两种地被植物对土壤铅污染的生理生态响应

作     者：刘碧英 

作者单位：四川农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：潘远智

授予年度：2011年

学科分类：12[管理学] 1204[管理学-公共管理] 082803[工学-农业生物环境与能源工程] 07[理学] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 120405[管理学-土地资源管理] 0713[理学-生态学] 

主      题：藿香蓟 沿阶草 铅胁迫 植物生理 植物营养 

摘      要：园林地被植物在乔、灌木和草坪组成的城市植被间起着承上启下的作用,成为城市园林植物生态系统中不可缺少的部分,对保护环境、美化园林景观及其提高园林绿地生物多样性具有重要意义。由于地被植物直接生长于城市土壤中,生长发育可能受到土壤Pb污染胁迫的严重影响。但迄今为止,有关土壤Pb污染对植物的影响研究主要集中在农作物和城市园林木本植物,而且重点在于生长旺盛的叶片对Pb污染的生理响应。但植物的不同生理时期的叶片对Pb污染的响应可能显著不同;土壤Pb污染胁迫是否影响到植物营养?迄今尚缺乏相应的研究报道。 本研究以霍香蓟（Ageratum conyzoides）和沿阶草（Ophiopogon bodinieri）等两种广泛应用于城市园林绿化地被植物为材料,采用盆栽控制实验方法,研究了两种地被植物对土壤不同Pb浓度（0、250、500、750、1000、1250、1500 mg/kg）胁迫处理的生态响应,以期为城市建设中地被植物的选择提供一定的科学依据。研究结果如下。 （1）土壤Pb胁迫处理降低了藿香蓟叶片的叶绿素总量及叶绿素a和b含量。表明重度土壤Pb污染降低了植物的光合作用。 （2）随着Pb处理浓度的增加,同一时期内藿香蓟叶片SOD、POD和CAT酶活性均上升,质膜透性增大,丙二醛（MDA）含量上升,但土壤Pb浓度超过750 mg/kg或1000 mg/kg后保护酶活性开始逐渐下降。随着胁迫处理时间的延长,SOD活性在20 d、40 d和60 d时都高于胁迫处理7d时的活性,POD活性则随着时间的延长,在第20 d时急剧下降;CAT活性则在胁迫处理60 d时活性急剧下降。这些研究结果表明,藿香蓟能在一定程度上适应土壤Pb胁迫,但Pb胁迫浓度超过750 mg/kg后将影响其生理代谢过程。 （3）沿阶草不同叶片SOD、POD和CAT活性随着土壤Pb浓度的增加表现出先增加后降低的趋势,游离Pro和MDA含量则随着土壤Pb浓度增加而增加,但不同叶片对土壤Pb胁迫的响应存在差异,以FL最敏感,ML次之,OL最不敏感。这表明,沿阶草能适应一定浓度范围的Pb污染胁迫,但不同叶片对Pb污染的响应与适应机制存在差异,FL对Pb胁迫的生理响应更敏感,而OL对Pb污染胁迫的敏感度相对较低。 （4）低浓度Pb胁迫处理明显增加了藿香蓟的生物量生长、根茎叶中的N、P、K和Mg含量及养分积累;抑制了沿阶草的生物量生长、P和Mg含量及养分积累,高浓度Pb胁迫处理增加了沿阶草N含量与养分积累,改变了养分在植物体内的分配格局,这说明藿香蓟、沿阶草能在一定程度上适应Pb污染土壤环境,可用于轻度Pb污染区域的园林绿化。