不同Zn、Cu水平对香根草(Vetiveria zizanioides)体内Cd积累及生理指标的影响

采用水培试验研究了不同浓度的重金属Cd(15、30 mg·L-1)污染下,不同浓度Zn、Cu(10、40 mg·L-1)对香根草生长、丙二醛(MDA)含量、根系活力、可溶性蛋白质、叶绿素含量以及香根草体内Cd积累的影响.结果表明,除了低浓度的Cu外,不同浓度的Zn、Cu、Cd对香根草体内生理生化指标都产生协同或加和作用,提高了香根草体内MDA含量,降低了根系活力、叶绿素a、b含量以及可溶性蛋白质含量.Zn、Cu对植物吸收Cd的复合作用较为复杂,其中对香根草地上部Cd的转移可能产生拮抗作用,对根部Cd的吸收可能产生协同或加和作用.     

硝态氮和铵态氮对翠菊根系生长的影响

本试验在温室内营养液培养条件下,研究不同浓度的氮(NO3-:1,10,30mmol·L-1;NH4+:1,5,10mmol·L-1)和不同形态的氮(NH4+和NO3-)分别进行处理20和44d后对翠菊植株、根系形态和根系生物量的影响.以验证以下2个科学假设:1)20d处理,随着硝态氮和铵态氮浓度升高,根系长度、根系体积、根系表面积和根生物量分别有下降趋势;2)44d处理,随着硝态氮和铵态氮浓度升高,根系长度、根系体积、根系表面积和根生物量分别显著下降(p<0.01).结果显示:随着处理时间的增长,硝态氮处理,根系长度、表面积、体积、根系干质量随浓度升高显著下降(p<0.01),但根冠比和根系直径没有显著变化;铵态氮处理结果与之相同;相同浓度处理下,尤其是10mmol·L-1的铵态氮对根系抑制作用显著比硝态氮强(p<0.01).上述结果表明,翠菊对不同浓度氮和不同形态氮的适应性表现为根系形态和生长发育的变化.     

酒石酸对Cd胁迫下油菜种子萌发和生长的影响

研究了酒石酸对Cd胁迫下油菜种子萌发和生长的影响.结果表明,单独Cd胁迫下,随着Cd浓度的增大(0-50 mg·L-1),油菜种子根长和根鲜重逐渐降低(P<0.05),芽长和芽鲜重在Cd浓度较高(1-50 mg·L-1)时才逐渐降低(P<0.05);而仅高Cd浓度(50 mg·L-1)胁迫才使种子发芽势、发芽率显著降低(P<0.05).单独酒石酸胁迫时,随着酒石酸浓度的增大(0-10 mmol·L-1),油菜种子生长指标(根长、芽长和根鲜重等)均逐渐降低(P<0.05);而仅高浓度酒石酸(5-10 mmol·L-1)胁迫才使种子萌发指标(发芽势、发芽率和发芽指数等)显著降低(P<0.05).当酒石酸和Cd共同作用时,低浓度酒石酸(1-2.5 mmol·L-1)对各浓度Cd胁迫下的油菜种子萌发指标(发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数)和芽鲜重均无显著影响(P>0.05);但高浓度酒石酸(5-10 mmol·L-1)对各Cd胁迫下的各指标呈抑制作用(P<0.05),即高浓度酒石酸加重了Cd对种子萌发的毒害.同时表明酒石酸和Cd的胁迫对油菜种子生长的影响大于种子萌发,且对油菜种子幼根的抑制效应大于幼芽.     

对11种热带滨海植物Cd富集能力的初步评价

采用盆栽试验的方法,评价了11种热带滨海植物对重金属Cd的富集能力.结果表明:白凤菜、有芒鸭嘴草、海马齿、海雀稗对Cd的耐性较强,于Cd处理后其根系生长、株高、生物量没有发生明显下降(p0.05);海马齿、海雀稗的根对Cd具有较强的富集能力,其根中的Cd含量分别为839.55 mg·kg-1、1 144.64 mg·kg-1;白凤菜、有芒鸭嘴草的根和其地上部都能大量富集Cd,且地上部分对Cd的富集能力大于根部的富集能力,地上部分的Cd含量分别达709.45 mg·kg-1、164.20 mg·kg-1,超过Cd超富集植物应达到的临界含量(100 mg·kg-1).由此得出以下结论:白凤菜、有芒鸭嘴草、海马齿、海雀稗对Cd的富集能力较强,可将其作为修复Cd污染土壤的候选植物.     

