干旱及重金屬脅迫對(duì)油松和側(cè)柏光合指標(biāo)的影響

高山

摘要 以朝陽地區(qū)抗旱造林樹種油松和側(cè)柏為試驗(yàn)材料，在干旱和重金屬鉛的逆境脅迫條件下，探討其葉綠素含量和凈光合速率的變化。結(jié)果表明：不同的干旱脅迫顯著影響側(cè)柏的葉綠素含量和油松的凈光合速率。重金屬鉛的脅迫對(duì)油松和側(cè)柏的葉綠素含量和凈光合速率影響變化不一致，但是葉綠素含量在土壤鉛含量為 1 500 mg/kg時(shí)是2種樹的低代謝調(diào)整濃度，油松的凈光合速率最高值出現(xiàn)在土壤鉛含量為1 000 mg/kg的處理。

關(guān)鍵詞 干旱；重金屬；油松；側(cè)柏；光合指標(biāo)

中圖分類號(hào) S791.254；S791.38 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2016）16-0134-02

我國地域面積廣大，物產(chǎn)豐富，其中礦產(chǎn)資源尤為豐富。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)礦產(chǎn)業(yè)的需求量不斷加大，加上我國的礦山技術(shù)落后，導(dǎo)致粗獷式開發(fā)時(shí)常發(fā)生，不僅降低了資源利用率還使生態(tài)環(huán)境遭到破壞。遼西地區(qū)屬于干旱半干旱的山區(qū)，這就使農(nóng)業(yè)的發(fā)展受到限制，當(dāng)?shù)卣荒芤揽康V業(yè)開發(fā)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，因此不可避免地帶來了生態(tài)的破壞。油松和側(cè)柏是該地區(qū)造林常用樹種，其耐旱耐貧瘠的特性在這里得到了充分的發(fā)揮[1-2]，但是它們對(duì)該地區(qū)礦山周邊重金屬污染的耐受性還沒有報(bào)道。本試驗(yàn)以盆栽的油松和側(cè)柏幼苗為研究對(duì)象，人為模擬干旱和重金屬鉛脅迫的逆境條件，探討這2個(gè)樹種在此條件下的光合特性，為干旱地區(qū)礦山生態(tài)修復(fù)提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在遼寧省朝陽縣轄區(qū)一苗圃內(nèi)，選擇長勢(shì)一致的一年生油松和側(cè)柏幼苗為研究對(duì)象。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用盆栽的方式，選擇35 cm×40 cm規(guī)格的塑料盆，每盆裝土20 kg。當(dāng)年3月以分析純醋酸鉛為重金屬鉛的添加材料，設(shè)定5個(gè)水平，分別為0 mg/kg土（M1，CK）、500 mg/kg土（M2）、1 000 mg/kg土（M3）、1 500 mg/kg土（M4）、2 000 mg/kg土（M5）。與土攪拌均勻，鈍化1個(gè)月。測(cè)定當(dāng)?shù)赝寥雷畲筇镩g含水量為20%，設(shè)定4個(gè)水分處理，分別為30%最大田間含水量（W1）、50%最大田間含水量（W2）、70%最大田間含水量（W3）、90%最大田間含水量（W4）。于當(dāng)年4月將幼苗栽入鈍化1個(gè)月的盆中，每盆栽2株樹苗，每隔2 d澆水1次，采用稱重補(bǔ)水。10月對(duì)苗木的光合指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試。每個(gè)處理3盆，重復(fù)3次，共計(jì)180盆[3-5]。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目

幼苗葉片葉綠素含量采用紫外線分光光度計(jì)法測(cè)定；幼苗葉片凈光合速率采用便攜式光合測(cè)定儀法測(cè)定。

1.4 統(tǒng)計(jì)方法

用Excel 2007軟件以及SPSS 17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同水分處理?xiàng)l件下重金屬鉛對(duì)幼苗葉綠素含量的影響

由圖1可知，在不同的水分條件下油松幼苗葉片葉綠素含量受重金屬鉛脅迫的影響較大，總體上呈先下降后上升的趨勢(shì)。除了W2水分處理外，其余處理都是在M4出現(xiàn)最小值。在不同含量的重金屬鉛脅迫條件下，油松幼苗各處理間葉綠素含量變化不規(guī)律，但是在M1和M4處理下，各水分處理間的差異顯著（P<0.05），都以嚴(yán)重缺水的W1處理最高和充足供水的W4處理最低。

由圖2可知，在不同的水分條件下側(cè)柏幼苗葉片葉綠素含量受重金屬鉛脅迫的影響顯著，W1和W2處理的葉綠素含量對(duì)重金屬鉛脅迫程度的加劇呈逐漸下降趨勢(shì)，在M5處理時(shí)最低。而W3和W4處理的葉綠素含量呈先下降后上升趨勢(shì)，在M4處理時(shí)最低。在不同的重金屬鉛脅迫條件下，除了W3和W4在M4和M5處理間差異不顯著外，側(cè)柏幼苗其他各處理葉綠素含量差異顯著（P<0.05）。

2.2 不同水分處理?xiàng)l件下重金屬鉛對(duì)幼苗凈光合速率的影響

由圖3可知，在不同的水分條件下油松幼苗葉片凈光合速率受重金屬鉛脅迫的影響較大，除了W1和W2在M5處理下差異不顯著，其余各處理間差異達(dá)到顯著水平（P<0.05），并且各處理凈光合速率都在M3處理下達(dá)到最高值。W1和W2處理變化規(guī)律不明顯，W3和W4處理都是隨著重金屬鉛脅迫的加劇呈先上升后下降趨勢(shì)。在不同的重金屬鉛脅迫條件下，M5在W1和W2處理下不顯著外，其余處理都達(dá)到顯著水平（P<0.05），以充足水分的W4處理凈光合速率最高。

由圖4可知，在不同的水分條件下側(cè)柏幼苗葉片凈光合速率受重金屬鉛脅迫的影響不明顯。在不同的重金屬鉛脅迫條件下，W3和W4處理顯著高于W1處理。M5處理下，W3處理的凈光合速率最高。

3 結(jié)論

油松和側(cè)柏幼苗葉綠素含量在不同的水分條件下變化趨勢(shì)不一致，其中側(cè)柏幼苗葉綠素含量受水分脅迫影響較大，油松在低水量處理時(shí)葉綠色含量保持較高的水平。油松和側(cè)柏幼苗葉綠素含量隨著鉛脅迫的加劇變化趨勢(shì)也不一致，側(cè)柏葉綠素含量在重金屬脅迫下影響較大。多數(shù)處理在土壤鉛含量為 1 500 mg/kg 是側(cè)柏和油松的自身代謝對(duì)逆境調(diào)整適應(yīng)時(shí)期。

水分處理對(duì)油松幼苗的凈光合速率影響影響顯著，凈光合速率隨著水分脅迫加劇而下降。而側(cè)柏的高含水量處理顯著高于最低的含水量處理，70%含水量處理有較好的凈光合速率。隨著鉛脅迫加劇側(cè)柏的凈光合速率無明顯變化規(guī)律，而油松呈先增大后下降趨勢(shì)，在土壤鉛含量超過1 000 mg/kg時(shí)光合速率開始減慢。

4 參考文獻(xiàn)

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