三种暖季型草坪草对铅胁迫的生理响应

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本研究以假俭草(Eremochloa ophiuroides)、狗牙根(Cynodon dactylon(Linn.) Pers.)与结缕草(Zoysia japonica)为试验材料,研究不同浓度铅处理对三者种子萌发特性和营养生长生理生态的影响,探明三种草坪草对铅胁迫的响应规律及耐受能力大小以期为草坪草进行重金属污染土壤的治理与修复提供了参考。主要研究结果如下:(1)铅浓度在0~1000mg/kg范围内,假俭草与狗牙根种子发芽率均随铅浓度增加呈现先升高后降低的变化趋势,在浓度62.5mg/kg时达到最大值。浓度为500mg/kg时假俭草种子发芽缓慢,狗牙根依然有较高的发芽率:浓度为1000mg/kg时假俭草种子停止发芽,狗牙根发芽率显著降低。表明低浓度铅胁迫可以提高种子的发芽率,高浓度则抑制。试验中结缕草发芽率始终很低,未进行生理指标测定。(2)铅浓度为62.5mg/kg时,假俭草幼苗苗长大于对照,此后随铅浓度增加幼苗苗长与根长均下降,浓度为500mg/kg时幼苗生长不良,无法进行指标的测定。狗牙根随铅浓度增加幼苗苗长及根长均呈下降趋势,浓度为1000mg/kg时根系发育不良。根生长比茎叶生长对铅胁迫更敏感。(3)铅浓度在0~1000mg/kg范围内,假俭草与狗牙根抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)含量与可溶性糖含量呈现先升后降趋势,分别于250mg/kg、500mg/kg浓度下开始下降。随铅浓度增加,两者叶绿素含量逐渐降低,可溶性蛋白含量逐渐升高。狗牙根幼苗对铅胁迫的抗性大于假俭草。(4)盆栽试验中,随着铅浓度的增加,三种草坪草外观质量、相对含水量及叶绿素含量同对照相比均显著下降,而叶片电导率显著增加。浓度为4000mg/kg时假俭草目测质量于30d降至可接受水平6级以下。(5)铅浓度在0~4000mg/kg范围内,三种草内三种保护酶的反应程度不同。假俭草叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性逐渐升高,在20d时达到最大值:过氧化氢酶(CAT)活性自5d时相比对照显著升高,此后基本维持在同一水平;而只有在处理2000mg/kg、4000mg/kg水平下,过氧化物酶(POD)活性显著升高,25d时达到最大值;多酚氧化酶(PPO)活性逐渐升高,在20d时达到最大值。狗牙根在各处理水平下,SOD活性自5d时均升高,25d时骤升至最大值;在15d时CAT活性达到最大值;POD活性均呈现上升趋势;PPO活性15d时达到最大值,此后维持在较高水平。结缕草叶片SOD活性在处理C5水平下5d时急剧升高,15d时达到最大值;POD活性均呈现先上升后降低的趋势,25d时达到最大值:CAT活性先上升后下降,在15d时达到最大值;PPO活性25d时达到最大值,整体随时问变化不大。(6)铅浓度在0-4000mg/kg范围内,随着铅浓度的增加,三种草坪草可溶性糖、可溶性蛋白及游离脯氨酸含量同对照相比均显著升高,其中狗牙根游离脯氨酸敏感程度较低。对照三种草坪草对铅胁迫的响应变化具有差异,综合形态和生理指标可以推断出三种草坪草对铅抗性能力依次排序为:狗牙根>结缕草>假俭草。
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