全 文 ：第 25卷第 1期
2009年 3月 　　　　　　　　
大 连 教 育 学 院 学 报
JournalofDalianEducationUniversity　　　　　　　　
Vol.25.No.1
Mar.2009
土壤石油污染对两种藜科植物幼苗生长的影响
张 涛1 ,张启鸣2＊
(1.大连教育学院;2.大连大学 生物工程学院)
摘　要:在实验室人工控制条件下 ,研究了不同浓度土壤石油污染对两种藜科植物幼苗生长的影响。实验结果表明:土壤石
油污染质量分数为 500～ 5000mg/kg时 ,对碱蓬幼苗株高的生长有一定的促进作用 ,土壤石油污染质量分数在 15000～ 30000mg/kg
时有显著的抑制作用;任何浓度的土壤石油污染都会抑制翅碱蓬幼苗株高的生长 ,随着石油浓度的逐级增加 ,抑制作用逐级增大。
关键词:石油污染 ;碱蓬 ;翅碱蓬 ;幼苗生长
中图分类号:Q948　　　文献标识码:A　　文章编号:1008-388X(2009)01-0046-04
　　碱蓬(SalsolaglaucaBunge)、翅碱蓬(S.hetrop-
teraKity)均为一年生草本积盐植物 ,是一种优良耐
盐牧草 。[ 1-2]碱蓬 、翅碱蓬的开发和人工种植 ,有益
于盐碱环境的绿化和植被修复 ,可以消除裸露的盐
碱荒滩 ,防止水土流失 ,使不毛之地变为沃土 ,维护
和挽救被濒临破坏的生态环境。同时 ,碱蓬和翅碱
蓬在土壤石油污染生物修复方面有较大潜力 ,近年
来有参与植物修复石油污染土壤趋势 。[ 3]利用高等
植物生长状况监测土壤污染程度是从生态学角度衡
量土壤健康状况 、评价土壤环境质量的重要方法之
一 。[ 4]目前高等植物毒理试验方法主要有 3种 ,即根
伸长 、种子发芽和早期植物幼苗生长试验 ,此方法已
应用到废物倾倒点 、土壤污染现场以及土壤生物修
复过程 。[ 5]国内外已有土壤石油污染对不同植物生
长发育影响的研究以及个别植物在石油类污染土壤
生物修复中的作用的研究 。[ 6]本研究选择石油作为
土壤污染物 ,探讨不同浓度矿物油类污染物对两种
藜科植物种子萌发及幼苗生长的影响 ,为筛选土壤
石油类污染敏感指示指标 、确定石油类污染土壤生
物修复植物提供科学依据 。
一 、研究样地的自然概况与方法
1.材料
供试材料:碱蓬 、翅碱蓬种子 ,均来源于吉林省
长岭县种马场东北师范大学草地生态研究站。
受试物:松源油田石油 。
2.材料处理
土壤处理:把土取回实验室 ,进行风干 。称重将
其分成 0.5kg的若干份 ,放入花盆中作为种子发芽 、
生长的基质 。先将石油融入石油醚中 ,然后定量向
各盘土壤中加入石油 , 使石油质量分数依次为 0、
500、1000、5000、15000、30000mg/kg,每个处理质量
分数做三个平行重复 ,拌匀 ,为试验待用 。
种子消毒:将碱蓬 、翅碱蓬种子分别在 0.05%
的高锰酸钾溶液中浸泡 0.5h, 倾倒出高锰酸钾溶
液 ,用蒸馏水冲洗 3次 ,以洗净种子表面残留的高锰
酸钾溶液 。然后用滤纸将种子表面水分吸干 。
幼苗培养:分别把碱蓬种子 、翅碱蓬种子均匀散
播 3 ～ 5cm深 ,每盆中均匀散播 50粒种子。
种子撒播后头一次浇足水 ,以后采用喷撒方式
保持适宜的土壤湿度 ,使种子在室内试验台上向阳
处 、室温(15 ～ 20℃)、自然采光条件下发芽 、生长。
各数据指标的测定:测量碱蓬 、翅碱蓬种子的发
芽率 ,从对照组种子发芽第一天起 ,观察 6天 ,记录
数据;对种子发芽观察结束 ,开始幼苗生长观察期 ,
11月 25日量取幼苗高度 ,称取幼苗鲜重 ,再分别称
取幼苗根 、茎 、叶的鲜重 ,记录数据 。
数据处理:利用 Excel表格处理数据 ,做出线性
回归图表 ,分析结果 。
二 、结果与分析
1.不同浓度的土壤石油污染对幼苗株高的影响
不同浓度的土壤石油污染对幼苗株高的影响见
表 1 。从表 1可见 ,土壤石油污染质量分数为 500 ～
5000mg/kg时 ,对碱蓬幼苗株高的相对抑制率均低
于对照组 , 为负值;通过两平均数间的 Aspin-
Welch检验 , 土壤石油污染质量分数在 15000 ～
30000mg/kg时 ,碱蓬幼苗株高与对照组间均呈现极
显著性差异 t>t0.01(P<0.01),可见在此浓度范围
内 ,碱蓬幼苗的株高随着土壤石油浓度的变化而变
化 ,土壤石油浓度越大 ,幼苗的株高越矮 ,相关分析
表明 ,幼苗株高与土壤石油污染质量分数之间有较
好的线性关系 ,土壤石油浓度对幼苗株高影响的相
关系数达到 r=-0.9106, n=4, r>r0.05(P<0.05),
＊ 收稿日期:2008-02-23
作者简介:张涛(1962-),男,山东烟台人 ,副教授 ,博士 ,大连教育学院副院长。
幼苗高度与石油浓度间呈显著线性负相关 。翅碱蓬
在土壤石油污染质量分数为 500mg/kg时 ,幼苗株
高生长状况与对照组之间无明显差异 。当土壤石油
污染质量分数为 1000 ～ 30000mg/kg时 ,随着石油浓
