重金属Cr(Ⅵ)对红树植物白骨壤幼苗生长及生理生态效应的研究

摘要

采用砂基栽培，研究重金属Cr(Ⅵ)在不同浓度梯度和不同胁迫处理阶段(种苗期和幼苗期)及胁迫处理时间条件下对红树植物白骨壤(Avicenniamarina)幼苗的生长及生理生态效应的影响。设置Cr(Ⅵ)胁迫浓度系列为1.0、2.5、5.0、7.5、10.0、15.0、20.0mgL-1，以不加Cr(Ⅵ)为对照，培养基海水盐度均为15‰，培养期分为45d和150d。实验期间全程记录及观测各胁迫组白骨壤种苗萌发及幼苗生长状况，定期记录幼苗的高度生长、叶片大小，并分别在胁迫栽培45d和150d采样测定幼苗根系生长、各组分生物量生长，以及幼苗含水量、叶绿素含量、可溶性蛋白含量、抗氧化酶活性、膜脂过氧化作用、盐分代谢、Cr的累积分布等指标参数。研究结果表明： 1．种苗期进行Cr(Ⅵ)胁迫处理25d，白骨壤种苗初期萌发率表现“低促高抑”变化规律；随着胁迫时间的延长和胁迫强度的提高，白骨壤幼苗幼叶萌生和幼苗成活率均受到抑制。 2．种苗期进行Cr(Ⅵ)胁迫处理(45d或150d)对白骨壤幼苗根数影响不大，但对根长、苗高、叶片大小、生物量均有不利影响，且浓度越高越明显。 3．种苗期进行Cr(Ⅵ)胁迫45d，对幼苗各组分含水量影响不大，但至150d，但各组分含水量较45d略有下降。 4．种苗期进行Cr(Ⅵ)胁迫处理45d或150d，白骨壤幼苗叶片叶绿素含量表现“低促高抑”变化规律；幼苗期进行胁迫处理45d对叶片叶绿素含量有抑制作用。 5．种苗期进行Cr(Ⅵ)胁迫处理45d，对白骨壤幼苗根尖和叶片可溶性蛋白质含量有促进作用，至150d，随胁迫浓度的提高，则有一定抑制作用；幼苗期胁迫45d，对白骨壤幼苗根尖可溶性蛋白含量有促进作用，对叶片可溶性蛋白含量则有抑制作用。 6．种苗期胁迫45d或150d，白骨壤幼苗根尖POD活性变现为“低促高抑”，且随时间延长抑制加剧，叶片随着生长基Cr(Ⅵ)浓度的提高而提高，且随胁迫时间的延长，提高幅度增加；幼苗期胁迫45d，对白骨壤幼苗根尖和叶片POD活性均有一定的抑制作用。 7．种苗期进行Cr(Ⅵ)胁迫45d，随着生长基Cr(Ⅵ)浓度的提高，白骨壤幼苗根尖和叶片SOD活性均表现为随之逐渐上升，胁迫时间延长达150d时，叶片SOD活性仍随Cr(Ⅵ)浓度提高而升高，而根尖SOD活性在高浓度(≥10.0mg·L-1)则有下降趋势；幼苗期进行Cr胁迫45d，对白骨壤幼苗根尖和叶片SOD活性均有一定的抑制作用。 8．种苗期进行Cr(Ⅵ)胁迫处理(45d或150d)，对白骨壤幼苗根尖CAT活性具有促进作用，但随胁迫时间的延长，高浓度(≥10.0mg·L-1)胁迫则表现出一定的抑制作用；胁迫45d，低浓度(≤2.5mg·L-1)胁迫，对白骨壤种苗叶片CAT活性有明显的促进作用，随着Cr(Ⅵ)浓度的提高和胁迫时间的延长，则表现出不同程度的抑制作用；幼苗期进行Cr(Ⅵ)胁迫45d，对白骨壤幼苗根尖CAT活性有抑制作用，叶片CAT活性则表现“低促高抑”规律。 9．种苗期进行Cr(Ⅵ)胁迫处理(45d或150d)对白骨壤幼苗根尖和叶片AsA含量均有明显的促进作用，且150d提高幅度大于45d；幼苗期进行胁迫处理45d，对白骨壤幼苗根尖和叶片AsA含量有一定的促进作用，但提高幅度小于种苗期。 10．种苗期进行Cr(Ⅵ)胁迫处理，白骨壤幼苗根尖在高浓度(≥10.0mg·L-1)胁迫则一定程度上促进膜脂过氧化作用；而叶片膜脂过氧化作用不明显，幼苗期进行胁迫处理45d，根尖和叶片膜脂过氧化作用随Cr(Ⅵ)浓度的提高而加强。 11．种苗期进行Cr(Ⅵ)胁迫处理(45d或150d)，白骨壤幼苗根、茎对Cr的吸收均表现为随胁迫浓度的提高而升高，且随胁迫时间的延长，各组分的Cr累积量增加；幼苗期进行胁迫处理45d，白骨壤幼苗根对Cr的吸收表现出随胁迫浓度的提高而升高，而茎、叶则表现为先升后降，且根、茎Cr含量低于种苗期，而叶Cr含量则高于种苗期。 12．白骨壤幼苗根系对培养基Cr的富集系数最大，即根系表现为Cr的最大累积器官，13．随着Cr(Ⅵ)胁迫强度的提高，白骨壤幼苗叶片的泌盐速率逐渐提高。

