雷清江 李曉梅 于曉秋
(1.五大連池市林業(yè)局,黑龍江 五大連池 164100;2.齊齊哈爾市梅里斯區(qū)林業(yè)局,黑龍江 齊齊哈爾 160300)
研究植物中微量元素的含量和分布,對環(huán)境保護、植物生態(tài)以及景觀中微量元素遷移的途徑和機理的闡明等,都具有十分重要的意義。
植物樣品風干后,經挑選,去除蟲咬、枯葉等,然后粉碎,在70~80℃烘干,稱樣后在電爐上炭化,再在高溫爐內(450℃)灰化3h,用石墨爐原子吸收法測定鉛,用火焰原子吸收法測定銅、鋅、鉛、鉻、錳、鈷、鎳、鍶,用石墨爐原子吸收法測定鎘,回收率均在80%以上,用催化波極普法測定鉬,標準誤差±6%。
在涼水自然保護區(qū)內,采集蒙古櫟(Querecusmongolica)、紅松(Pinuskoraiensis)、糠椴(Tiliamandshurica)、臭冷杉(Abiesnephrolepis)、岳樺(Betulaermanii)、牛皮杜鵑(Rhododendronanreum)、地衣(Cladoniasp.)等25種建群種和優(yōu)勢種植物,分別測定根、莖(枝)、葉、果等44個樣品。部分植物的微量元素平均含量列于表1。
表1 涼水自然保護區(qū)幾種優(yōu)勢植物中微量元素的平均含量(PPM)
生物體,特別是植物,是地球表面進行地球化學作用的強大力量。植物中微量元素的含量,既取決于土壤中可活動態(tài)和進入植物的化合物化學形式的數量,又取決于植物本身的種類。即使在相同環(huán)境條件下,不同種類的植物對同一種元素的集聚數量也可以有很大差別。為此,我們引用生物吸收系數(AX)這個概念,并計算了涼水自然保護區(qū)植物的生物吸收系數值(表2)。各種植物的生物吸收系數不同,正是研究植物微量元素的重要意義所在。
表2 不同種屬植物的生物吸收系數
生長在同一土壤類型上的同種植物,其微量元素組成相近,如采自不同高度的土壤的地衣,在土壤微量元素有一定差異的情況下,其微量元素含量仍很相近(表3)。這是我們進行植物微量元素含量對比研究的基礎。
表3發(fā)育在同一土壤類型上的同一植物微量元素含量(PPM)
元素含量植物 樣方CuPbZnCrCoNiSr地衣山頂4.285.6230.893.681.902.617.8419.833.1141.025.322.018.6—山坡4.977.7438.143.321.882.327.9615.832.2216.012.222.714.822.2
注:表中第一行為植物體中含量,第二行為土壤剖面中的平均含量。
微量元素積極參與植物的各種生理作用,因而同一種植物的不同器官中微量元素的含量變化較大,如紅松、糠椴葉片中的微量元素含量高于樹枝,而在色木槭的樹枝中,微量元素含量又明顯地高于葉片(表4)。同種植物不同器官間微量元素含量的比例又是近似恒定的(表5)。這表明,在正常條件下植物從土壤中吸收的微量元素有一定的數量,即維持植物正常生命功能所必需。當植物受到某種高濃度的化學元素污染時,植物就被強制吸收這種元素,造成比例失調。特別在大氣污染嚴重地區(qū),植物葉片內往往積聚比通常高得多的微量元素。所以,植物不同器官間微量元素含量比例的改變,成為判定大氣污染的重要依據。
表4 同一植物不同器官的微量元素含量比
注:表中葉的數值系以枝中為100時的相對值。
表5 同種植物不同器官中的微量元素含量的比例
植物對環(huán)境中微量元素的變化比較敏感,其微量元素含量受多種因素制約,不僅與植物類別、環(huán)境條件有關,而且與所采樣品在植株中的部位,甚至與植物所處的發(fā)育時期有關。在微量元素含量調查和對比中,只有充分注意到這些因素,才能得到準確而滿意的結果。
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