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由于人类活动,诸如采矿、冶炼、废物处理、污水灌溉及污泥施用等,使镉、锌等重金属越来越多的进入土壤环境。镉是一种危害较大的重金属,它在生态环境中消除极其缓慢,容易在土壤中蓄集,并且极易被作物吸收。只要土壤中镉的含量稍有增加,就会使作物体内镉含量相应增加,并经食物链危及人类和动物。锌作为一种兼具营养和毒性的元素,其化学性质与镉相似,它们在自然界总是伴生、伴存于环境中,并经土壤—植物系统继而由食物链进入人体而产生危害。镉、锌共存于同一土壤环境中,由于存在相互作用,其复合污染效应也与单一镉、锌污染效应不同。黑麦草为1年生禾本科单子叶植物,是在我国长江流域种植较普遍的优质牧草和各地常用的优质草坪草,其再生能力强,易于种植。有研究显示黑麦草对重金属镉有富集作用,但有关Cd、Zn的耐性、抗性机制以及Cd、Zn胁迫下的根际特征等报道不多。为此,采用土培根袋试验研究了黑麦草(Lolium perenne L.)在锌、镉胁迫下的生长,叶抗氧化酶活性、脯氨酸含量及根系耐性,锌、镉吸收和富集的特点,以及锌、镉胁迫下的黑麦草根际特征,以探讨黑麦草对重金属锌、镉耐性或抗性及对重金属锌、镉的富集机理。主要研究结果如下: 1.Zn、Cd单一及复合污染对黑麦草的生长均存在不同程度的抑制效应。抑制作用以Zn、Cd复合污染效应最大,单一Cd污染次之,单一Zn污染最小。Zn、Cd复合污染引起黑麦草株高、地上部和根干重降低幅度最高达到50.6%、42.1%、43.7%,单一Zn污染也使其降低幅度达到2.4%、5.0%、3.2%。 2.Zn、Cd单一及复合污染均显著增强了黑麦草叶片中的POD、SOD活性以及脯氨酸含量,其中Zn、Cd复合污染处理最高,单一Zn污染处理最低。Zn、Cd单一及复合污染均显著降低了黑麦草的根系活力和叶绿素含量,其中以Zn、Cd复合污染处理根系活力和叶绿素含量降低幅度最大,单一Zn污染处理降幅最小。 3.Zn、Cd单一及复合污染均使黑麦草对N、P、K养分的吸收能力显著降低。其中以Zn、Cd复合效应的抑制作用最大,而Zn与Cd单一污染的抑制作用相当。黑麦草地上部、根部Zn、Cd含量以Zn、Cd复合污染处理最高。黑麦草植株吸收的Zn、Cd均主要集中在地上部,其Zn、Cd富集量最高可达到3163.68mg·kg-1、153.6mg·kg-1。因此黑麦草存在作为修复土壤重金属锌、镉复合污染的植物材料的潜力。