度的逐级增加 ,石油对幼苗株高的相对抑制率亦逐
级增加。通过两平均数间的 Aspin-Welch检验 ,在
此浓度下 ,翅碱蓬幼苗高度与对照组间均呈现极显
著性差异 t>t0.01(P<0.01)。
表 1　土壤石油污染对两种藜科植物幼苗株高的影响
石油浓度 翅 碱 蓬 碱 蓬
Mg/kg 平均值(株) 相对抑制率% 平均值(株) 相对抑制率%
0 14.94±1.25 0 16.03±2.20 0
500 14.76±1.93 1.21 16.61±2.66 -3.6
1000 12.72±2.15＊＊ 14.83 17.04±3.38 -6.26
5000 12.37±2.01＊＊ 17.17 16.33±2.24 -1.87
15000 11.14±0.95＊＊ 25.44 10.75±1.52＊＊ 32.97
30000 10.94±1.40＊＊ 26.75 10.51±1.41＊＊ 34.43
相关系数 r=-0.8052 r=-0.9106
　　注:1.表中数据为平均株高 ±标准差。
2.﹡表示差异显著 , α=0.05;﹡﹡表示差异极显著 , α=0.01。
3.r是植株高度与土壤石油浓度之间的相关性分析 。
　　由图 1可以明显看出 ,土壤石油污染质量分数
为 500 ～ 5000mg/kg时 ,对碱蓬幼苗的生长有一定的
促进作用 ,株高皆高于对照组;土壤石油污染质量分
数为 15000 ～ 30000 mg/kg时 ,对碱蓬幼苗的株高有
显著的抑制作用。对翅碱蓬来说 ,石油对翅碱蓬幼
苗株高的相对抑制率随石油浓度增加而升高 。土壤
石油污染浓度低时 ,对翅碱蓬幼苗株高的相对抑制
率明显增加;土壤石油污染浓度高时 ,随着污染物浓
度增加 ,石油对翅碱蓬幼苗株高的相对抑制率增加
不很明显 ,显示高浓度下存在抑制饱和现象。
图 1　石油污染对两种藜科植物幼苗株高相对抑制率的影响
2.不同浓度的土壤石油污染对幼苗生物量的影响
·47·张 涛 ,等:土壤石油污染对两种藜科植物幼苗生长的影响
两种藜科植物幼苗的生物量都受到石油污染的影响(见表 2)。
表 2　石油对两种藜科植物幼苗种群构件生物量的影响
石油浓度
Mg/kg 0 500 1000 5000 15000 30000
碱蓬
根 mg 1.80 2.38 2.76 5.13 6.58 1.96
% 100.00 132.22 153.33 285.00 365.56 108.89
茎 mg 17.45 18.32 19.00 13.01 10.32 9.44
% 100.00 104.99 108.88 74.56 59.14 54.10
叶 mg 11.49 13.54 15.04 11.89 6.97 5.92
% 100.00 117.84 130.90 103.48 60.66 51.52
幼苗 mg 30.74 34.65 36.80 30.03 23.87 17.32
% 100.00 112.72 106.20 81.60 79.47 72.56
翅碱蓬
根 mg 1.31 1.88 2.34 4.23 5.03 1.57
% 100.00 143.51 178.63 322.9 383.97 119.85
茎 mg 13.12 13.78 14.35 9.01 6.33 4.98
% 100.00 105.03 109.38 68.67 48.25 37.96
叶 mg 6.51 8.11 9.77 7.01 3.24 2.77
% 100.00 124.58 150.08 107.68 49.77 42.55
幼苗 mg 20.94 23.77 26.46 20.25 14.6 9.32
% 100 113.51 111.32 76.53 72.1 63.9
注:表中数据为平均质量 , “%”为相对对照组平均质量的百分比。
　　由表 2统计数据分析结果表明 ,两种藜科植物
幼苗的生物量都随着土壤石油污染质量分数的变化
而变化 。土壤石油污染质量分数在 500 ～ 1000mg/kg
时 ,两种幼苗的生物量皆高于对照组 ,且随着石油浓
度的增加而升高 , 在土壤石油污染质量分数为
1000mg/kg时达到最高。土壤石油污染质量分数为
5000mg/kg时 ,两种幼苗的生物量均呈下降趋势 ,并
较对照组小 ,土壤石油污染质量分数为 30000mg/kg
时达到最低 。说明中低浓度的土壤石油污染能刺激
幼苗的生长 ,使幼苗生物量增加 ,当土壤中石油污染
浓度较高时 ,对两种幼苗的生长有明显的抑制作用 ,
且对翅碱蓬的相对抑制率高于碱蓬 ,说明在高浓度
的石油污染下碱蓬幼苗的生长好于翅碱蓬 。
由表 2可见 ,无论何种浓度的土壤石油污染 ,
都能在一定程度上刺激根系的生长 ,使其生物量增
加 。两种藜科植物幼苗随着土壤石油污染浓度的增
加 ,根系生物量呈直线上升 ,在土壤石油污染质量分
数为 500mg/kg、1000mg/kg、5000mg/kg、15000mg/kg
时 ,碱蓬幼苗根系生物量依次为 0(对照组)的 132.
