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格木作为珍贵的用材树种,近几十年来不断遭到滥砍乱伐以及环境的胁迫,导致野生的格木种群数量急剧减少,被列为我国二级珍稀濒危保护植物。本研究选择环境中最普遍和危害性较强的重金属镉(Cd)作为试验因子,以1年生格木幼苗为试验材料,采用盆栽控制试验方法,测定和分析镉对格木生长、生理及养分吸收的影响,阐明重金属镉对格木生长发育的伤害机理及格木对重金属镉胁迫的耐性机制,以期为格木的栽培、推广等提供一定的科学依据。研究结果如下:(1)不同浓度梯度镉处理下的格木幼苗苗高、地径的生长及生物量的累积保持一致,均表现为不断攀升的生长趋势。整个试验周期中,50mg-kg-1镉处理下格木幼苗苗高、地径的生长及生物量的累积达到最大值,150 mg·kg-1镉浓度处理下格木幼苗苗高、地径的生长及生物量的累积均显著低于其他三个处理。(2)在不同浓度镉的处理下,格木幼苗根、茎、叶中N含量表现为:叶>根>茎,同时N含量均呈现随着镉浓度的升高而降低的趋势;P素含量呈现的趋势为:茎>叶>根,P素含量随镉浓度的增加呈先上升后下降的趋势;Cu含量呈现的趋势为:叶>茎>根,茎和叶片的Cu含量随镉浓度的增加而不断减少;Mn含量呈现的趋势为:根>叶>茎,低浓度下Mn含量显著高于高浓度的Mn含量,格木的根、茎、叶中Fe含量镉浓度的升高,各个部位中Fe的含量变化趋势相同;格木根和茎中的Mg含量随着镉浓度的升高呈下降趋势,而叶片中的Mg含量随着镉浓度的升高先下降后缓慢升高的趋势。(3)格木叶绿素a、叶绿素b以及叶绿素总量、Pn、Tr、Gs、Pmax、LCP和LSP均随Cd浓度增加呈现出先升高后下降的变化趋势,均在Cd浓度为50mg·kg-1时达到最大值。而光补偿点随Cd浓度的增加而持续增加。(4)在生理水平上,就总体趋势而言,植物的保护酶系统(SOD、POD、CAT)、渗透调节物质(可溶性糖和可溶性蛋白)等生理指标,随着Cd浓度的增加总体上呈先升后降的变化趋势,均在无镉胁迫(对照组)时其含量最低,Cd浓度为100mg·kg-1时达到最大值。MDA含量则随着Cd浓度的增加呈先降后升的变化趋势。(5)相关性分析表明,不同浓度镉处理下格木苗高生长与根、叶的N、P含量相关性不显著,与根N含量呈正相关;根生物量、茎生物量及叶生物量与根、茎N含量Cu含量、Mn含量、Fe含量以及Mg含量以及叶的P含量呈显著正相关。镉处理下格木苗高、地径的生长以及各部位生物量的积累与根的Cu含量、Mn含量以及茎的Mn含量Fe含量不相关。(6)主成分分析(PCA)表明,F1主成分的特征值大于1,并且累计贡献率达到97.35%,与原变量SOD活性和可溶性糖含量存在较为密切的正相关关系,关联系数分别为1.13、1.16,说明指标SOD活性和可溶性糖含量是决定格木应对Cd胁迫的主要生理指标。