羽衣甘蓝对镉的耐性和富集特征研究

以观赏绿化植物羽衣甘蓝(Brassica oleracea L.var.acephala DC.)为试验材料,采用盆栽试验,研究其对镉的耐性和富集特征,探讨羽衣甘蓝对镉污染土壤生物修复的可行性。结果显示:(1)随着镉处理浓度的增加,羽衣甘蓝干重呈先升高后降低的趋势,20~80mg·kg-1镉处理能促进植株的生长,100~120mg·kg-1镉处理虽然显著抑制了根系的生长,但是促进了地上部的生长,整体而言对全株生长无明显影响,表明羽衣甘蓝对镉有较强的耐性,且地上部的耐性高于根系。(2)所有镉处理下,羽衣甘蓝叶片的SOD、POD和APX活性较高,MDA含量和电解质渗漏率与对照无差异;而镉处理浓度高于80mg·kg-1时,根系的SOD、CAT和APX活性显著降低,MDA含量和电解质渗漏率显著升高,引起严重的膜脂过氧化伤害,这可能是羽衣甘蓝地上部的镉耐性高于根系的原因之一。(3)羽衣甘蓝地上部的镉含量高于根系,且随着镉处理浓度的增加均逐渐增加,在镉处理浓度为120mg·kg-1时达到最大值,分别为50.15mg·kg-1(根系)和52.01mg·kg-1(地上部);植株对镉的转运系数大于1,地上部镉富集量高于根系,地上部最大富集量为每株343.19μg。研究表明,羽衣甘蓝对镉有很强的耐性和富集、转运能力,是一种良好的修复镉污染土壤的观赏绿化植物资源。     

镉胁迫对紫花苜蓿幼苗生理特性和镉富集的影响

以"甘农三号"紫花苜蓿幼苗为材料,在水培条件下,探究了在10 d内不同浓度(0～2.0 mmol·L^-1)镉(Cd)胁迫对其根长、茎长、生物量、叶绿素和丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性、Cd富集及其亚细胞分布的影响。结果表明:低浓度(0.125 mmol·L^-1) Cd能促进幼苗根和茎的生长,增加叶片叶绿素含量,较高浓度(0.5～2.0 mmol·L^-1) Cd显著抑制幼苗根和茎的生长,叶绿素及生物量显著降低; Cd胁迫使MDA含量显著增加,而SOD和POD活性显著增强,其中Cd胁迫浓度为0.5mmol·L^-1时,SOD和POD活性达到最大值,这可能是植物对环境胁迫的一种应激保护反应; Cd在各亚细胞组分中的含量依次为细胞壁>细胞质>线粒体>叶绿体,且均随Cd胁迫浓度的升高而增加。当Cd胁迫浓度为0.125 mmol·L^-1时,水培10 d的紫花苜蓿幼苗单株地上部对Cd的净化率最高可达0.214%,而整盆植株在单位体积内对Cd的净化率最高可达15.5%;当Cd胁迫浓度为2.0 mmol·L^-1时,紫花苜蓿幼苗地上部Cd含量达89.36μg·g-1。这些结果表明紫花苜蓿对Cd具有很强的富集能力,虽未达到Cd超富集植物的临界标准,但从植株生物量、耐Cd能力、富集Cd量及对Cd的净化率等方面综合考虑,紫花苜蓿在Cd污染土壤的植物修复中具备良好的应用价值。     

青葙对土壤锰的耐性和富集特征

通过盆栽试验,研究了青葙(Celosia argentea Linn.)对不同浓度(0、50、100、200、300、500 mg/kg)锰(Mn)污染土壤的吸收和积累特性。结果表明,青葙的锰含量、生物富集系数和生物量均随着土壤锰浓度的增加而增加。当土壤锰含量为300 mg/kg时,青葙生长良好。在锰浓度500 mg/kg时,青葙叶片边缘出现轻微褪绿现象,但是植株的生长未受到抑制,并且叶片生物量显著增加(P0.05)。此时,叶片中锰含量达到最大值42927 mg/kg,生物富集系数为69.20。青葙吸收的锰有95%—97%被转移到地上部分,表明该植物对锰具有很强转运能力。本研究的结果为利用青葙修复锰污染土壤提供了有力证据。     

四种抗寒花卉对镉的生理响应和富集特征

以矮型四季菊、羽扇豆、欧报春和虞美人等冬春季常见花卉为试验材料,通过盆栽试验,研究了不同浓度Cd处理下4种花卉对Cd的生理响应和富集特征,探讨利用这4种花卉在冬春季寒冷时期修复Cd污染土壤的可行性,为提高植物修复技术的效率提供参考.结果 表明:(1)在所有Cd处理下,羽扇豆各部位生物量与对照均无差异;欧报春仅根系生物量...     

