重金属Cr（Ⅵ）对红树植物白骨壤幼苗生长及生理生态效应的研究

论文摘要

采用砂基栽培,研究重金属Cr（Ⅵ）在不同浓度梯度和不同胁迫处理阶段（种苗期和幼苗期）及胁迫处理时间条件下对红树植物白骨壤（Avicennia marina）幼苗的生长及生理生态效应的影响。设置Cr（Ⅵ）胁迫浓度系列为1.0、2.5、5.0、7.5、10.0、15.0、20.0mg·L-1,以不加Cr（Ⅵ）为对照,培养基海水盐度均为15‰,培养期分为45d和150d。实验期间全程记录及观测各胁迫组白骨壤种苗萌发及幼苗生长状况,定期记录幼苗的高度生长、叶片大小,并分别在胁迫栽培45d和150d采样测定幼苗根系生长、各组分生物量生长,以及幼苗含水量、叶绿素含量、可溶性蛋白含量、抗氧化酶活性、膜脂过氧化作用、盐分代谢、Cr的累积分布等指标参数。研究结果表明:1.种苗期进行Cr（Ⅵ）胁迫处理25d,白骨壤种苗初期萌发率表现“低促高抑”变化规律;随着胁迫时间的延长和胁迫强度的提高,白骨壤幼苗幼叶萌生和幼苗成活率均受到抑制。2.种苗期进行Cr（Ⅵ）胁迫处理（45d或150d）对白骨壤幼苗根数影响不大,但对根长、苗高、叶片大小、生物量均有不利影响,且浓度越高越明显。3.种苗期进行Cr（Ⅵ）胁迫45d,对幼苗各组分含水量影响不大,但至150d,但各组分含水量较45d略有下降。4.种苗期进行Cr（Ⅵ）胁迫处理45d或150d,白骨壤幼苗叶片叶绿素含量表现“低促高抑”变化规律;幼苗期进行胁迫处理45d对叶片叶绿素含量有抑制作用。5.种苗期进行Cr（Ⅵ）胁迫处理45d,对白骨壤幼苗根尖和叶片可溶性蛋白质含量有促进作用,至150d,随胁迫浓度的提高,则有一定抑制作用;幼苗期胁迫45d,对白骨壤幼苗根尖可溶性蛋白含量有促进作用,对叶片可溶性蛋白含量则有抑制作用。6.种苗期胁迫45d或150d,白骨壤幼苗根尖POD活性变现为“低促高抑”,且随时间延长抑制加剧,叶片随着生长基Cr（Ⅵ）浓度的提高而提高,且随胁迫时间的延长,提高幅度增加;幼苗期胁迫45d,对白骨壤幼苗根尖和叶片POD活性均有一定的抑制作用。7.种苗期进行Cr（Ⅵ）胁迫45d,随着生长基Cr（Ⅵ）浓度的提高,白骨壤幼苗根尖和叶片SOD活性均表现为随之逐渐上升,胁迫时间延长达150d时,叶片SOD活性仍随Cr（Ⅵ）浓度提高而升高,而根尖SOD活性在高浓度(≥10.0mg·L-1)则有下降趋势;幼苗期进行Cr胁迫45d,对白骨壤幼苗根尖和叶片SOD活性均有一定的抑制作用。8.种苗期进行Cr（Ⅵ）胁迫处理（45d或150d）,对白骨壤幼苗根尖CAT活性具有促进作用,但随胁迫时间的延长,高浓度(≥10.0mg·L-1)胁迫则表现出一定的抑制作用;胁迫45d,低浓度(≤2.5mg·L-1)胁迫,对白骨壤种苗叶片CAT活性有明显的促进作用,随着Cr（Ⅵ）浓度的提高和胁迫时间的延长,则表现出不同程度的抑制作用;幼苗期进行Cr（Ⅵ）胁迫45d,对白骨壤幼苗根尖CAT活性有抑制作用,叶片CAT活性则表现“低促高抑”规律。9.种苗期进行Cr（Ⅵ）胁迫处理（45d或150d）对白骨壤幼苗根尖和叶片AsA含量均有明显的促进作用,且150d提高幅度大于45d;幼苗期进行胁迫处理45d,对白骨壤幼苗根尖和叶片AsA含量有一定的促进作用,但提高幅度小于种苗期。10.