目录

文摘

英文文摘

声明

1前言

1.1土壤中铬(Cr)污染及其植物效应

1.1.1铬的化学特征

1.1.2土壤中Cr污染来源和含量分布

1.1.3土壤中Cr的行为和转化

1.1.4土壤中Cr污染的植物效应

1.2植物对重金属耐性研究

1.2.1植物对重金属的反应

1.2.2重金属对植物的毒性症状和机制

1.2.3高等植物对重金属的耐性特征

1.2.4植物金属耐性的测定

1.3红树林重金属污染研究进展

1.3.1红树林区沉积物中重金属含量

1.3.2红树植物对重金属污染的耐性研究

1.3.3红树林对海湾河口生态系统重金属污染的净化作用

1.3.4红树植物重金属生理生态及生化效应的研究

1.4本研究的目的意义及主要内容

2材料与方法

2.1实验材料

2.2种苗培养及暴污处理

2.3分析样品的研制

2.4主要试剂和仪器

2.5分析方法

2.6数据处理

3结果与讨论

3.1种苗期处理Cr(VI)对白骨壤幼苗生长及生理生态的影响

3.1.1 Cr(VI)对种苗萌发及幼苗成活率的影响

3.1.2 Cr(VI)对白骨壤幼苗生长的影响

3.1.3 Cr(VI)对白骨壤幼苗生物量生长的影响

3.1.4 Cr(VI)对白骨壤幼苗含水量的影响

3.1.5 Cr(VI)对白骨壤幼苗叶片叶绿素含量的影响

3.1.6 Cr(VI)对白骨壤幼苗根尖和叶片可溶性蛋白含量的影响

3.1.7 Cr(VI)对白骨壤幼苗根尖及叶片膜保护系统的影响

3.1.8白骨壤幼苗对生长基Cr的吸收与累积

3.1.9 Cr(VI)对白骨壤幼苗叶片泌盐速率的影响

3.2幼苗期处理Cr(VI)对白骨壤幼苗生理生态的影响

3.2.1 Cr(VI)对白骨壤幼苗叶片叶绿素含量的影响

3.2.2 Cr(VI)对白骨壤幼苗根尖和叶片可溶性蛋白含量的影响

3.2.3 Cr(VI)对白骨壤幼苗根尖和叶片膜保护系统和膜脂过氧化作用的影响

3.2.4白骨壤幼苗对Cr的吸收与累积

3.2.5 Cr(VI)对白骨壤幼苗叶片泌盐速率的影响

4小结

5展望

参考文献

致谢

附录