红树植物秋茄幼苗对镉耐性的研究

土培和砂培相结合,以不同镉浓度处理秋茄幼苗的试验结果表明：１００ｍｇ／Ｌ镉浓度对种苗萌发产生显著抑制效应;第２对叶萌发百分率在１３．３％以下,在幼苗生长阶段,砂培２５ｍｇ／Ｌ组,幼菌苗（植物体平均镉含量１４６．４３μｇ／ｇ）受严重伤害致死;土培２５ｍｇ／ｋｇ,幼苗（镉含量２７．２４μｇ／ｇ）生和工正常;达５０ｍｇ／ｋｇ 时,幼苗（镉含量３０．４７μｇ／ｇ）生长明显受抑制, 生物量和高度生长量分别比     

砧用南瓜幼苗对镉的耐性和积累能力研究

采用营养液栽培的方法,研究了不同浓度（0、5和10 mg·L^-1）镉（Cd）对10种砧用南瓜幼苗生长状况、丙二醛（MDA）、地上部Cd含量及转移系数（TF）的影响,利用隶属函数法综合评价其耐Cd能力与Cd吸收积累能力,以期筛选到优良的砧用南瓜。结果表明：（1）‘多美109’、‘鑫力3号’、‘强力1号’、‘黑籽南瓜’和‘云南黑籽南瓜’在2种浓度Cd处理下全株生物量均显著低于对照,并以‘黑籽南瓜’和‘云南黑籽南瓜’下降幅度最大、耐性最差,而‘野木一雄’、‘青佳砧甲’、‘津油108’和‘抗线1号’在 Cd处理下均与对照差异不显著,生长势良好,耐性强。（2）在2种浓度Cd处理下,‘津油108’幼苗体内各抗氧化酶活性较高,根系和叶片的 MDA含量与对照无显著差异,未受到膜脂过氧化伤害;‘野木一雄’ 幼苗各抗氧化酶活性较高,MDA含量升高幅度较小,为对照的1.01~1.56倍,受到膜脂过氧化伤害相对较小;而‘多美109’、‘强力1号’和‘云南黑籽南瓜’ 幼苗在2种浓度Cd处理下,各抗氧化酶活性显著下降,体内MDA含量升高幅度大,分别为对照的1.30~2.46、1.33~3.11、1.45~3.24倍,受伤害程度最大。（3）‘津油108’与‘青佳砧甲’在2种浓度Cd处理下地上部Cd含量和TF均较小,Cd吸收能力最弱,其次是‘野木一雄’,而‘亮丽佳’、‘黑籽南瓜’和‘云南黑籽南瓜’地上部Cd含量和TF最大,Cd吸收能力最强。（4）隶属函数值综合评价结果显示,10种砧用南瓜幼苗对Cd的耐性大小依次为：‘津油108’＞‘野木一雄’＞‘鑫力3号’＞‘青佳砧甲’＞‘抗线1号’＞‘多美109’＞‘黑籽南瓜’＞‘亮丽佳’＞‘强力1号’＞‘云南黑籽南瓜’。研究认为,砧用南瓜品种对镉胁迫的耐受性存在明显差异,并以‘津油108’最佳,其在镉胁迫下生长势良好,耐性强,且镉吸收和转运能力最弱。     

干旱及镉污染对巨菌草生理和镉富集特征的影响

巨菌草因具有生长迅速、生物量大等优点而成为重金属污染修复的良好材料,干旱是影响其生长和修复能力的主要原因。该研究采用盆栽实验方法,探讨了干旱处理(25%土壤田间持水量)、镉处理(3mg·kg~(-1))及其交互处理对巨菌草生长、光合、抗氧化酶活性、活性氧含量、镉积累与分配特征的影响。结果表明:(1)与对照相比,干旱处理、镉处理及其交互处理对巨菌草生物量积累和光合作用均有一定抑制作用,但各处理巨菌草的耐性系数均较高;叶片中丙二醛(MDA)含量及过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性在各处理下均不同程度升高,抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性在交互处理下显著升高,而超氧化物歧化酶(SOD)活性在镉处理和交互处理下显著降低。(2)与单一处理相比,无论从生物量积累,还是叶片活性氧引起的细胞膜受损伤程度(用MDA表示)来看,交互处理并没有引起更严重的负面效应。(3)镉和交互处理下巨菌草各器官的镉含量均显著增加,且主要积累在根部;与镉处理相比,交互处理显著降低巨菌草的镉富集量,但未显著降低其地上部镉富集量。研究发现,巨菌草具有较强的耐旱性和抗镉污染的能力,干旱与镉交互处理并不会造成更严重的叠加负面影响,但会显著降低巨菌草地下部的镉富集量;在受到干旱及镉污染交互影响的区域种植巨菌草具有良好的修复前景。     

