铅胁迫下杉木幼苗生长与养分含量的变化及铅富集特性

【目的】探讨铅(Pb)胁迫对杉木幼苗生长与营养元素吸收的影响及Pb的富集与转移特性。【方法】以1年生杉木幼苗为试验材料,采用盆栽试验,设置0(CK)、250 mg/kg(T1)、500 mg/kg(T2)、750 mg/kg(T3)、1000 mg/kg(T4)和1500 mg/kg(T5)Pb胁迫处理,测定不同处理杉木幼苗的形态(株高、地径)、生物量、叶片光合色素含量及各器官(吸收根、运输根、主干、枝、叶)中氮(N)、磷(P)、钾(K)、Pb含量,计算各器官的Pb富集系数和不同处理的Pb转运系数。【结果】(1)随着土壤中Pb含量的增加,杉木幼苗株高、地径净生长量以及总生物量均呈先升高后下降的趋势,但各处理株高净生长量与CK之间均无显著差异,T4、T5处理地径净生长量和总生物量与CK差异达到显著水平。(2)随着土壤中Pb含量的增加,叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量呈先升后降的趋势,其中T5处理的叶绿素a和总叶绿素含量显著小于CK,其余各处理与CK无显著差异,各处理间叶绿素b和类胡萝卜素含量无显著差异。(3)随着土壤中Pb含量的增加,杉木幼苗各器官的N、K元素含量均呈先升高后下降的趋势;而地下部分P元素含量总体呈上升趋势,地上部分则呈先上升后下降趋势,吸收根、运输根、枝、叶P元素含量均显著大于CK。(4)随着土壤中Pb含量的增加,杉木幼苗各器官中Pb含量呈上升趋势,且在同一Pb胁迫处理下,各器官Pb含量由大到小依次为吸收根、运输根、主干、叶、枝。(5)随着土壤中Pb含量的增加,杉木幼苗各器官Pb富集系数总体呈先升高后下降的趋势,各处理间Pb转运系数无显著差异。【结论】杉木幼苗对Pb的转运能力有限,但在低含量Pb胁迫环境中生长受到促进,由于杉木生长迅速,因此可将其作为低含量Pb污染地区的造林树种。

遮阴对桢楠幼苗生长和光合生理特性的影响

【目的】了解不同光照条件下桢楠(Phoebe zhennan)幼苗的生长状况和光合生理特性,探讨有利于桢楠幼苗生长发育的最佳光照条件。【方法】采用遮阴方式模拟不同光照强度(即全光照、遮阴率50%、75%和87.5%4个水平),分析桢楠幼苗形态生长、光合色素含量、叶绿素荧光参数等光合特性的响应规律。【结果】(1)随遮阴程度的增强,桢楠幼苗的株高生长量呈先升后降的趋势,地径生长量逐渐减小;(2)遮阴造成桢楠幼苗叶绿素总量、类胡萝卜素含量增加,叶绿素a/b值降低;净光合速率P n、蒸腾速率T r、气孔导度G s、表观量子效率AQY、光饱和点LSP、最大净光合速率P n max均随遮阴程度的增强而先升后降,光补偿点LCP、暗呼吸速率R d、光呼吸速率R p均逐渐降低;(3)遮阴下PSⅡ潜在活性F v/F 0、PSⅡ最大光化学量子产量F v/F m、PSⅡ有效光化学量子产量F v′/F m′、PSⅡ实际光化学量子产量ΦPSⅡ、光化学淬灭系数q P、光化学耗散比例P均有不同程度提升,非光化学淬灭系数NPQ、天线热耗散比例D下降。轻度遮阴能够提高桢楠幼苗光合性能,促进其生长发育,而重度遮阴下虽然其光捕获能力、光能利用效率较高,但光能的严重缺乏限制了其生长发育。【结论】桢楠幼苗对弱光环境的适应性较强,其最适遮阴率为50%。

