基于主成分分析法的枫香耐铅性及土壤修复潜力研究

摘要

探究枫香(Liquidambar formosana Hance)对铅污染土壤的修复作用,为缓解土壤铅危害和枫香在重金属污染地推广种植提供科学参考,以1年生枫香幼苗为试材,设置6个Pb^(2+)浓度(分别为0,100,300,500,800,1000 mg/kg)对各Pb^(2+)浓度环境下枫香幼苗的生理特性和积累特性进行研究,并采用主成分分析法对枫香的12个生理指标进行筛选以及耐性评价。结果表明,随着Pb^(2+)的增加,枫香幼苗叶片的生物量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、游离脯氨酸含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)均呈上升—下降趋势,表现出“低促高抑”;丙二醛(MAD)含量则呈上升趋势;叶绿素a和叶绿素b均呈下降趋势,但是叶绿素a的下降趋势不显著;净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)均呈上升—下降趋势。枫香地下部分的铅含量>地上部分的铅含量,转移系数在T2、T3时较大,富集系数与胁迫浓度呈负相关。主成分分析结果表明,提取的2个主成分积累贡献率高达92.462%,说明这2个主成分可以反映大部分信息,游离脯氨酸、净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率和SOD活性为简化后的6个指标。由主成分得分得出,枫香幼苗耐铅性高低排序为T3>T4>T2>T1>T5>T6。综合表明,枫香幼苗对重金属铅具有一定的耐受能力、富集和转移能力,可为重金属污染较重的地区引种枫香和缓解土壤重金属污染作一定的理论依据。