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利用木本植物修复重金属污染土壤,有着其他草本植物不可替代的优势,管理成本低,生物生产力高。近来,欧洲与北美等国运用柳树修复环境污染,取得了显著的生态效益和经济效益。柳树是我国重要经济树种,全国各地均有分布。采用柳树修复已污染环境介质在我国也具有广泛市场前景。
本论文选用我国广泛栽培的乡土树种馒头柳为实验材料,采用营养液培养法,研究了重金属镉在馒头柳不同器官(组织)中的累积特征、长距离运输途径及其影响镉富集的生长因素。
馒头柳具有较强的耐镉特性,水培营养液中镉浓度为0.2 mg·L-l时,镉对柳的生长仍有促进作用;馒头柳地上部对重金属镉有非常强的持续富集能力。地上部富集的镉占植株吸收总镉量的52%-62%,且主要集中在叶片中,只要秋季清除地表落叶,即可达到清除土壤重金属镉的目的。以上特性证明,馒头柳适宜用作重金属污染土壤的修复。
馒头柳对镉的吸收与累积与其生长代谢显著相关,叶片的镉累积量与生长量呈显著正相关关系(R2=O.944);镉优先累积在生长旺盛的器官(幼叶)中;温度、光照和营养元素(N、P、S)都是影响植物生长的主要环境因素,同时这些环境因子也都不同程度地影响馒头柳对镉的吸收和积累。
镉从根到地上部的长距离运输具有明显的韧皮部运输特征,表现为植株顶部组织镉含量显著高于底部(P<0.05),韧皮部高于木质部(14倍);镉从根系到低上部的转运具有同侧运输现象:韧皮部环割后镉从根系到地上部的运输明显受阻。