升高抑制作用逐渐加强的趋势.
９５５
草　地　学　报 第２１卷
图２　４种重金属离子不同浓度处理对多年生黑麦草胚根和胚芽的影响
Fig．２　ImpactofheavymetalontheradicleandplumuleofPerennialryegrass
图３　４种重金属离子不同浓度处理对高羊茅胚根和胚芽的影响
Fig．３　ImpactofheavymetalontheradicleandplumuleofTalfescue
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第３期 陈　伟等:重金属胁迫对４种草坪草种子萌发的影响
图４　４种重金属离子不同浓度处理对白三叶胚根和胚芽的影响
Fig．４　ImpactofheavymetalontheradicleandplumuleofWhiteclover
２．３　重金属离子胁迫对４种草坪草种发芽指数和
活力指数的影响
由表２可知,在重金属离子处理下,草地早熟禾
发芽指数均与对照有显著性差异且低于对照,其中
Zn２＋各浓度处理、Pb２＋各浓度处理和Cd２＋各浓度
处理下其发芽指数随着浓度升高而逐渐降低的趋势
较明显,且Cd２＋各浓度处理下的发芽指数要明显高
于其他离子处理;多年生黑麦草除Cd２＋浓度为１
mg􀅰L－１时其发芽指数与对照差异不显著但高于对
照外,其余各处理均显著低于对照;且有随着浓度的
升高发芽指数逐渐降低的趋势;高羊茅发芽指数在
Cu２＋浓度为２００mg􀅰L－１、Zn２＋浓度为５００mg􀅰L－１、
Pb２＋浓度为５００mg􀅰L－１和Cd２＋各浓度处理下均
显著高于对照(P＜０．０５),且每种重金属离子处理
下其发芽指数均有随着浓度升高而降低的趋势,说
明高羊茅在Cu２＋,Zn２＋和Pb２＋低浓度处理下发芽
指数有所上升,而Cd２＋各浓度处理均有助于提高高
羊茅发芽指数;白三叶各重金属离子处理下发芽指
数均显著低于对照(P＜０．０５),且有随着重金属离
子浓度升高而逐渐降低的趋势.
由表３可知,４种草坪草种在不同重金属离子
浓度处理下均有随着离子浓度升高活力指数不断降
低的趋势,而不同的草坪草种对不同重金属离子有
不同的耐受性,其中,草地早熟禾在Cd２＋浓度为１
mg􀅰L－１时活力指数明显高于对照,这与Cd２＋对草
地早熟禾相对发芽率的影响相同,但对其他重金属
各浓度处理均表现出较差的耐受性,活力指数均明
显低于对照;多年生黑麦草各浓度处理下活力指数
均显著低于对照(P＜０．０５),且有随着处理浓度升
高而逐渐降低的趋势;但表现出比草地早熟禾更好
的耐受性;高羊茅和白三叶在Cd２＋浓度为１mg􀅰L－１
处理下活力指数显著高于对照,其余均显著低于对
照(P＜０．０５),且２种草活力指数均有随着处理浓
度的升高而逐渐降低的趋势,从数值上看,高羊茅对
Cd２＋抗性更强.
