Pb、Cd及复合污染对茶树生理生态效应的研究

论文摘要

以川西蒙顶山名优茶区蒙山213号2年生茶树为研究对象,通过盆栽试验,土施不同浓度醋酸铅[Pb（CH3COO）2·3H2O]和硝酸镉[Cd（NO3）2·4H2O],重点探讨铅、镉及其复合污染对不同季节蒙山茶叶生长状况及叶片生理特性的影响,同时讨论铅、镉两种离子在茶树不同部位中的含量及吸收累积特性。为进一步控制茶树体内重金属含量,探讨其污染的特征,同时为防治重金属污染,提高茶叶品质提供理论参考。主要研究结果如下:（1）不同浓度铅对蒙山茶叶生长及叶片生理特性的影响随着铅浓度的增加,夏茶生物量下降,相关系数为-0.937**（P＜0.01）,并有失绿现象,茶树生长受到一定程度的抑制。春茶叶绿素含量加铅处理高于对照处理,夏茶叶绿素含量呈现先增加后降低的趋势,当铅浓度为100mg/kg时,叶绿素含量达到最大值2.92 mg/g,铅浓度为1500mg/kg时,达到最小值2.28mg/g。叶片中丙二醛、游离脯氨酸含量随铅浓度增加而增加,且夏茶中的含量大于春茶;春茶中可溶性糖先增加后降低,当铅浓度为为200mg/kg时,春茶、夏茶可溶性糖同时达到最大值。（2）不同浓度镉对蒙山茶叶生长及叶片生理特性的影响低浓度镉（＜10mg/kg）对茶树生长无明显毒害作用,当镉浓度超过10mg/kg时,植株叶片出现黄叶,当镉浓度达到60mg/kg时,茶树植株受毒害基本死亡;春茶、夏茶生物量随镉浓度的增加而下降,其相关系数分别为-0.867*（P＜0.05）、-0.878**（P＜0.01）。春茶叶绿素含量加镉处理大多高于对照,其增加量先高后低;夏茶叶绿素含量随镉浓度的增加极显著降低,其相关系数r=-0.997**（P＜0.01）。春茶、夏茶的MDA含量随镉处理浓度增加而增加,其正相关系数分别为r=0.970**,r=0.994**（P＜0.01）,且夏茶MDA含量明显高于春茶;春茶游离脯氨酸含量随镉浓度的增加而增加,正相关系数r=0.829*（P＜0.05）,夏茶游离脯氨酸含量则极显著增加,其相关系数r=0.980**（P＜0.01）,且夏茶游离脯氨酸含量明显高于春茶;春茶可溶性糖都加镉处理高于对照,其增加量先高后低,负相关系数为r=-0.342,差异不显著,夏茶可溶性糖呈下降趋势,其相关系数r=-0.909*（P＜0.05）。（3）铅、镉复合污染对蒙山茶叶生长及叶片生理特性的影响随着复合处理浓度的增加（Cd＞10mg/kg,Pb＞200mg/kg）,茶树植株的生长表现出一定的抑制作用,茶叶生物量随复合浓度的增加而下降。铅-镉交互抑制春茶叶绿素a、叶绿素a+b、可溶性糖的合成,促进春茶叶绿素b、MDA、游离脯氨酸的合成,春茶游离脯氨酸的合成主要受镉的影响,而其余生理指标的合成主要受铅-镉复合污染的影响。夏茶中,铅-镉复合污染均促进各生理指标的合成,其中叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b的合成主要受铅-镉复合污染的影响,游离脯氨酸、可溶性糖的合成主要受镉的影响,MDA主要受铅的影响。（4）蒙山茶树中铅、镉元素的吸收累积特性铅、镉元素在茶树体内由高到低的分布顺序是:吸收根＞嫩茎＞成熟叶片＞新梢（一芽三叶）,茶树各部位（吸收根、嫩茎、成熟叶片、新梢）铅含量与土壤中铅含量有极显著正相关关系;随镉处理浓度的增加,吸收根、嫩茎、成熟叶片中镉含量均极显著增加。复合污染下,镉对茶树吸收根、嫩茎、春茶、夏茶累积铅具有协同作用,铅对茶树吸收根累积镉具有协同作用,对茶树其他部位累积镉具有拮抗作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 研究意义及目的
• 1.2 国内外研究现状综述
• 1.2.1 铅元素的国内外研究现状
• 1.2.2 镉元素的国内外研究现状
• 1.2.3 铅镉复合污染研究
• 1.3 研究目标
• 1.4 研究内容
• 1.5 技术路线
• 2 材料与方法
• 2.1 研究区概况
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 样品采集
• 2.2.2 实验设计
• 2.2.3 样品采集与处理
• 2.2.4 测定指标与方法
• 2.2.5 数据统计分析
• 3 结果与分析
• 3.1 铅对茶树生长及生理特性的影响
• 3.1.1 铅对茶树生长的影响
• 3.1.2 铅对茶树部分生理特性的影响
• 3.1.3 小结
• 3.2 镉对茶树生长及生理特性的影响
• 3.2.1 镉对茶树生长的影响
• 3.2.2 镉对茶树部分生理特性的影响
• 3.2.3 小结
• 3.3 铅、镉复合污染对茶树生长及生理特性的影响
• 3.3.1 铅镉复合污染对茶树生长的影响
• 3.3.2 铅、镉复合污染对茶树部分生理特性的影响
• 3.3.3 小结
• 3.4 茶树中铅、镉元素的吸收累积特性
• 3.4.1 铅在茶树中的分布累积特性
• 3.4.2 镉在茶树中的分布累积特性
• 3.4.3 复合污染下,铅、镉在茶树体内的吸收累积特性
• 3.4.4 小结
• 4 结论
• 4.1 铅对茶树的影响
• 4.2 镉对茶树的影响
• 4.3 铅镉复合污染对茶树的影响
• 4.4 茶树中铅、镉元素的吸收累积特性
• 5 有待进一步研究的问题
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文