镉胁迫下巨桉幼树的生长、养分含量变化及镉富集特性

【目的】探讨Cd胁迫对巨桉幼树生长和营养元素吸收的影响及巨桉对Cd的富集特征。【方法】2018年5-9月,以1年生巨桉幼树为试验材料,采用盆栽试验,设置5个Cd含量处理,即0 mg/kg(CK)、12.5 mg/kg(T1)、25 mg/kg(T2)、50 mg/kg(T3)、100 mg/kg(T4),10月测定各处理植株的株高、地径并收获全株,测定各器官(吸收根、运输根、主干、枝条、叶)的生物量以及氮、磷、钾、Cd含量,计算各器官的Cd富集系数以及不同处理Cd转运系数。【结果】(1)随着Cd含量的增加,巨桉幼树株高、地径净生长量均呈下降趋势,且T2~T4处理与CK差异达到显著水平;各处理总生物量与CK之间均无显著差异。(2)随着Cd含量的增加,巨桉幼树各组织器官内N、P、K元素含量总体呈降低趋势。(3)随着Cd含量的增加,植株各器官中Cd含量总体均呈增加趋势,且在同一Cd处理水平下,各器官Cd含量由大到小的顺序为吸收根>运输根>主干>枝条>叶。(4)随着Cd含量的增加,吸收根的Cd富集系数总体呈增加趋势,运输根的Cd富集系数呈先增加后降低的趋势,主干、枝条和叶的Cd富集系数无明显变化规律。随着Cd含量的增加,Cd转运系数呈下降趋势。【结论】巨桉幼树对Cd的转运能力有限,但其生长迅速,即使在高含量Cd胁迫下生长并未受到明显抑制,说明巨桉幼树对Cd有较强的适应性,因此可以初步确定巨桉为重金属Cd污染地区土壤修复树种。

巨桉幼树对镉胁迫的光合生理响应

【目的】研究巨桉幼树对镉胁迫的光合生理响应,为巨桉适宜立地条件的选择提供参考。【方法】以1年生巨桉幼树为试验材料,采用盆栽控制试验,设置CK(0 mg/kg)、T1(12.5 mg/kg)、T2(25 mg/kg)、T3(50 mg/kg)、T4(100 mg/kg)5个镉(Cd)处理水平,每个处理重复3次,将每个处理Cd用量等分为5份,分别于2018年5-9月施入,10月底测定各处理植株的光合色素含量及光合特性、光合-光响应曲线和叶绿素荧光参数。【结果】随着Cd施入水平的升高,巨桉幼树叶片叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、总叶绿素Chl(a+b)和类胡萝卜素(Car)含量均呈下降趋势,Chl a/b呈先升后降趋势;净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)逐渐减小,胞间二氧化碳浓度(Ci)逐渐增大;表观量子效率(AQY)、光饱和点(LSP)、最大净光合速率(Pmax)和暗呼吸速率(Rd)均逐渐降低,光补偿点(LCP)则逐渐上升;初始荧光(F0)、最大荧光(Fm)、实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)和PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)均逐渐降低,电子传递效率(ETR)先降低后升高,PSⅡ潜在活性(Fv/F0)先升高后降低,而光化学淬灭系数(qP)和非光化学淬灭系数(NPQ)无显著变化;天线热耗散能量(D)和光化学反应耗散能量(P)降低,而非光化学反应耗散能量(Ex)增加。【结论】土壤中较高的镉含量对巨桉幼树的光合生理具有明显抑制作用,应尽量避免在镉污染严重地区发展巨桉人工林,也不宜选择巨桉作为镉富集植物用于污染区的生态修复。但在镉污染程度较轻的地区,如土壤中Cd含量在12.5 mg/kg以下时,种植巨桉还是可行的。

生态足迹视角下城镇建设用地节约集约利用研究——以成都为例

城镇建设用地的利用效率问题从2008年开始一直是我国发展关注的重点。从生态文明视角切入,在对传统生态足迹模型改进的基础上,运用文献研究法、生态足迹法、数学模型法等研究方法,对成都市2005~2014年城镇建设用地面积数据进行生态分析。结果表明,成都市十年间城镇建设用地集约节约程度有所提升,建议今后在提高土地利用率的同时兼顾产业优化升级。