鎘脅迫下銨態(tài)氮對(duì)紅樹(shù)植物秋茄(Kandelia obovata)生理生態(tài)特征的影響

李榮玉 邱國(guó)玉 沈小雪 柴民偉

(北京大學(xué)深圳研究生院，環(huán)境與能源學(xué)院，深圳 518055)

紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)主要分布于熱帶亞熱帶的海岸和河口地區(qū)，對(duì)維護(hù)近海海洋生態(tài)環(huán)境的生態(tài)平衡具有重要作用[1～2]。近年來(lái)，隨著陸源重金屬污染物的大量輸入，紅樹(shù)林底泥生境開(kāi)始大量積累重金屬，并呈現(xiàn)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)逐漸加重的趨勢(shì)[3]。紅樹(shù)植物對(duì)多種重金屬均具有一定的耐受性，并且能夠通過(guò)各種調(diào)節(jié)機(jī)制應(yīng)對(duì)重金屬脅迫帶來(lái)的損害，包括根部富集重金屬[4]、根際微環(huán)境的調(diào)節(jié)[5]、細(xì)胞調(diào)節(jié)[6]、鹽腺排除重金屬和生理調(diào)節(jié)等[7～9]。鎘(Cd)具有較強(qiáng)的活性和毒性，容易被紅樹(shù)植物吸收和積累，在紅樹(shù)林濕地中具有較高的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，并容易通過(guò)食物鏈在各種海洋生物中富集，最終對(duì)人類(lèi)健康構(gòu)成威脅[10～12]。

1 材料與方法

1.1 盆栽實(shí)驗(yàn)

1.2 測(cè)定方法

在復(fù)合脅迫處理6個(gè)月后，測(cè)量秋茄的生長(zhǎng)和生理指標(biāo)。光合指標(biāo)測(cè)定：于9：00～11：00光照充足時(shí)，選擇秋茄從上往下第3或第4片成熟葉片，利用美國(guó)LI-COR公司產(chǎn)LI-6400便攜式光合儀測(cè)定凈光合速率(Pn，μmol·m-2·s-1)、蒸騰速率(E，mmol·m-2·s-1)、胞間CO2濃度(Ci，μmol·mol-1)和氣孔導(dǎo)度(Gs，mmol·m-2·s-1)，每個(gè)葉片重復(fù)測(cè)定3次。葉片可溶性糖含量測(cè)定采用蒽酮比色法，丙二醛(MDA)含量測(cè)定采用TCA-TBA法，根系活力測(cè)定采用TTC法[25]。生物量測(cè)定：將整株分為葉、莖和根，并依次用自來(lái)水和去離子水沖洗干凈，在105℃下殺青30 min，然后在70℃下烘干至恒重，稱(chēng)量干物質(zhì)量。

表1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3 統(tǒng)計(jì)與分析

2 結(jié)果與分析

2.1 Cd脅迫下對(duì)秋茄生長(zhǎng)的影響

指標(biāo)Indicators變異來(lái)源SourcesCdNCd×N葉生物量Leaf biomass125.6***51.9***15.1***莖生物量Stem biomass44.4***20.7***3.8***根生物量Root biomass59.3***82.2***13.0***根系活力Root activity18.0***147.1***30.1***凈光合速率Pn0.9149.9***4.2**氣孔導(dǎo)度Gs2.660.9***2.8*胞間CO2濃度Ci2.818.6***2.8*蒸騰速率E22.7***53.8***3.6**丙二醛MDA0.656.4***7.1***可溶性糖Soluble sugar8.0***71.1***14.2***

注：數(shù)據(jù)表示在0.05水平差異顯著的F值*P<0.05，**P<0.01，**P<0.001

Note:The data represents a significant difference ofFvalue at the 0.05 level*P<0.05，**P<0.01，**P<0.001

2.2 Cd脅迫下對(duì)秋茄葉光合特性的影響

2.3 Cd脅迫下對(duì)秋茄根系活力的影響

圖2 Cd脅迫下對(duì)秋茄葉片凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度和蒸騰速率的影響Fig.2 Effects of on photosynthetic rate,stomatal conductance,intercellular CO2 concentration,and transpiration rate of K.obovata under cadmium stress

圖3 Cd脅迫下對(duì)秋茄根系活力的影響Fig.3 Effects of on root activity of K.obovata under cadmium stress

圖4 Cd脅迫下對(duì)秋茄葉片丙二醛和可溶性糖含量的影響Fig.4 Effects of on concentrations of malondialdehyde and soluble sugar of K.obovata under cadmium stress

2.4 Cd脅迫下對(duì)秋茄葉片MDA和可溶性糖積累的影響

3 討論

4 結(jié)論