錳廠區(qū)廢棄地重金屬污染土壤下欒樹和杜英的光合生量響應(yīng)研究.pdf

1、利用木本植物進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)與重建是以丘陵山地為主的南方重金屬礦區(qū)廢棄地生態(tài)治理的一種重要方法。研究在重金屬脅迫條件下一些樹種的光合特性,并揭示其適應(yīng)機(jī)制,對(duì)于正確選擇礦區(qū)廢棄地生態(tài)修復(fù)的樹種,治理土壤重金屬污染和進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)具有十分重要的意義。本研究采用五種方案進(jìn)行盆栽試驗(yàn)(對(duì)照CK:100％自然土；W1:25％礦區(qū)廢棄地土壤+75％自然土；W2:50％礦區(qū)廢棄地土壤+50％自然土；W3:75％礦區(qū)廢棄地土壤+25％自然土；W4:100％

2、礦區(qū)廢棄地土壤),對(duì)比研究錳礦區(qū)重金屬污染土壤下有廣闊利用前景的鄉(xiāng)土樹種一欒樹(Koelreuteria paniculata Laxm)和杜英(Elaeocarpus decipens)光合生理生態(tài)的響應(yīng)、兩樹種凈光合速率與各因子相關(guān)性及重金屬脅迫對(duì)植物生長(zhǎng)的影響進(jìn)行研究,以揭示欒樹、杜英地上部分的生理生態(tài)響應(yīng)對(duì)策。結(jié)果表明:
　　 1.7月份日變化進(jìn)程中,4種不同處理(W1、W2、W3、W4)下,欒樹的W1、W2和W4的凈光

3、合速率日變化呈雙峰曲線,CK和W3則呈單峰曲線；杜英(除W4)凈光合速率日變化均呈雙峰曲線,杜英的凈光合速率日均值高于欒樹。對(duì)欒樹來說,4種不同處理(W1、W2、W3、W4),隨著重金屬土壤濃度的增加,各處理凈光合速率日均值分別是對(duì)照的66％、87％、106％、117％。對(duì)杜英來說,4種不同處理的凈光合速率日均值均低于對(duì)照,分別是對(duì)照的73％、83％、72.7％、57％。重金屬處理降低了兩樹種的氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率日變化幅度。欒樹W1和W

4、4處理加大了胞間CO2濃度日變化幅度,而W2、W3處理減少了其日變化幅度；杜英而言,W1、W2、W4處理加大了胞間CO2濃度日變化幅度,W3減少了其日變化幅度。
　　 2.對(duì)兩樹種夏秋兩季的凈光合速率進(jìn)行了研究,結(jié)果表明:兩樹種的夏季凈光合速率平均值高于秋季,秋季各處理間凈光合速率平均值的大小關(guān)系發(fā)生了變化。夏季,欒樹W3凈光合速率平均值最大,為4.74μmol·m-2·s-1,且只有W3的平均值高于對(duì)照的4.1μmol·m-2

5、·s-1,W1最小,為2.36μmol·m-2·s-1；秋季,W2平均值最大,為2.56μmol·m-2·s-1,W3最小,為2.12μmol·m-2·s-1,均高于對(duì)照的1.72μmol·m-2·s-1。夏季,杜英W2處理凈光合速率平均值最大,為4.52μmol·m-2·s-1,W4最小,為3.59μmol·m-2·s-1,各處理平均值均低于對(duì)照的6.04μmol·m-2·s-1；秋季,W1凈光合速率平均值最大,為2.36μmol·m

6、-2·s-1,W4最小,為1.73μmol·m-2·s-1,且各處理平均值均低于對(duì)照的3.05μmol·m-2·s-1。
　　 3.欒樹凈光合速率與土壤各重金屬元素(Mn、Cu、Zn、Pb、Ni、Co、Cd)含量的相關(guān)性都不顯著,杜英凈光合速率與土壤Pb、Cd、Cu含量呈顯著負(fù)相關(guān)。影響兩樹種凈光合速率的環(huán)境因子不同。欒樹凈光合速率與葉片全N及葉綠素含量呈顯著負(fù)相關(guān),與葉片Mn、Zn元素含量呈顯著正相關(guān)；杜英凈光合速率與葉片N、

7、P、K、Mg、Ca、Fe、Mn、Zn含量及葉綠素含量的相關(guān)關(guān)系均未達(dá)到顯著水平。
　　 4.欒樹的株高增長(zhǎng)率均低于杜英。夏季欒樹(除W3)各處理的株高增長(zhǎng)率都高于秋季；各處理平均地徑增長(zhǎng)量大小順序W3>W4>CK>W2>W1,說明低濃度下對(duì)地徑增長(zhǎng)有抑制作用,而高濃度下反而促進(jìn)地徑的增長(zhǎng)。
　　 杜英生長(zhǎng)快,且長(zhǎng)勢(shì)良好,夏季株高增長(zhǎng)率均遠(yuǎn)高于秋季；各處理的平均地徑增長(zhǎng)量大小順序是 CK>W2>W1>W3>W4,均低于對(duì)照

8、,不同重金屬土壤摻和濃度下對(duì)地徑增長(zhǎng)有一定的抑制作用,且隨著濃度的增加抑制作用越明顯。
　　 5.各重金屬元素中錳元素的損失量最大,各處理與其試驗(yàn)初相比,兩樹種均是W2損失得最大,W1損失最小。試驗(yàn)?zāi)┢跈铇涓魈幚硗寥厘i含量按順序分別為試驗(yàn)初的62.9％、21.34％、50.33％、43.38％;杜英各處理土壤錳含量按順序分別為試驗(yàn)初的63.45％、21.1％、41.2％、41.66％。造成錳元素?fù)p失的主要因?yàn)槭墙邓蜐补嗉爸参锏?/p>