白骨壤根际对砷胁迫的响应及砷在植物体内累积分配

来源 :厦门大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangchong123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
红树林是生长在热带、亚热带河口海湾地区的木本植物群落,具有极高的生态价值和经济价值,但红树林湿地由于其独特的生境特征及强烈的人为干扰,面临着日益严重的重金属污染问题。其中,砷(As)由于具有强烈的致癌作用且影响植物正常新陈代谢,成为近几年红树林污染生态学研究的重要内容。目前,红树林As污染的研究主要集中于As在红树林湿地系统中的空间分布、生态风险评估以及As在沉积物中的赋存状态三个方面,有关As胁迫下红树植物的响应机制及红树植物生长对沉积环境中As迁移转化的影响鲜有报道。本研究以我国常见先锋红树植物白骨壤为试材,以砷为研究对象,通过营养液栽培、根系模拟栽培和吸附试验相结合的方法,开展红树植物根际对砷污染的响应及砷在红树根-土系统中迁移规律的研究,本研究主要结论如下:  1.沙培实验研究表明:As和硫(S)的施加对白骨壤幼苗根系泌氧(ROL,radial oxygen loss)、根表铁膜以及铁膜中As含量具显著影响。As的添加抑制了白骨壤ROL、铁膜的形成,随着As浓度的增加,白骨壤幼苗ROL和铁膜中铁(Fe)含量逐渐降低并与对照组具有显著差异;随着S浓度的增加白骨壤ROL和铁膜Fe含量逐渐增加,铁膜中As含量降低。说明S通过促进白骨壤ROL和铁膜的形成,抑制As进入白骨壤体内。白骨壤ROL与铁膜含量呈显著正相关关系(r=0.532,n=45,p<0.001)。  2.As、S交互作用下白骨壤根系分泌物低分子量有机酸(LMWOAs)主要以草酸、苹果酸和柠檬酸为主,其中草酸含量最高,占总有机酸含量的73.35-74.36%。白骨壤LMWOAs随着As处理浓度的增加先增加后降低,而随着S浓度的增加而增加。草酸、苹果酸和柠檬酸含量在As、S作用下变化不同:随着As浓度的增加柠檬酸含量逐渐降低,草酸和苹果酸含量先增加后降低;柠檬酸含量随着S浓度的增加先增加后降低,而草酸和苹果酸随之增加。  3.As、S交互作用对白骨壤幼苗根和叶中As和S含量具有显著影响。随着S处理浓度的增加,白骨壤根和叶中As含量逐渐降低并与对照组具有显著差异(p<0.05),说明S的添加抑制了白骨壤对As的吸收,当S的处理浓度为20μmol.L-1时,白骨壤根和叶中As含量比对照组降低了47.96%和30.9%。随着As浓度的增加白骨壤根、茎、叶中As含量逐渐增加,并与对照组具有显著差异(p<0.05),而根和叶中S含量随着As浓度先增加后降低。  4.不同As处理条件下的根际模拟试验表明:As在白骨壤不同器官中的累积分配规律为:根>叶>茎;不同As处理条件下,白骨壤根、茎、叶中As的含量存在显著差异,均随着沉积物中As含量的增加而增加;根、茎、叶中As的累积量呈显著正相关关系(r根-茎=0.961;r根-叶=0.888;r茎-叶=0.924;n=18)。根、茎、叶对As的富集系数(BCF)分别为:4.09-9.42、0.06-0.12、0.26-0.77;随着沉积物中As含量的增加均呈现出先增加后降低的变化趋势。白骨壤根表铁膜中Fe、As含量随着沉积物中As处理浓度的增加而增加;铁膜中Fe、As含量呈显著正相关关系(r=0.788,n=18,p<0.001)。根、茎、叶中As含量亦与铁膜中Fe、As含量呈显著正相关,说明不同As浓度处理下,根表铁膜中Fe、As含量的变化是导致白骨壤As累积量的重要因素。  5.白骨壤根际、非根际沉积物对比研究表明:根际沉积物pH低于非根际,且具有显著差异(t=3.185,df=17,p<0.05);白骨壤根系活动促进了沉积物中As和Fe向根际转移,导致根际沉积物中Fe、As含量均显著高于非根际,根际沉积物中总Fe含量为3.18-3.73g.kg-1、非根际为2.80-3.08g.kg-1。非根际沉积物中,无定形铁和无定形态二价铁含量均高于根际,并随着As处理浓度的增加而增加,根际沉积物中无定型铁与根表铁膜中Fe呈正相关关系。  6.模拟白骨壤根系分泌物LMWOAs对沉积物中As生物有效性的影响结果表明:有机酸的添加促进了沉积物中As的生物有效性,并随着有机酸浓度的增加促进效果越明显。添加有机酸后沉积物溶液中As含量随着时间增加逐渐降低并趋于稳定。沉积物溶液pH随着有机酸的添加而降低,有机酸浓度越高,沉积物pH越低,并随着时间逐渐升高。
其他文献
  Exocytosis is an important protein trafficking event that categorizes as vesicle trafficking, tethering, docking and fusion.Conventionally, protein secretio
冻土是地球五大圈层之一—冰冻圈的重要组成部分。在全球气候变暖的大背景下,青藏高原多年冻土呈现面积缩小、活动层厚度增大等退化趋势,这将深刻影响着寒区生态环境、水文环境
会议
  Pain serves as a defense system to protect the body against further injury and promotes healing of damaged tissues.Up to 10 % of the worldwide population is
会议
伴随着遥感技术的迅猛发展,影像数据的获取已经从最初单一的可见光传感器发展到现在的红外、雷达、多光谱、高光谱等多种不同传感器,人类获取遥感数据的能力迅速提高,不同物理特
学位
会议
会议
会议
大多数苏云金芽胞杆菌的伴胞晶体在母细胞一侧形成并随芽胞的成熟裂解而释放到环境中,与芽胞分离。而有些亚种(如幕虫亚种),晶体位于芽胞外壁和芽胞衣之间,在芽胞成熟后不与
学位