大气CO_(2)浓度升高对土壤Cd污染刺槐幼苗根围土壤黄酮含量的影响

摘要

【目的】探究CO_(2)浓度升高与Cd污染耦合对刺槐幼苗根围土壤黄酮积累的影响,为重金属污染土壤的植物修复、矿区植被恢复及场地污染修复提供参考。【方法】先将供试土壤用CdSO_(4)·8H_(2)O处理,使土壤中Cd含量分别为0,0.45,4.5 mg/kg,放置暗处平衡5个月后,将Cd处理的土壤装盆,以刺槐幼苗为材料,采用盆栽试验,研究大气CO_(2)浓度和高浓度CO_(2)处理45,90,135 d后根围土壤及茎干、根系的总黄酮、槲皮素以及茎干和根系C、N、Cd含量,分析根围土壤总黄酮与茎干和根系总黄酮、C、N、Cd含量和C/N的相关性。【结果】当土壤中Cd含量为0 mg/kg时,与大气CO_(2)浓度处理相比,高浓度CO_(2)处理根围土壤槲皮素含量显著增加(P<0.05);总黄酮含量在幼苗生长45 d时显著(P<0.05)增加,而90和135 d时变化不显著。当土壤中Cd含量为0.45 mg/kg时,45 d时土壤总黄酮和槲皮素含量均随CO_(2)浓度升高而显著(P<0.05)增加,90和135 d时土壤总黄酮含量无显著变化,而土壤槲皮素含量则显著(P<0.05)降低。当土壤中Cd含量为4.5 mg/kg时,45和90 d土壤总黄酮和槲皮素含量随CO_(2)浓度升高而显著(P<0.05)降低,而135 d时则显著(P<0.05)升高。无论是在大气CO_(2)浓度下还是在高浓度CO_(2)下,当土壤中Cd含量为0~0.45 mg/kg时刺槐幼苗茎干总黄酮含量随生长时间延长而降低;45 d时幼苗根系总黄酮含量呈先降低后升高趋势,而90 d呈先升高后降低趋势,135 d时总体呈增加趋势;茎干和根系C、N、Cd含量及C/N有明显的变化,但是规律性不明显。相关性分析表明,根围土壤总黄酮含量与茎干总黄酮含量及根系C、Cd、C/N呈显著或极显著正相关,而与茎干和根系N含量呈显著或极显著负相关;根围土壤槲皮素与幼苗茎干总黄酮及根系C、槲皮素、Cd含量和C/N呈显著或极显著正相关,而与茎干和根系N呈显著或极显著负相关。【结论】茎干和根系Cd积累对CO_(2)浓度升高的响应显著影响根围土壤总黄酮和槲皮素的积累。