【目的】阐明镉处理下不同种群青杨镉富集能力的变异特征,为利用青杨进行重金属土壤修复提供参考。【方法】以自然分布于川西地区的榆林(YL)、日隆(RL)和牦牛沟(MN)3个自然种群青杨插条为材料,通过盆栽方式,对其进行0(CK),5(L)和10(H)mg/kg镉处理,测定不同处理青杨插条根、茎、叶中的镉含量,生物量及地径和树高,分析不同种群青杨的富集能力差异,并利用巢式方差分析方法,比较镉含量变异在种群和无性系间的分量比例。【结果】2个镉处理下青杨生长无明显变化,3个种群平均镉含量为3.3645.01 mg/

【目的】树木对重金属具有富集能力，但是目前对其积累特征尚不明确，一定程度上限制了树木修复重金属污染土壤技术的推广应用。探讨5种绿化树种对镉的富集特征。【方法】分析了镉污染土壤上栽植的泡桐Paulownia fortunei、楸树Catalpa bungei、悬铃木Platanus acerifolia、黑杨Populus nigra和垂柳Salix babylonica等树木不同部位对镉的富集特征，并分析了不同树木对镉的积累总量。【结果】供试树木对镉均具有一定的积累能力，单株树木对镉的积累量为43.01～886.28 mg·株~(-1)，其中垂柳对镉的积累总量最大，达到886.28 mg·株~(-1)；其次是黑杨，达到392.51 mg·株~(-1)。不同树种不同部位对镉的富集能力也不同，泡桐、楸树、悬铃木、黑杨和垂柳不同部位的富集系数分别为0.07～0.56、0.10～1.24、0.06～1.04、0.32～1.58、0.06～0.97。其中黑杨多数部位(除茎皮外)的富集系数均大于其他树木。所有树木根皮、茎皮和枝皮的镉质量分数均显著(P<0.05)大于其对应的根材、茎材和枝材。所有树木不同部位镉质量分数与土壤镉质量分数均呈极显著正相关(P<0.01)。【结论】树木主要将镉积累到枝部和茎部，其中泡桐、楸树和悬铃木主要积累在枝部，黑杨和垂柳主要积累在茎部。此外，黑杨和垂柳具有较高的镉积累量，是今后中国镉污染土壤修复中的首选树种。图5表2参23

超积累植物的确证对成功实施重金属污染环境植物修复是必不可少的。对位于湖南省株洲冶炼厂厂区的植物进行了一系列的野外调查,以着力寻找镉的超积累植物。结果表明,商陆科Phytolaccaceae植物商陆Phytolacca acinosa对镉具有明显的富积特性,商陆在镉质量分数最高达106.0 mg.kg-1厂区土壤中依然生长良好,茎叶中镉质量分数高达63.8 mg.kg-1。盆栽条件下,商陆对生长介质中的镉具有很强的耐性和累积能力。当生长介质中镉质量分数为5.0 mg.kg-1时,其生物量与对照相比有所增加。随着生长介质中镉质量分数的升高,虽然其生物量与对照相比有所降低,但植株仍生长良好。其地上和...

【目的】研究不同水稻品种对土壤中镉(Cd)毒害的敏感性分布规律,测定基于保护95%水稻品种的土壤中Cd对不同水稻毒害的生态风险阈值HC5,为中国水稻Cd污染防治提供理论依据。【方法】利用中国南方具有代表性的两种水稻土,通过外源添加Cd制备成0、1.2、4.8、10、40、120 mg·kg-1的Cd污染土壤,以中国水稻主产区18个常规不同水稻品种为试材,通过温室盆栽试验测定不同Cd污染土壤对不同品种水稻的生物量、植株Cd含量及不同水稻Cd吸收的生物富集系数(BCF)影响。通过国际最新的累积概率分布函数逻辑斯蒂克分布模型(Log-logistic distribution)对不同水稻基于生物量的...