曼陀罗和苍耳对污染土壤中镉的吸收与富集

目的:研究曼陀罗和苍耳对重金属镉的吸收与富集特征.方法:室外盆栽试验和室内原子吸收测定曼陀罗和苍耳体内的镉含量.结果:土壤中的镉刺激了植物的生长,曼陀罗和苍耳的生物量都比对照有所增加;曼陀罗和苍耳体内的镉含量随土壤中镉浓度的增加而增加;当土壤中镉浓度为100mg·kg-1时,曼陀罗地上部分富集系数为1.15,大于1,而在其它测试浓度下均小于1;苍耳地上部分的富集系数在所有测试浓度下都小于1.结论:曼陀罗和苍耳都不属于镉的超富集植物.     

三种观赏植物对土壤中镉的富集特征研究

以3种观赏植物海芋、肾蕨和蟛蜞菊为试材进行盆栽试验,研究其对土壤重金属镉的富集特征。结果表明：3种观赏植物对镉有不同的富集能力,其地上部和地下部富集的镉与土壤的镉含量呈显著正相关（r＞0.9）。蟛蜞菊地上部吸收富集能力最大,其次是海芋,肾蕨最弱;而海芋地下部镉含量最高,其次是肾蕨,蟛蜞菊最少。当土壤镉含量在0～120 mg/kg范围内,三种观赏植物根的富集系数都大于1,说明3种观赏植物根系对镉具有富集能力。3种植物中只有蟛蜞菊地上部和地下部的富集系数都大于1,说明其具有超积累植物的富集系数特征。因此,蟛蜞菊对重金属镉污染的土壤修复有一定的应用潜力。     

土壤与大气Cu处理下迎春的耐性和富集特征研究

作为北京市常见园林灌木树种之一，迎春(Jasminum nudiflorum)因其在早春独特的观赏性而深受市民喜爱。Cu污染是北京市较为严重的重金属污染类型之一。为探讨迎春对城市Cu污染的修复作用，该文通过模拟北京市土壤和大气Cu污染条件，采用盆栽试验，设置9种不同浓度的土壤和大气Cu处理，以验证迎春Cu富集能力及生理生长特性。结果表明：(1)土壤和大气沉降处理均能显著增加迎春根、茎、叶中的Cu含量，其中土壤贡献率为63.48%～96.99%。各处理中Cu含量均表现为根>茎>叶。(2)大气处理下光化学转化效率(F_v/F_m)和相对叶绿素含量(SPAD值)提高，初始荧光(F₀)降低，光合能力增强，而土壤处理及土壤和大气双重处理则对迎春的光合作用产生抑制影响。(3)与大气处理相比，土壤处理及土壤和大气双重处理导致活性氧(ROS)积累增多，膜脂过氧化作用加剧，丙二醛(MDA)含量大幅升高，抗氧化酶活性与脯氨酸(PRO)含量逐渐下降，造成生物膜系统损伤。(4)低浓度Cu处理对迎春生长有促进作用，而高浓度Cu处理(SHA...     

