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东京野茉莉对重金属胁迫的响应特征研究

2021-11-28王丽艳吴巧花

南方林业科学 2021年5期

王丽艳,杨 桦,周 晨,吴巧花

(江西省林业科学院·南昌城市生态系统国家定位观测研究站,江西 南昌330013)

随着现代工业的迅猛发展,铜和镉被广泛应用于机械、化工、电镀、印染等部门,这些工业排放的废弃物成为环境中的重金属污染源。由于污染源的广阔性,使城市土壤中重金属已有不同程度的累积[1-2]。重金属对植物的伤害前人已做了很多研究,如铜能破坏植物体光合器官和叶绿体结构[3-4];镉能抑制叶绿素的生物合成[5],也会影响PSII反应中心和电子传递、卡尔文循环中有关酶的活性导致一系列生理代谢紊乱,从而减少生物量积累[6]。但这些研究主要集中在农业及草本植物上,土壤中的重金属是如何影响东京野茉莉(Styrax tonkinensis)的光合作用和叶绿素特性报道不多。本实验以东京野茉莉苗木为对象,研究不同浓度土壤铜和镉污染胁迫下其光合作用和叶绿素的变化,旨在分析铜和镉污染胁迫对光合作用影响的内在机制。

1 试验设计与方法

1.1 试验设计

对东京野茉莉分别进行铜(Cu)、镉(Cd)2种胁迫处理,并设置空白对照。空白处理1组共10盆,不处理,正常浇水。铜处理,共4组,每组10盆,铜胁迫用CuSO4溶液,每组浇灌浓度分别为:0 mmol·L-1、1 mmol·L-1、5 mmol·L-1、10 mmol·L-1、20 mmol·L-1。镉处理,共4组,每组10盆,镉胁迫用CdCl2溶液,每组浇灌浓度分别为:0 μmol·L-1、100 μmol·L-1、200 μmol·L-1、400 μmol·L-1、600 μmol·L-1。从2016年7月开始定期浇灌不同浓度的CuSO4和CdCl2溶液,浇灌的体积为100 mL,浇灌到11月底。浇灌时,将各浓度的重金属溶液用量筒量好,将溶液缓缓流入营养钵的土壤中,以防淋溶出盆。并在每次浇灌时(时间间隔7 d)记录1次每株东京野茉莉叶子的叶绿素(SPAD值),每浇灌2次记录1次每株东京野茉莉的株高和地径。……

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