【目的】研究不同品种白菜对Cd的富集规律及栽培土壤中Cd的安全限量值，为筛选Cd低累积白菜品种提供参考。【方法】通过盆栽试验，研究6个白菜品种(中青麻叶，麻叶火锅菜，高抗100，抗病大麻叶，鸡窝趴地白，厚叶早熟5号）在Cd浓度分别为0（CK）、0.3 mg/kg、0.6 mg/kg、1.2 mg/kg、2.4 mg/kg、4.8 mg/kg条件下，其生物量变化、可食部分Cd含量富集特征及不同品种白菜与土壤Cd含量的相关性。【结果】随着Cd浓度增加，白菜没有出现毒害现象；不同白菜可食部分Cd富集系数为中青麻叶（1.61）＞抗病大麻叶（1.38）＞厚叶早熟五号（1.30）＞高抗100（1.02）＞麻叶火锅菜（0.76）＞鸡窝趴地白（0.64），富集系数小于1的品种有麻叶火锅菜、鸡窝趴地白；Logistic模型方程拟合表明白菜可食部分Cd含量和土壤Cd浓度间相关性显著，相关系数为中青麻叶（0.9981）＞麻叶火锅菜（0.9979）＞高抗100（0.9976）＞抗病大麻叶（0.9968）＞鸡窝趴地白（0.9949）＞厚叶早熟5号（0.9949）；不同白菜对应土壤Cd安全限量值为鸡窝趴地白（0.30 mg/kg）＞高抗100（0.24 mg/kg）＞麻叶火锅菜（0.17 mg/kg）＞厚叶早熟5号（0.12 mg/kg）＞抗病大麻叶（0.09mg/kg）＞中青麻叶（0.06 mg/kg）。【结论】依据白菜对土壤中Cd的耐受性、富集能力及对应土壤安全限量值，麻叶火锅菜、鸡窝趴地白、高抗100为Cd的低累积品种。

通过以人工培育的龙须菜在低浓度Cu2+、Cd2+污染水体中对铜(Cu)、镉(Cd)富集与释放的模拟实验,探索龙须菜对Cu、Cd污染水体的修复作用。富集实验结果表明,龙须菜对Cu2+、Cd2+有较强的富集能力,龙须菜中Cu、Cd的含量与水体中Cu2+、Cd2+的浓度以及暴露时间呈显著正相关关系。在Cu2+、Cd2+共存的环境中,龙须菜Cu、Cd的含量均比Cu2+、Cd2+单独存在的环境中高。应用双箱模型,对富集和释放实验的数据进行拟合,得到龙须菜富集Cu2+、Cd2+的速率常数和释放速率常数。拟合结果显示,龙须菜对Cu的富集能力高于对Cd的富集能力。龙须菜的富集能力随水体中Cu2+、Cd2+浓度...

【目的】揭示镉胁迫对生菜生长的影响及毒害机理,为阐明镉的毒理效应提供依据。【方法】以水培生菜品种“四季生菜”为材料,设置镉处理低(25 mg/L)、高(50,100 mg/L)水平,以无镉处理(0 mg/L)为对照(CK),用营养液膜技术(NFT)进行试验,处理7,14,21 d后取样,研究镉处理对生菜的地上部和地下部鲜质量、镉含量、镉富集转运特征、生理指标、抗氧化酶活性、光合色素指标及叶绿素荧光参数的影响。【结果】25 mg/L镉处理前14 d对生菜地上部和地下部鲜质量具有促进作用,21 d时25～100 mg/L镉表现出明显的抑制作用。镉处理生菜的地下部镉含量、富集系数均高于地上部;随着镉质量浓度的升高,富集系数总体呈现下降的趋势;处理7 d后,随着镉质量浓度增加,转运系数下降,14和21 d则先上升后下降。在25～100 mg/L镉处理后,生菜的可溶性蛋白含量随着镉质量浓度的升高而增加,但随着处理时间延长逐渐下降;MDA含量随着镉质量浓度升高以及处理时间的延长而增加。与CK相比,7 d时镉处理SOD活性显著升高,14 d显著下降;21 d各处理间差异不显著。镉处理7～21 d后POD活性均较CK显著升高(14 d时25 mg/L处理除外)。随着时间推移,镉处理CAT活性总体表现出先降低后升高的规律。与CK相比,7 d时镉处理生菜光合色素的含量明显增加,14 d时低质量浓度(25 mg/L)镉处理光合色素指标总体增大,高质量浓度(50,100 mg/L)镉抑制了光合色素的合成,21 d时镉处理光合色素指标较CK显著降低。25～100mg/L镉处理7～21 d后,镉对生菜叶绿素荧光参数有明显影响,其中镉处理21 d后PSⅡ最大光量子效率(Fv/Fm)、PSⅡ有效光量子产量(Fv'/Fm')、PSⅡ实际光量子效率(ΦPSⅡ)、稳态荧光衰减率(Rfd)较7 d均总体降低,而初始荧光值(Fo)和非光化学淬灭系数(NPQ)则表现为增大。【结论】镉质量浓度越高、处理时间越长,生菜的光能转化效率越低,叶片热量散耗越高,光合作用能力降低,植株生长受抑制程度越严重。

为探明镉在不同细度苎麻种质体内的积累与富集性差异,对20个苎麻种质进行镉污染大田试验。结果表明:供试苎麻种质镉富集系数的变幅为0.971.58,富集系数较高的分别是中细度种质‘新1号’‘中苎1号’和高细度种质‘湘饲纤兼用苎麻1号’,富集系数依次为1.58、1.55、1.54,属于镉高富集苎麻种质,镉富集系数(0.97)最小的是高细度种质‘黄平青麻’;供试苎麻种质镉转运系数的变幅为0.661.41,转运系数最高的是中细度种质‘耒阳青麻’,其转运系数为1.41;供试苎麻种质年镉积累量的变幅为10.2421.8