鬼针草对重金属镉的耐受性和抗氧化酶响应特征研究

采用营养液栽培的方式,设置不同浓度Cd(0、20、40、80 mg/L和160 mg/L)胁迫处理,探究不同浓度下鬼针草的生长、耐受能力和抗氧化酶变化特征.结果表明：随Cd胁迫浓度升高,鬼针草生长受抑制加重,株高和生物量显著下降,Cd浓度为20 mg/L时根系耐性系数达最大为0.60,高于该浓度鬼针草生长发育受阻.植株Cd含量随胁迫浓度增加而升高,根部最高含量达1 203.64 mg/kg, Cd1(20 mg/L)处理时Cd富集总量最大,后逐渐减小.抗氧化酶活性(过氧化物酶、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶)呈现先升后降再升高的趋势,表现出对Cd胁迫的响应过程,其中超氧化物歧化酶活性变化与鬼针草Cd的吸收呈极显著正相关(P<0.01).研究表明鬼针草对Cd有较强吸收能力,适用于有效Cd浓度低于20 mg/L的污染土壤修复.     

重金属Cd、Zn污染对番茄果实品质的影响及其残留的研究

通过温室盆栽试验,研究重金属Cd、Zn对番茄果实品质的影响及其在果实内的残留.结果表明:(1)Cd、Zn处理影响番茄果实品质.随着重金属处理浓度的增加(Cd:0.001 mmol/L~0.1 mmol/L、Zn:0.01 mmol/L~1.0mmol/L),番茄可溶性固形物、维生素C、可溶性糖的变化呈下降趋势,但是差异不显著.而有机酸含量上升,且处理间的差异显著,Zn在1.0 mmol/L时,有机酸含量与对照呈极显著差异.(2)Cd、Zn在番茄果实中的残留量随处理浓度的增加而增加,各Cd处理浓度与对照呈极显著差异.除Zn(0.01 mmol/L)处理外,其余Zn处理间差异显著.与国家蔬菜卫生标准相比,番茄果实中的Cd的含量严重超标,而Zn的含量没有超标.     

3种禾本科植物耐铅性及富集特征比较

采用盆栽试验方法,研究狗牙根(Cynodon dactylon)、黑麦草(Lolium perenne)和早熟禾(Poa annua)3种禾本科植物在不同浓度Pb胁迫下的耐性和富集特征。结果表明:随Pb浓度的增加,3种植物的株高、地上部和地下部干重呈不断下降的趋势,其耐性指数(TI)和根系耐性指数(RTI)不断减小;3种植物地上部Pb富集和转运系数均小于1,根系是富集Pb的主要器官;在Pb处理浓度大于等于1 500 mg·kg~(-1)时,狗牙根的修复潜力指数最高,在Pb污染土壤修复中更具应用前景。     

盐胁迫对东北5种红小豆芽期生理变化的影响

以吉红6、吉红10、辽红4、辽红8和农安红5种东北地区红小豆为材料,以蒸馏水为对照,用32.5,65,97.5,130 mmol/L的NaCl溶液分别处理红小豆7 d,测定红小豆幼苗的根长、芽长、侧根数、根重、芽重、发芽势、发芽率和根系活力等生长生理指标,探究不同浓度盐溶液对红小豆幼苗生长情况的影响.结果表明,吉红6、吉红10、辽红8的发芽率在低浓度盐溶液胁迫下呈上升趋势,辽红4和农安红呈下降趋势,而在高浓度盐溶液胁迫下发芽率呈下降趋势且各浓度之间差异显著.根长、芽长、侧根数等生长指标均随盐溶液浓度的升高而降低.说明高浓度盐溶液胁迫对5种红小豆种子的萌发有抑制作用,且浓度越高抑制作用越明显.在低浓度盐溶液胁迫下,根系活力先升高后降低,耐盐性高的吉红10和辽红8的各指标均显著高于耐盐性弱的辽红4、吉红6和农安红,相同浓度盐溶液胁迫下,根系活力和发芽率成正比,在盐溶液浓度为130 mmol/L时,吉红10、辽红8、吉红6、辽红4、农安红的发芽率分别为43.33%, 40.00%, 36.67%, 28.89%, 7.78%.     