３　讨论与结论
一般认为,重金属对种子萌发的影响存在低浓
度下刺激效应和高浓度下抑制作用.本试验中各重
金属离子不同浓度处理对４种草坪草种萌发均有不
同程度影响,其中草地早熟禾对 Cu２＋ 胁迫抗性
最差,在土壤环境质量３级标准４００mg􀅰L－１已达
其致死剂量;多年生黑麦草和高羊茅发芽率均有随
１６５
草　地　学　报 第２１卷
表２　重金属离子胁迫对４种草坪草种发芽指数的影响
Table２　Impactsofheavymetalonthegerminationindicesoftestedgroundcoverplants
重金属离子
Heavymetal
浓度
Concentration/mg􀅰L－１
发芽指数Germinationindex
草地早熟禾
Kentuckybluegrass
多年生黑麦草
Perennialryegrass
高羊茅
Talfescue
白三叶
Whiteclover
Cu２＋
０ ９．５３±０．１１b ２５．７３±０．１８e １７．５３±０．０９c ２５．３０±０．４０e
２００ ０．００±０．００a １４．６４±０．２９b １８．７１±０．２５d １４．４８±０．３６d
３００ ０．００±０．００a １９．５５±０．３２d １７．５３±０．３４c １５．９６±０．１０c
４００ ０．００±０．００a １６．７４±０．２２c １３．４０±０．３３b ９．９６±０．０５b
５００ ０．００±０．００a １３．５０±０．３９a ６．５７±０．１４a ８．２５±０．１４a
Zn２＋
０ ９．５３±０．１１e ２５．７３±０．１８d １７．５３±０．０９c ２５．３０±０．４０e
５００ ３．２１±０．０８d １９．５６±０．１４c １８．０５±０．１６d ９．５４±０．０９d
８００ １．１４±０．０９c １６．５０±０．２０a １６．３４±０．４３b ６．５８±０．１４c
１１００ ０．８０±０．１０b １７．８４±０．１６b １６．５０±０．３７b ３．６５±０．０６b
１４００ ０．１４±０．０２a １６．５０±０．２２a １４．０５±０．１１a ３．２７±０．１４a
Pb２＋
０ ９．５３±０．１１e ２５．７３±０．１８e １７．５３±０．０９c ２５．３０±０．４０e
５００ ４．５０±０．１５d ２２．０６±０．１１c ２０．３８±０．２３d １２．５１±０．３９d
１０００ ０．１８±０．０６c ２３．３８±０．０７d １７．３１±０．２２c ６．３８±０．０８c
１５００ ０．３７±０．０９b ２０．４５±０．２８b １５．３９±０．３０b ３．２４±０．１６b
２０００ ０．００±０．００a １９．９１±０．０８a １２．７２±０．２７a １．５５±０．０８a
Cd２＋
０ ９．５３±０．１１e ２５．７３±０．１８c １７．５３±０．０９a ２５．３０±０．４０e
１ ９．２６±０．１９d ２５．７９±０．１８c ２２．５７±０．２１d ２３．８９±０．４２d
５０ ６．８６±０．０５c ２５．０８±０．１５b ２１．４２±０．２５c ２２．４５±０．３３b
１００ ２．６５±０．０６b ２５．０５±０．１０b ２２．１９±０．２９d ２３．１４±０．３５c
１５０ ０．８４±０．０７a ２１．２６±０．１５a ２０．６０±０．１８b １６．７６±０．２１a
表３　重金属离子胁迫对４种草坪草种活力指数的影响
Table３　Impactsofheavymetalonthevigorindicesoftestedgroundcoverplants
重金属离子
Heavymetal
浓度
Concentration/mg􀅰L－１
活力指数Vigorindex
草地早熟禾
Kentuckybluegrass
多年生黑麦草
Perennialryegrass
高羊茅
Talfescue
白三叶
Whiteclover
Cu２＋
０ ８０．１５±０．９１b ３３５．２６±２．３６e ２０５．０６±１．０９e ８５．０１±１．３３e
２００ ０．００±０．００a ４８．６２±０．９５c １０８．５０±１．４６d １０．２８±０．２５c
３００ ０．００±０．００a ７１．５４±１．１５d ８５．８８±１．６６c １２．２９±０．０７d
４００ ０．００±０．００a ４１．０２±０．５４b ５７．６３±１．４２b ６．４７±０．３３b
５００ ０．００±０．００a ２６．１８±０．７５a ２５．６１±０．５３a ５．３６±０．０９a
Zn２＋
０ ８０．１５±０．９１c ３３５．２６±２．３６e ２０５．０６±１．０９e ８５．０１±１．３３d
