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三峡水库建成后,长时间的水淹使消落区植被退化严重,加剧了长江流域的水土流失。在三峡库区消落区进行人工植被构建是保护库区消落区生态环境以及确保水库安全的重要措施。三峡库区除了长时间水淹造成的水土流失之外,污染情况也进一步加重,特别是重金属镉污染情况严重。所以在考虑耐水淹植物选择的同时,研究重金属镉对那些耐水淹植物生长情况的影响显得非常重要。本实验以三峡库区污染土壤中的镉含量调查值为基础,研究在三峡库区消落区土壤镉不同含量水平下,重金属镉对植物生长和光合生理的影响,以期了解所选植物在库区消落区镉污染环境中,生长和光合生理是否受到较大影响。本实验选择了金丝柳和香根草两个较耐水淹的优良护岸、水土保持植物为材料,于三峡库区生态环境教育部重点实验室研究基地中进行盆栽实验。2007年7月开始进行镉处理,处理浓度为0,2,20,80mg/kg(Cd2+/土壤),对不同浓度重金属镉胁迫下金丝柳和香根草的生长、叶绿素含量、净光合速率及叶绿素荧光进行动态测定。研究结果表明,金丝柳植株的株高随重金属镉浓度的升高和处理时间的延长而降低;其总生物量和地上部分生物量在处理时间内均未受到抑制,根生物量在90d,80mg/kg镉胁迫条件下显著降低。重金属镉对香根草分蘖的影响较小。重金属镉胁迫90d时,香根草总生物量、地上部分生物量和根生物量均随重金属镉浓度的升高而降低。结果表明,金丝柳和香根草的生长随镉浓度的升高和胁迫时间的延长而降低,且镉对根的影响要强于对地上部分的影响。各浓度镉胁迫40d时,对金丝柳各光合色素含量无显著的影响,80mg/kg处理提高叶绿素a/b值。90d时,各光合色素的含量与对照相比均有所上升,且随重金属镉浓度的升高呈先升后降的趋势。其中,镉对金丝柳叶绿素b的促进作用最为明显,在80mg/kg时,对类胡萝卜素促进作用减弱最明显。重金属镉胁迫40d时,镉对香根草各项光合色素的含量均无较大影响,胁迫90d,在80mg/kg浓度条件下促进了光合色素含量的增加。结果表明,短时间重金属对金丝柳和香根草光合色素含量影响不大,长时间处理对色素含量起促进作用。从光合色素含量得变化来说,对重金属镉的耐性香根草要强于金丝柳。重金属镉胁迫40d时,2mg/kg和20mg/kg浓度镉对金丝柳净光合速率(Pn)有降低作用。镉胁迫80d时,金丝柳的Pn随重金属镉浓度的升高逐渐降低。香根草的Pn随镉浓度的升高和胁迫时间的延长而下降。金丝柳PSⅡ的最大光化学量子产量(Fv/Fm)和PSⅡ光化学的有效量子产量(Fv′/Fm′),在浓度为20mg/kg和80mg/kg、镉胁迫80d时显著下降;PSⅡ光化学能量转换的有效量子产量(ΦPSⅡ)、电子传递速率(ETR)在浓度为2mg/kg,镉胁迫40d时,有一定的下降,镉胁迫80d变化不明显;光化学淬灭(qP)在镉浓度为2mg/kg,镉胁迫40d时下降,80d时上升;20mg/kg和80mg/kg镉胁迫对qP的影响不明显。镉对香根草Fv/Fm无明显影响;在浓度为20mg/kg、镉胁迫40d时,对香根草的ΦSⅡ、Fv′/Fm′、ETR和qP有促进作用,随着时间的延长,这种促进作用减弱。在浓度为80mg/kg、镉胁迫40d时对香根草PSⅡ光化学能力也有促进作用,随着时间的延长这种促进作用也消失。根据光合和叶绿素荧光受到得影响来说,香根草对镉的耐性要强于金丝柳。本实验研究结果表明,80mg/kg重金属镉长时间胁迫降低金丝柳的株高,抑制根生长,降低叶片光合色素的含量,对光合有一定的抑制作用,影响光通道的顺畅;对香根草的生物量积累也有一定的抑制作用,降低了光合色素的含量,对其光能的转化也起到一定的阻碍作用。各浓度镉胁迫在90天内对金丝柳和香根草的抑制作用表现不明显,植株依然能够较好地生存,而且在2mg/kg处理条件下,对金丝柳的生长影响不大,对香根草的生长来说还表现出一定的促进作用,并且这个促进作用的浓度正是三峡库区镉污染常见的浓度范围。这两种物种对镉胁迫的生长和光合响应表明,金丝柳和香根草在三峡库区消落区镉污染地区有较强的应用潜力。