铅污染对黄瓜幼苗根系活力的影响

铅污染对黄瓜幼苗根系活力的影响试验结果表明:低浓度铅(≤100mg/L)处理使根系活力呈现先增后降的趋势,中、高浓度铅(≥300mg/L)处理使根系活力呈显著下降的趋势,且浓度越高,下降幅度越大.     

盐碱胁迫和NO处理对杂交新美柳根系活力的影响

以杂交新美柳1年生扦插苗为材料,采用完全随机区组设计,研究NaCl、Na2SO4、NaHCO3、Na2CO3及其混合盐碱胁迫下苗木根系活力的变化,并研究外源一氧化氮(NO)供体亚硝基铁氰化钠(SNP)对100 mmol/L盐碱胁迫下苗木根系活力的影响.结果表明:杂交新美柳在NaCl和Na2SO4胁迫下有一定的应激能力,随着胁迫浓度增加,呈先上升后下降趋势;在NaHCO3和Na2CO3胁迫下根系活力呈下降趋势,且均低于对照.在混合盐碱胁迫下,pH为6.89～7.14时,杂交新美柳的根系活力随胁迫浓度增加呈先上升后下降趋势,当pH>8.22时,根系活力随胁迫浓度的增高均呈下降趋势.在单盐胁迫下,SNP处理未起到缓解NaCl胁迫的作用,但对Na2SO4、NaHCO3和Na2CO3胁迫均有一定的缓解作用;在混合盐碱胁迫下,随着pH升高,SNP缓解盐胁迫能力逐渐下降,直至消失.     

水培条件下不同浓度镉对辣椒的毒害效应

通过水培试验,研究了镉处理浓度为0～2.0mg/L,辣椒的生长反应和富集特征。结果表明:随着镉浓度的增加,辣椒生物量呈下降趋势;株高上,第Ⅱ号处理略有上升,其它呈下降趋势,说明高浓度镉抑制辣椒生长,低浓度对辣椒株高有促进作用。辣椒各部分镉含量关系,根>茎>叶,随着镉浓度的增加,镉在根、茎、叶中的富集系数和在茎、叶中的转移系数总体上逐渐减小;根、茎、叶和水培液中镉含量关系均为极显著正相关关系。     

