蒸腾作用对蜈蚣草的砷富集的影响

来源 :中国科学院地理科学与资源研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jingqihao
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蜈蚣草具有生物量大,砷富集系数高,耐性强和分布广泛等优点,是一种较为理想的砷超富集植物。不同地区生长的不同生态型的蜈蚣草都能富集砷,但富集能力有所差异。本研究结果表明蒸腾作用可能是导致不同生态型蜈蚣草的砷吸收能力差异的原因之一。富集能力差异显著的两种生态型蜈蚣草分别来自湖南省(HN4)和广东省(GD),气候条件如下:年均温分别为17和22℃,年均降水量分别为1426和1736 mm,年均日照时间分别为1174和11906小时。在含砷1mg/L的营养液中培养10大之后,HN4和GD生态型的地上部分砷浓度分别为1972和2768mg/L,转运系数分别为2.5和4.0。而与此同时,GD生态型蜈蚣草的蒸腾作用比HN4生态型蜈蚣草高山40%。分根渗透胁迫在维持蜈蚣草其他生理活动正常的情况下降低蜈蚣草的蒸腾作用,从而使地上部分砷浓度降低85-90%。进一步研究表明,钾和钙在蜈蚣草的蒸腾作用和砷富集能力之间的正相关关系中具有比较明显的作用,而在对照植物大叶井口边草中这种现象不太明显。4mmol/L的钾能将GD和HN4生态型蜈蚣草的砷地上部分浓度分别提高51%和85%,0.5mmol/L的钙有类似效果。高于4mmol/L的钾或者高于0.5mmol/L的钙部产生相反的作用。环境扫描电镜结果表明,4mmol/L的钾和0.5mmol/L的钙也显并提高保卫细胞的钾浓度,保卫细胞中钾的百分数与蒸腾作用和砷的吸收呈显著正相关。因此,由钾离子进出保卫细胞控制的气孔开闭行为住蒸腾作用与蜈蚣草的砷富集作用之间的正相关关系起着重要作用。实验结果部分揭示了蜈蚣草在砷吸收和转运方面的特性的原因,并能在一定程度上指导植物修复实践。
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