22%、153.33%、285.00%、365.56%,翅碱蓬幼苗根
系生物量依次为 0(对照组)的 143.51%、178.63%、
322.9%、383.97%。在土壤石油污染质量分数为
30000mg/kg时 ,两种藜科植物幼苗根系生物量陡
降 ,分别降至 108.89%、119.85%,不过仍较对照组
高。经过比较 ,在各石油浓度下翅碱蓬幼苗根系的
生物量均高于碱蓬。在各石油浓度下 ,两种藜科植
物幼苗茎 、叶的生长趋势相似。土壤石油污染质量
分数为 500 ～ 1000mg/kg时 ,两种藜科植物幼苗茎的
生物量皆高于对照组 ,当土壤石油污染质量分数为
5000 ～ 30000mg/kg时 , 幼苗茎的生物量呈下降趋
势 ,逐渐降低 ,并较对照组小 。两种藜科植物幼苗叶
的生物量在土壤石油污染质量分数≤5000mg/kg时
均高于对照组 , ≥5000mg/kg时均低于对照组 ,且呈
下降趋势 ,逐渐降低 。
三 、讨论与结论
土壤石油污染质量分数在 500 ～ 5000mg/kg时 ,
对碱蓬幼苗株高的生长有一定的促进作用 ,株高皆
高于对照组;土壤石油污染质量分数在 15000 ～
30000mg/kg时有显著的抑制作用;任何浓度的土壤
石油污染都会抑制翅碱蓬幼苗株高的生长 ,随着石
·48· 大连教育学院学报
油浓度的逐级增加 ,抑制作用逐级增大。土壤石油
污染质量分数在 500 ～ 1000mg/kg时 ,能刺激幼苗的
生长 ,碱蓬和翅碱蓬幼苗的生物量皆高于对照组 ,且
随着石油浓度的增加而升高 ,在土壤石油污染质量
分数为 5000mg/kg起 ,碱蓬和翅碱蓬幼苗的生物量
均呈下滑趋势 ,并较对照组小 ,随着石油浓度的增加
而降低 。两种藜科植物幼苗根系生长对石油均出现
良好反应。无论何种土壤石油污染浓度 ,都能在一
定程度上刺激根系的生长 ,使其生物量增加 。翅碱
蓬幼苗根系的长势均好于碱蓬。在各石油浓度下 ,
两种藜科植物茎 、叶的生长势趋相似 ,皆为中低浓度
刺激生长 ,高浓度抑制生长 。
目前关于石油污染土壤修复的研究受到各方面
的关注 [ 7-12] 。国内外已有土壤石油污染对不同植
物生长发育影响的研究以及个别植物在石油类污染
土壤生物修复中的作用的研究 。本次试验结果分析
表明 ,两种藜科植物生长各项指标对石油的敏感程
度 ,远远大于其他的高等植物 。说明碱蓬和翅碱蓬
在土壤石油污染生物修复方面有较大潜力 。
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[责任编辑:阅力 ]
EfectsofOilPolutioninSoilontheSeedling
GrowthofTwoKindsofChenopodiaceaePlant
ZHANGTao1 , ZHANGQi-ming2
(1.DalianEducationUniversity, Dalian116021 , China;
2.BiologicalEngineeringColege, DalianUniversity, Dalian116600 , China)
Abstract:Efectsofpetroleumpolutionatdiferentconcentrationsonseedlinggrowthoftwokindsofchenopo-
diaceaeplantunderartificialycontroledinlaboratorywasstudied.Theresultsshowedthatthepetroleumwould
promotetheheightofseedlingofSalsolaglaucaBungewhenthemassfractionofoil-contaminatedsoilwasthe500
～ 5000mg/kgwhilethepetroleumwouldremarkablyrestrainitwhenthemassfractionofoil-contaminatedsoilwas
at15000 ～ 30000mg/kg;Anyconcentrationofoil-contaminatedsoilwouldrestrainthegrowthofseedlingofSalsola
hetropteraKity, Withthelevelofoilconcentrationincreasing, thelevelofrestraintwouldincrease.
Keywords:Oilpolution;SalsolaglaucaBunge;SalsolahetropteraKity;Seedlinggrowth
·49·张 涛 ,等:土壤石油污染对两种藜科植物幼苗生长的影响