增施铁对镉胁迫下柳树生长及光合生理性能的改善

【目的】了解Cd胁迫及增施Fe对不同柳树生长及光合生理的影响,探讨增施Fe对降低柳树Cd毒害和提高Cd耐性以及对柳树Cd修复的Fe调控作用。【方法】以旱柳‘Levante’和蒿柳无性系79026及790260为材料,利用1/2 Hoagland营养液(含25 μmol/L EDTA-Na₂Fe)培养法,以不同Cd浓度(0、10、50、100 μmol/L)(不增施Fe)和上述Cd浓度下增施Fe(25 μmol/L)两组处理,培养42 d后测定不同柳树生长量(苗高和地径)、干物质量(根、茎、叶)、光合作用指标(叶绿素a、b含量、叶绿素a/b、净光合速率、气孔导度和胞间CO₂浓度)和Cd、Fe含量(根、茎、叶)。【结果】①随着Cd浓度增大,3个无性系/品种生长量、干物质量、叶绿素a、b含量、净光合速率、气孔导度和Fe含量(茎、叶)减少,叶绿素a/b、胞间CO₂浓度、Cd含量(根、茎、叶)增大,但根Fe含量在低中浓度Cd(10、50 μmol/L)时逐渐增大,在高浓度Cd(100 μmol/L)时减少。在相同Cd浓度胁迫下,3个无性系/品种Cd和Fe含量大小为根﹥叶﹥茎,旱柳根Cd含量大于蒿柳,但叶Cd含量小于蒿柳。②与低浓度Cd时增施Fe相比,在中高浓度Cd时增施Fe后,3个无性系/品种叶绿素a、b含量、旱柳‘Levante’和蒿柳79026生长量和干物质量(旱柳‘Levante’茎除外)、旱柳‘Levante’叶绿素a/b和叶片净光合速率均显著减小,而3个无性系/品种Cd含量增大,Fe含量减少。在高浓度Cd时增施Fe后旱柳‘Levante’和蒿柳790260叶Cd含量均小于中浓度Cd时增施Fe的,且旱柳Cd含量(根、茎、叶)和Fe含量(叶)均小于蒿柳。③增施Fe提高了Cd胁迫下柳树生长和干物质量、叶绿素a、b含量、气孔导度及胞间CO₂浓度,特别是在高浓度Cd时增施Fe后降低了3个无性系/品种根和叶Cd含量,增加了茎Cd含量,旱柳Cd含量(根、茎和叶)均小于蒿柳。【结论】Cd胁迫抑制了柳树生长和干物质积累以及叶绿素合成、光合作用,在中、高浓度Cd胁迫时,对旱柳生长和干物质量积累的抑制作用大于蒿柳; 柳树根的Cd和Fe积累能力大于茎和叶,蒿柳Cd积累能力大于旱柳。增施Fe提高了Cd胁迫下柳树生长量和干物质量以及叶绿素含量,不同程度地增加了Cd含量和Fe含量,一定程度上缓解了Cd胁迫对柳树光合作用的影响,且对旱柳的影响作用大于蒿柳,这证实了Cd胁迫下增施Fe改善Cd胁迫下柳树对生长和生理的适应性。     

Viola baoshanensis, a plant that hyperaccumulates cadmium

This paper reports upon the finding of Viola baoshanensis, a cadmium (Cd) hyperaccumulator through field survey and greenhouse experiments. Average Cd concentration in the shoots and roots of V. baoshanensis growing on Baoshan lead/zinc mine in Hunan Province, China, was 1168 and 981 mg/kg, respectively, varying from 456 to 2310mg/kg in the shoots, and from 233 to 1846 mg/kg in the roots.The ratio of Cd concentration in shoot to root (DW) and that in plant shoots to total concentration in surface soil was 1.32 and 2.38, respectively. Under nutrient solution culture, biomass (DW) of V. baoshanensis exposed to 0-30 mg/L Cd insolution increased with Cd supply increasing and reached a maximum at 30 mg/L Cd. Further increase of Cd concentration (40, 50 mg/L) in solution significantly reduced biomass.Cd concentration in the shoots was positively correlated with Cd concentration in the culture medium. Cd concentration in the shoots reached 4825 mg/kg at 50 mg/L Cd solution. Theratio of Cd concentration of shoots to roots in V. baoshanensis was greater than 1 at all Cd treatments, with an average of 1.67 (1.14-2.22). The results indicate that V. baoshanensis is a Cd hyperaccumulator plant.     

利用道南膜技术研究土壤-番茄体系中自由态镉离子浓度

采用盆栽实验,研究番茄地上部和根部的生物量及其对镉的吸收量与土壤溶液中自由态镉离子浓度的关系,探索土壤溶液中自由态镉的生物有效性和毒性。在本研究中,土壤自由态镉浓度采用改进的土柱-道南膜技术进行测定,并利用化学平衡模型WinHumicV对镉浓度进行验证。结果表明:测定的自由态镉与模型计算结果具有较高的一致性,占土壤总镉比重约1%的自由态镉是土壤溶液中具有生物有效性镉的主要形态。结论:番茄的生物量及其对镉的吸收量都与土壤溶液中自由态镉离子浓度具有很好的相关性(R2>0.95)。     

水葱对矿山排水中重金属的去除研究

通过研究湿地挺水植物水葱（Scirpus validus）对矿山排水中重金属（Cu、Zn、Ni、Mn、Cd）的去除效果,发现水葱对Ni、Mn、Cd的去除效果非常好,浓度去除率均达到80%以上,对Cu、Zn的浓度去除率稍微偏低.水葱吸收到体内的重金属元素主要集中在地下根部;水葱对各种金属元素的去除存在一定的协同作用;水葱蒸腾量的增加在一定程度上能促进水葱对重金属的去除.通过水葱处理后的重金属废水达到GB 8978—1996国家综合排放一级标准.     

