铊和镉胁迫对芦竹生长及光合特征的影响

摘要: 城市化和工业活动造成了镉（Cd）、铊（Tl）等重金属的广泛污染，给生态系统功能和人类健康带来了一系列问题，因此，如何有效地治理Cd和Tl污染，是当前最迫切的环境问题之一。芦竹（Arundo donax）对多种重金属都有较好的耐受性，是植物修复技术较理想的选择，然而，关于芦竹对Cd和Tl胁迫生理反应的相关研究较少。因此本研究以芦竹为试验材料，通过添加不同浓度重金属Tl（4，10和20 mg·kg-1）、Cd（50，100和200 mg·kg-1）进行芦竹盆栽试验，测定芦竹的株高、分蘖数、叶绿素含量、光合生理指标以及Tl和Cd在芦竹中的累积量，探讨芦竹对Tl和Cd胁迫的响应机制。结果显示：Tl（4~20 mg·kg-1）和Cd（50~200 mg·kg-1）对芦竹株高、分蘖数以及叶绿素含量均无显著影响（P > 0.05）；芦竹体内Tl和Cd含量随着Tl和Cd浓度的升高呈上升趋势，芦竹体内Tl含量的分布规律为根>茎>叶，Cd含量的分布规律：Cd浓度50 mg·kg-1时为茎>叶>根，Cd浓度100和200 mg·kg-1时为根>茎>叶，表明Tl和Cd主要分布在根部，芦竹对Tl、Cd有一定的富集能力。Cd和Tl处理均显著降低芦竹叶片的胞间CO2浓度，在Tl浓度为10 mg·kg-1时，净光合速率、气孔导度和蒸腾速率得到显著提高，当Cd浓度为50 mg·kg-1时，净光合速率、气孔导度和蒸腾速率得到显著提高。研究表明，芦竹对重金属Cd和Tl有较强的耐受性，可为Cd和Tl污染土壤的治理和修复提供参考。