不同有机肥配施对小麦和燕麦镉积累、分配及转运的影响

为探讨化肥减量配施不同有机肥对小麦和燕麦镉吸收变化特征。试验在化肥施用减量20%基础上,设厩肥30000 kg/hm2（AM）、生物有机肥600 kg/hm2（BF）、厩肥30000 kg/hm2+生物有机肥600 kg/hm2（AM+BF）及化肥正常施用量（CK）4个施肥处理,研究不同有机肥对作物镉积累、分配、转运影响。结果显示,有机肥配施可降低作物各器官镉吸收,与CK相比,小麦籽粒镉含量降低15.79%-36.84%,籽粒富集系数降低8.02%-24.55%,根、茎、叶、穗向籽粒的转运系数降低5.79%-56.28%;与CK相比,燕麦籽粒镉含量降低11.76%-47.06%%;处理BF、AM+BF籽粒富集系数降低38.46%、30.77%%;根、茎、叶、穗向籽粒的转运系数降低16.2%-32.77%;并且灌浆后燕麦籽粒镉含量上升伴随着茎镉含量下降。有机肥配施处理下两种作物生物量增加6.78%-11.00%;燕麦抽穗后各器官镉向籽粒的转移量、转移率、贡献率均以茎为最高。上述结果表明,配施有机肥可降低作物籽粒镉含量、富集系数和转运系数,可提高农产品安全质量,且对燕麦籽粒降镉效果优于小麦,研究发现作物抽穗后镉从茎向籽粒转运是籽粒镉积累的主要来源。     

硅缓解植物镉毒害的生理生态机制

镉是对生物毒性最强的污染物之一。过量的镉能够抑制植物的生长和光合作用,干扰矿质代谢并诱发氧化胁迫。硅作为一种有益元素,主要以Si(OH)_4的形态通过主动或被动方式被植物体吸收并转运到地上部分。硅对植物镉毒害具有缓解作用,但其缓解机制在不同物种、品种或生态型之间存在显著差异,并表现出一定的硅/镉浓度依赖性。总体上可概括为避性机制和耐性机制。避性机制包括:(1)在器官水平,减少植物根系对镉的吸收及其向地上部的转运;(2)在细胞水平,增强细胞壁对镉的吸附能力,减少共质体中镉的含量。耐性机制包括:(1)诱导细胞产生小分子螯合剂,增强对镉的螯合作用,减少细胞中游离态镉的含量;(2)增强抗氧化机制,减轻氧化胁迫;(3)改善光合作用和无机营养,促进植物生长。从植物对硅的吸收和转运、镉对植物的毒害作用以及硅对缓解植物镉毒害的生理生态机制3个方面进行了综述,并基于目前的研究现状和薄弱之处,对今后的研究重点进行了展望。     

植物对重金属镉的耐受机制

镉离子（Cd^2＋）具有强植物毒性,抑制植物生长,甚至使植物死亡。由于长期的环境选择和适应进化,植物发展出耐受机制,可减轻或避免Cd^2＋的毒害。硫转运蛋白、硫还原相关酶类以及半胱氨酸、谷胱甘肽和植物螯合肽合成基因的表达受Cd^2＋调控。同时这些基因的过表达也能提高植物对Cd^2＋的耐性。植物抗氧化系统对Cd^2＋胁迫诱发的活性氧的清除作用,具转运Cd^2＋活性的质膜转运蛋白促进Cd^2＋经共质体途径向木质部运输、装载,而后随蒸腾流向地上部迁移,具转运Cd^2＋活性的液泡膜转运蛋白促进Cd^2＋进入液泡的隔离作用,都在植物对Cd^2＋的耐性中起作用。     

镉对燕麦幼苗生长和某些生理特性的影响

以未经任何重金属污染的燕麦为材料,研究镉对燕麦种子萌发、幼苗生长和某些生理特性的影响.燕麦(Avena nuda)品种"蒙燕7413"由甘肃省通渭县农业局提供,试剂为CdCl2·2H2O(分析纯).     

菖蒲幼苗对Cd胁迫的响应及其Cd富集能力分析

研究了菖蒲（Acorus calamus L．）幼苗对不同浓度Cd胁迫的响应及其Cd富集能力。结果表明,随Cd浓度的提高（0～25mg·L^-1）,菖蒲幼苗的株高、根长、干质量、叶绿素含量和对Cd的耐性指数均逐渐下降,脯氨酸含量逐渐升高;各处理组的SOD和POD活性均高于对照,且以15mg·L^-1Cd处理组最高。随胁迫时间延长（1—10d）,叶绿素含量持续下降,而SOD和POD活性及脯氨酸含量则先升高后下降。菖蒲幼苗体内Cd含量随Cd浓度的提高而增加,根系对Cd的富集能力高于地上部分。在Cd胁迫条件下,菖蒲幼苗对Cd的转移系数小于1,根系对Cd的滞留率为89．5％-93．9％,表明菖蒲幼苗根系对Cd有较强的滞留作用和富集能力。     

镉胁迫对吊兰及银边吊兰生长及镉富集特性的影响

选择吊兰和银边吊兰为试验材料,采用水培法研究其在不同Cd2+处理浓度(0、20、80、200 μmol·L-1)下生长及生理特性的变化.结果表明:20 μmol·L-1镉对两种吊兰的影响较小,单叶面积、总叶面积、叶绿素(Chl)a含量、总叶绿素[Chl(a+b)]含量、类胡萝 卜素含量、Chl a/Chl b值、胞间二...     

