四种抗污染木本植物对锑的生理响应及积累特征研究

摘要：

以臭椿（Ailanthus altissima）、构树（Broussonetia papyrifera）、大叶黄杨（Buxus megistophylla）和紫穗槐（Amorpha fruticosa）4种抗污染木本植物苗木为材料，在盆栽条件下设置0、250、500、1000和2000 mg·kg-15个锑的质量分数梯度，分析胁迫过程中苗木苗高、地径、生物量、耐性指数、相对叶绿素含量、POD活性和SOD活性等指标的变化，探讨这4种苗木对锑胁迫的生理响应，并通过测定苗木地上、地下部分锑的质量分数，明确这几种植物对锑的积累特征，以期为锑污染植物修复材料筛选提供理论基础。结果表明：在不同质量分数锑胁迫下，4种木本植物的苗高、地茎、生物量及耐性指数出现不同程度的下降，其中大叶黄杨在不同质量分数锑处理下的耐性指数均大于90%，表现出对锑较强的抗性。除大叶黄杨外，在中、中高质量分数（500、1000 mg·kg-1）锑处理后，其他3种木本植物叶片叶绿素含量较对照均显著下降。而在高质量分数锑胁迫下，4种木本植物的叶绿素含量与对照相比均显著下降，表明锑能通过影响植物的光合作用来降低这4种木本植物的生物量合成。在中高质量分数锑胁迫下，4种植物根系的POD和SOD活性均呈现不同程度的增加；在高质量分数锑胁迫下，臭椿、构树和紫穗槐的POD及SOD活性增加幅度减少或受到抑制，表明抗氧化酶系统在植物抵抗锑胁迫过程中发挥重要作用，同时高质量分数的锑胁迫又能降低抗氧化酶系统清除活性氧的能力。在不同质量分数的锑胁迫下，4种木本植物地上、地下部分锑的质量分数存在差异，分别为构树>紫穗槐>臭椿>大叶黄杨，紫穗槐>构树>臭椿>大叶黄杨，表明大叶黄杨可能通过对锑较强的排斥能力，减少锑对叶绿素合成、POD和SOD活性的抑制作用，近而增强了其对锑胁迫的抗性。固氮植物紫穗槐根系最大锑的质量分数达到418.27 mg·kg-1，且在各质量分数锑处理下均具有最大的富集系数BCF，可作为锑植物稳定的潜力树种。此外，这4种木本植物均可作为锑污染地区植被恢复过程中的先锋木本植物。

关键词：抗污染、木本植物、锑、生理响应、积累特征

分类号：X173(环境生物学)

资助基金：国家科技支撑计划2012BAC09B03；国家科技支撑计划2011BAD38B0103

在线出版日期：2014-11-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1344-1350