重金属铅是目前环境中的主要污染物之一,植物修复是一种绿色环境友好型的重金属污染修复技术,筛选耐重金属的乡土树种,是当前土壤重金属植物修复技术研究的热点问题。叶片性状不仅是植物自身的生理和形态特征,还与植物生长状态和对资源分配的权衡紧密相连。因此研究铅胁迫下植物叶片性状的响应差异,有助于深化理解重金属胁迫下耐性植物的生态适应能力,以期为筛选修复树种提供数据。本文以湖南常见的园林树种大叶女贞1年生幼树为研究对象,采用室内盆栽试验,设置3种不同浓度PbCl2溶液(以土壤含Pb2+的量计算,浓度分别为对照组 CK:0 mg·kg-1;L1:300 mg·kg-1;L2:600 mg.kg-1;L3:1800 mg·kg-1),施加15天后进行气体交换参数的测定,60天后采集叶片测定叶片结构性状指标和叶片生理指标以及叶片Pb含量。分析铅胁迫下大叶女贞叶片性状的变异及生态适应策略。主要研究结果如下:1、铅胁迫导致大叶女贞叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)显著低于对照,且均表现为CK>L1>L2>L3,以及胞间CO2浓度(Ci)显著上升。表明铅胁迫显著抑制了大叶女贞叶片的光合速率,光合速率下降主要由非气孔限制因素导致。通过直角双曲线修正模型对铅胁迫下大叶女贞叶片CO2响应曲线的模拟我们发现,铅处理下,大叶女贞叶片最大净光合速率(Pnmax)、初始羧化效率(CE0)和光呼吸速率(Rp)均显著低于对照,L1处理水平C02饱和点(Cisat)相比于CK下降了 16.7%,L2处理水平相比于CK基本无变化,L3处理水平相比于CK升高了12%,L1处理水平下大叶女贞叶片CO2补偿点(Cic)相比于CK下降了7.9%,L2、L3处理水平相比于CK分别上升了 21.6%和49.8%,表明铅处理下大叶女贞叶片CO2响应过程受到显著影响,且铅处理浓度越高,CO2响应过程参数变化幅度越大。2、铅胁迫下,L1、L2、L3处理水平下女贞叶片气孔密度(SD)相比于CK分别上升了 30.2%、73.3%和123.8%,比叶质量(LMA)相比于CK分别上升了40.3%、70.2%和 134.5%,叶片厚度(LT)相比于 CK 分别上升了 8.8%、24.4%和25.8%,SD、LMA和LT均表现为CKL1>L2>L3。L1、L2、L3处理水平下女贞叶片铅浓度相比于CK分别升高了 56.8%、110%和204%。表明铅处理下大叶女贞叶片有机物的积累及渗透压受到显著影响,淀粉合成受阻,小分子物质可溶性糖含量显著升高,叶片氮含量显著下降,叶片叶绿素的合成过程受到干扰,叶片内部铅离子含量显著升高。4、铅胁迫下大叶女贞叶片Pb含量与大部分叶片参数具有显著相关性。大叶女贞叶片光合参数、结构性状和生理性状基本呈显著相关关系,符合叶经济波谱理论。不同浓度铅处理下大叶女贞形成了一套作用于叶片功能性状的权衡策略,从低浓度到高浓度铅处理,大叶女贞叶片逐渐由“快速投资-收益”型转变为“缓慢投资-收益”型,证明大叶女贞对铅胁迫具有一定的耐受能力。综上所述,重金属铅的处理对大叶女贞叶片的光合作用和CO2响应过程有抑制作用,并影响到叶片的结构与生理性状。随着铅处理水平的增大,大叶女贞能通过增加非结构性碳水化合物(可溶性糖)、叶片厚度(LT)和气孔密度(SD)提高对叶片资源的投入量,逐渐由较快资源流动速度和回报效率的“快速投资-收益”型转变为较慢资源流动速度和回报效率的“缓慢投资-收益”型,提高对铅胁迫的耐受性。因此,大叶女贞可作为铅污染土壤修复的潜力园林木本植物。