龙眼对镉的吸收分布特性及耐性研究

以三年生可开花结果的盆栽松风本龙眼为试材,研究镉处理后龙眼体内镉含量变化及植株生长效应。结果表明,龙眼吸收的镉,大部分停留在根内,少量向地上的叶和果转移,各器官镉的含量依次为根> 叶> 果。龙眼对镉具有较强的耐性,即使土壤外加镉量达400 mg/kg,其植株外观也未出现明显的毒害症状,但果的镉含量已严重超标。     

雌雄异株地钱(Marchantia polymorpha)对镉胁迫生理响应的性别差异

为探究雌雄地钱在镉胁迫下性别响应差异,该文采用室内培养法,对野外采集的地钱雌雄配子体进行CdCl₂(100 mg·L^-1)溶液胁迫处理,定期取样观测其生理指标并在雌雄间进行比较。同时,利用隶属函数法计算雌雄地钱所有指标的综合评价值,评估雌雄地钱耐镉能力差异。结果表明:雌雄地钱在镉胁迫后,各个指标的变化趋势基本一致,超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)均表现为显著上升,过氧化物酶(POD)呈现为先下降后上升,脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白均表现为先上升后下降,叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)均表现为显著下降; 雌性地钱叶绿素a/叶绿素b(Chla/Chlb)显著上升,雄性地钱仅在胁迫8 d显著上升,其余天数下无显著变化; 综合评价值显示耐镉能力为雄性地钱>雌性地钱。该研究结果为深入探讨雌雄异株植物对胁迫的性别响应差异提供了参考。     

互花米草幼苗对重金属镉胁迫的生理响应

以互花米草为实验材料,通过模拟海水河沙培养实验,研究不同浓度镉胁迫对互花米草生理生化的影响。结果表明:随着镉浓度的增大,互花米草叶、根生物量逐渐降低,膜透性、丙二醛、SOD、POD酶活性随着镉浓度的增加而增加,其酶抗性也发挥到最大的程度。随着镉浓度的增加互花米草的光合特性发生较大变化,净光合速率、胞间CO₂和气孔导度都下降和减少。     

秋华柳和枫杨幼苗对镉的积累和耐受性

以秋华柳和枫杨当年实生幼苗为研究对象,采用向土壤添加外源镉(CdCl₂ · 2.5H₂O)的形式设置了0(对照组)、10 、20 、50、100 mg/kg 5个处理,研究了镉胁迫下秋华柳和枫杨幼苗的生长、生物量变化和根茎叶镉含量,并评价了两树种的耐性指数(Ti)、转移系数(Tf)和生物富集系数(BCF)。结果表明:(1)在镉含量为10 mg/kg时,秋华柳和枫杨幼苗基于生长和生物量参数的耐性指数(Ti)分别为91.72和91.62,与对照组相比无显著变化,其余各组(20、50、100 mg/kg)则显著低于对照植株(P<0.05);(2) 土壤镉浓度小于20mg/kg时,秋华柳植株茎、叶镉积累量分别高达61.73 mg/kg、163.04 mg/kg,根镉积累量为91.05 mg/kg;枫杨植株茎、叶镉积累量最高分别为7.9 mg/kg、5.25 mg/kg,仅为秋华柳茎、叶的12.8%和3.2%,根镉积累量高达190.68 mg/kg;(3) 除对照外,秋华柳幼苗各部分镉含量为叶＞根＞茎,转移系数(Tf)介于0.789-1.513之间,枫杨幼苗各部分镉含量为根＞茎＞叶,转移系数(Tf)介于0.037-0.044之间,远远小于秋华柳Tf;(4)秋华柳和枫杨幼苗在土壤镉浓度为10 mg/kg时具有很高的生长适应性和耐性,秋华柳根吸收的镉向地上部分转移能力、地上部分积累镉的能力都远远大于枫杨,生物富集系数(BCF)进一步证实了这一特性。研究证明,秋华柳植株具有很高的镉耐性、镉转移能力及地上部分积累镉的能力,适合于镉污染严重区域的植物修复。