５００ ３．６６±０．０９b ８３．９３±０．６１d １１９．１３±１．０８d ６．１１±０．５４c
８００ ０．５２±０．０４a ５６．４３±０．７０c ８６．６０±２．２７c ３．２２±０．０７b
１１００ ０．２９±０．０４a ４２．６４±０．３９a ５７．７６±１．２８b １．５３±０．０３a
１４００ ０．００１４±０．０００２a ４６．０４±０．６２b ４７．７８±０．３８a １．０８±０．４７a
Pb２＋
０ ８０．１５±０．９１c ３３５．２６±２．３６e ２０５．０６±１．０９e ８５．０１±１．３３e
５００ ７．１１±０．２４b １２３．１１±０．６１d １４８．８０±１．６８d １６．８９±０．５３d
１０００ ０．００５４±０．００１９a １１９．００±０．３６c １２８．０９±１．６５c ５．３６±０．０７c
１５００ ０．０７±０．０２a ７９．９７±１．０８b ８４．６３±１．６２b ２．０８±０．１０b
２０００ ０．００±０．００a ７０．６８±０．２７a ５５．９８±１．１７a ０．５７±０．０３a
Cd２＋
０ ８０．１５±０．９１d ３３５．２６±２．３６e ２０５．０６±１．０９d ８５．０１±１．３３d
１ １１０．１４±２．２１e ２７４．５４±５．２２d ２７７．６１±２．５８e ８７．６８±１．５５e
５０ ２４．２３±０．１６c １７２．３０±１．０１c １２２．１１±１．４１c ２７．８４±０．４１c
１００ ２．７６±０．０６b １３０．５３±０．５３b １０６．５３±１．３７b １５．５０±０．２３b
１５０ ０．３４±０．０３a ９７．１６±０．７０a ９６．８０±０．８３a １０．３９±０．１３a
Cu２＋浓度升高而降低的趋势,但在Cu２＋各浓度处
理下均有大部分种子顺利发芽,说明多年生黑麦草
和高羊茅对Cu２＋有一定抗性;而白三叶在处理过程
中表现出Cu２＋浓度较低时耐受性差异不大,但随着
Cu２＋浓度的升高发芽状况逐渐变差;在Zn２＋不同浓
度处理中,高羊茅和多年生黑麦草均表现出较强耐
性,各浓度处理下其相对发芽率都接近１００％,其中
高羊茅在 Zn２＋ 浓度达到１１００mg􀅰L－１时超过
２６５
第３期 陈　伟等:重金属胁迫对４种草坪草种子萌发的影响
１００％且显著高于对照,表现出对发芽的促进作用.
有研究表明,铜、锌对多年生黑麦草种子萌发抑制作
用较小[１３],本试验研究结果也表明了这一点;Pb２＋
不同浓度处理下,４种草坪草相对发芽率均显著低
于对照,白三叶和草地早熟禾受到的影响要高于高
羊茅和多年生黑麦草,说明白三叶和草地早熟禾对
Pb２＋的抗性要低于高羊茅和多年生黑麦草,但未表
现出高浓度对高羊茅发芽的促进作用.Cd２＋对多
年生黑麦草、高羊茅和白三叶相对发芽率的影响情
况类似,同时表现出对低浓度抗性强,对高浓度抗性
差,但对草地早熟禾则表现出低浓度促进发芽的作
用.造成低促高抑现象的原因可能是低浓度的镉可
提高胚的生理活性,促进萌发;而高浓度镉对胚、芽
等产生了伤害作用,并且高浓度镉胁迫抑制淀粉酶、
蛋白酶活性,即抑制种子内贮藏淀粉和蛋白质的分
解,从而影响种子萌发所需要的物质和能力,致使种
子萌发受到抑制[１４].
从胚根和胚芽的生长来看,除多年生黑麦草外,
其余３种草在Cd２＋低浓度处理时均表现出对胚根
或胚芽生长的促进作用,体现了Cd２＋对种子萌发所
起的低促高抑作用;同时,４种草种在不同浓度重金
属离子浓度处理下对胚根的抑制作用高于对胚芽的
抑制作用.有研究表明,可能是种子萌发后,根最先
突破种皮吸水,从而使根的重金属累积量以及受胁
迫时间比胚芽大造成的[１５Ｇ１６].
４种草坪草种发芽指数和活力指数均有随着重
金属离子浓度升高而逐渐降低的趋势,但二者变化
又不尽相同,其中发芽指数下降的幅度小,活力指数
下降的幅度大.但多数处理下,４种草坪草种发芽
指数和活力指数均低于对照,说明重金属离子对４
种草坪草种的萌发和活力还是有较大影响.
综上所述,在４种重金属离子各浓度处理下,草
地早熟禾对４种重金属离子抗性最差,但在Cd２＋低
浓度时表现出促进发芽的作用;白三叶对Cd２＋有一
定的抗性,对其他３种重金属离子抗性均较差;多年
生黑麦草和高羊茅对４种重金属离子均有较强抗性.
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(责任编辑　李美娟)
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