种苗期进行Cr（Ⅵ）胁迫处理,白骨壤幼苗根尖在高浓度(≥10.0 mg·L-1)胁迫则一定程度上促进膜脂过氧化作用;而叶片膜脂过氧化作用不明显,幼苗期进行胁迫处理45d,根尖和叶片膜脂过氧化作用随Cr（Ⅵ）浓度的提高而加强。11.种苗期进行Cr（Ⅵ）胁迫处理（45d或150d）,白骨壤幼苗根、茎对Cr的吸收均表现为随胁迫浓度的提高而升高,且随胁迫时间的延长,各组分的Cr累积量增加;幼苗期进行胁迫处理45d,白骨壤幼苗根对Cr的吸收表现出随胁迫浓度的提高而升高,而茎、叶则表现为先升后降,且根、茎Cr含量低于种苗期,而叶Cr含量则高于种苗期。12.白骨壤幼苗根系对培养基Cr的富集系数最大,即根系表现为Cr的最大累积器官,13.随着Cr（Ⅵ）胁迫强度的提高,白骨壤幼苗叶片的泌盐速率逐渐提高。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 土壤中铬（Cr）污染及其植物效应
• 1.1.1 铬的化学特征
• 1.1.2 土壤中Cr污染来源和含量分布
• 1.1.3 土壤中Cr的行为和转化
• 1.1.4 土壤中Cr污染的植物效应
• 1.2 植物对重金属耐性研究
• 1.2.1 植物对重金属的反应
• 1.2.2 重金属对植物的毒性症状和机制
• 1.2.3 高等植物对重金属的耐性特征
• 1.2.4 植物金属耐性的测定
• 1.3 红树林重金属污染研究进展
• 1.3.1 红树林区沉积物中重金属含量
• 1.3.2 红树植物对重金属污染的耐性研究
• 1.3.3 红树林对海湾河口生态系统重金属污染的净化作用
• 1.3.4 红树植物重金属生理生态及生化效应的研究
• 1.4 本研究的目的意义及主要内容
• 2 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.2 种苗培养及暴污处理
• 2.3 分析样品的研制
• 2.4 主要试剂和仪器
• 2.5 分析方法
• 2.6 数据处理
• 3 结果与讨论
• 3.1 种苗期处理Cr（Ⅵ）对白骨壤幼苗生长及生理生态的影响
• 3.1.1 Cr（Ⅵ）对种苗萌发及幼苗成活率的影响
• 3.1.2 Cr（Ⅵ）对白骨壤幼苗生长的影响
• 3.1.3 Cr（Ⅵ）对白骨壤幼苗生物量生长的影响
• 3.1.4 Cr（Ⅵ）对白骨壤幼苗含水量的影响
• 3.1.5 Cr（Ⅵ）对白骨壤幼苗叶片叶绿素含量的影响
• 3.1.6 Cr（Ⅵ）对白骨壤幼苗根尖和叶片可溶性蛋白含量的影响
• 3.1.7 Cr（Ⅵ）对白骨壤幼苗根尖及叶片膜保护系统的影响
• 3.1.8 白骨壤幼苗对生长基Cr的吸收与累积
• 3.1.9 Cr（Ⅵ）对白骨壤幼苗叶片泌盐速率的影响
• 3.2 幼苗期处理Cr（Ⅵ）对白骨壤幼苗生理生态的影响
• 3.2.1 Cr（Ⅵ）对白骨壤幼苗叶片叶绿素含量的影响
• 3.2.2 Cr（Ⅵ）对白骨壤幼苗根尖和叶片可溶性蛋白含量的影响
• 3.2.3 Cr（Ⅵ）对白骨壤幼苗根尖和叶片膜保护系统和膜脂过氧化作用的影响
• 3.2.4 白骨壤幼苗对Cr的吸收与累积
• 3.2.5 Cr（Ⅵ）对白骨壤幼苗叶片泌盐速率的影响
• 4 小结
• 5 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录