稻壳生物炭与肥料配施对稻田镉铅铬砷的钝化与肥效的影响

以稻壳生物炭为研究对象,在田间试验条件下,研究了生物炭与氮磷钾复合肥和微生物肥料配施对稻田镉(Cd),铅(Pb),铬(Cr)和砷(As)钝化与土壤肥效的影响.结果表明,稻壳生物炭与氮磷钾(NPK)复合肥配施,水稻籽粒中Cd,Pb,Cr和As的含量比对照分别降低77.3%,71.9%,14.7%和40.0%.与微生物肥料配施水稻籽粒Pb,As和Cd的吸收量分别比对照降低79.3%,75.6%和52.0%.生物炭与肥料配施对各元素的富集系数依次表现为根茎籽粒,相同处理对各元素的富集系数依次表现为As,CdPb,Cr.生物炭与复合肥和微生物肥料配施均增加了水稻产量,与对照相比,生物炭与复合肥和微生物肥料配施田间产量分别增加了6%和5%.与生物炭和微生物肥配施相比,稻壳生物炭和NPK复合肥配施在降低水稻籽粒中Pb,As,Cr,Cd的含量及水稻各部位重金属富集系数方面,具有明显的优势,适宜在多重金属污染农田中施用.     

HPLC法测定重楼块根中4种重楼皂苷含量研究

建立HPLC测定重楼块根中4种重楼皂苷含量的方法。结果表明:重楼皂苷Ⅰ质量浓度在0.054~0.540 mg·mL^-1范围内线性关系良好,r=0.999 6 (n=5),回收率为99.12%,RSD为1.95%;重楼皂苷Ⅱ质量浓度在0.043 4~0.434 mg·mL^-1范围内线性关系良好,r=0.990 8 (n=5),回收率为99.10%,RSD为1.89%;重楼皂苷Ⅵ质量浓度在0.012 6~0.126 mg·mL^-1范围内线性关系良好,r=0.993 3 (n=5),回收率为99.46%,RSD为2.01%;重楼皂苷Ⅶ质量浓度在0.010 3~0.103 mg·mL^-1范围内线性关系良好,r=0.999 1 (n=5),回收率为96.52%,RSD为2.25%。HPLC法能够准确检测出重楼块根的主要皂苷成分及其含量,且操作简便,可为重楼中4种主要皂苷含量的检测提供科学方法。     

乐安河-鄱阳湖湿地优势水生植物对重金属污染物的富集作用

通过野外调查和室内分析,采用生物富集因子和重金属污染指数等方法研究乐安河-鄱阳湖段水土或底泥环境中Cu、Pb、Cd等重金属的含量及不同生境中自然生长的18种水生植物植株内的富集积累特性.研究结果表明:植物长势良好,未发现受害症状,一些植物的根区土壤Cu、Cd含量超过土壤环境质量3级标准,18种水生植物对Cu、Pb、Cd等3种重金属污染物中的1种或2种表现出超富集能力,其富集系数均大于l,其中苦草、青葙、金鱼藻对重金属Pb、Cd具有共富集特征,箭叶蓼对Cu、Cd具有共富集特征.植株体内的重金属含量及其水土环境中重金属含量的相关性分析表明,植物及其根区环境中的重金属含量呈现出显著性或极显著的相关性.重金属污染指数(MPI)结果表明:以旱苗蓼的MPI值最高,达到2 102.25,反映出旱苗蓼生境中重金属的污染程度最高,MPI值能综合反映植物生境中重金属的污染程度.18种水生植物对鄱阳湖湿地在Cu、Pb和Zn等重金属复合污染的生态修复具有一定的参考价值.