通过盆栽试验研究了不同镉浓度处理下旱莲草的镉富集特性。结果表明:随土壤镉浓度的增加,旱莲草生物量、株高、根长、叶绿素SPAD值、抗性系数都呈下降趋势,而根系和地上部镉含量呈增加的趋势。在土壤镉浓度为大于50 mg/kg时,旱莲草地上部分镉含量均大于镉超富集植物临界值(100 mg/kg)。在不同的土壤镉浓度处理下,旱莲草根系和地上部分镉富集系数(BCF)大于1,但转运系数(TF)小于1。旱莲草地上部分镉积累量最大值为38.06μg/株(土壤镉浓度为25 mg/kg)。小区试验研究表明,在土壤镉浓度为2.04~2.89 mg/kg时,旱莲草地上部分镉积累量为0.393~0.435 mg/m2。因...

【目的】揭示青杨不同种群叶片表型性状的遗传多样性和地理变异规律,为进一步解析叶片性状的遗传机制奠定基础,为青杨种质资源收集、保存和品种改良提供参考。【方法】以来自全国主要分布区的34个青杨种群为材料,采集1～2年生枝条在温室扦插繁殖,移植苗圃,第2年春季平茬幼化,同年7月采集茎尖以下第7、8、9片新生叶测定苗期叶片14个表型性状(叶片形态性状、叶色和叶绿素相对含量),并进行方差分析、相关性分析和聚类分析。【结果】青杨的14个叶片表型性状在种群间和种群内均达到极显著差异(P<0.01),表明青杨叶片表型性状遗传变异丰富;种群间的平均表型分化系数为55.771%,表明种群间变异是主要的变异来源。各表型性状的平均变异系数为20.562%,变异系数最大的是叶柄相对长,最小的是叶绿素SPAD值。各种群叶片表型性状的平均变异系数为12.852%,其中内蒙古坝底(31号)种群变异最丰富,而河北龙泉(11号)种群变异最小,叶片表型性状稳定性最高。青杨叶片表型性状间及其与地理气候因子间大多达到显著或极显著相关,仅叶色与其他叶片性状无明显相关,叶色遗传相对独立。通过聚类分析可将34个种群划分为4个类群,分别为长叶柄大叶类群、中等叶类群、短叶柄窄叶类群和小叶类群。结合类群分布和中国地形特点,中国青杨种群可划分为3个分布区,分别是太行山以东华北平原北缘地区(1区)、太行山和六盘山-秦岭之间的黄土高原地区(2区)和青藏高原周边地区(3区),其中1区以短叶柄窄叶类群为主(57.14%),2区中等叶类群占66.67%,而3区占比最大的为小叶类群(62.5%)。【结论】青杨叶片表型性状遗传变异丰富,河北蓝旗卡伦(17号)、内蒙古半截塔(30号)和内蒙古坝底(31号)种群多样性丰富,是多样性保护和种质资源保存的重点种群。叶片表型与地理气候因子相关性强,青杨叶片呈现以海拔变化为主的地理变异模式。

通过分析不同养殖海域、不同品种海带中无机砷和总砷含量在养殖期间的变化,研究海带中总砷及无机砷的富集规律。结果显示,在生长期内海带对总砷的富集呈增长趋势,而无机砷含量则逐渐降低,其占总砷的比例由3月份1.36%～1.47%下降到7月份的0.41%～0.57%;同一海域、不同品种的海带对总砷和无机砷的富集具有差异性;同时期在不同养殖海域采收的同品种海带总砷和无机砷含量差异显著。基于监测数据对海带中的无机砷进行分析,所有海带样品中无机砷含量远低于现行食品卫生标准中的限量要求,不对食用安全性造成影响。

上海市黄浦江饮用水源地的水质直接影响到上海市近1 700万居民的日常生活和健康安全,因此通过现场采集及室内分析对上海市主要饮用水源地黄浦江上游干流河段表层水体,表层沉积物及支流表层水体及其周边表层土壤中重金属铅、镉类污染物的含量进行了检验。结果表明:黄浦江干流表层水体铅平均含量为32.34μg/L,镉平均含量为0.22μg/L;支流水体中铅平均含量为0.86μg/L,镉平均含量为0.13μg/L;支流表层沉积物中铅平均含量为32.7μg/g,干流平均含量为21.8μg/g,周边土壤中铅含量除个别点外稳定在20.22~39.03μg/g;沉积物中镉的平均含量为0.3μg/g,土壤中镉含量基本在0...

【目的】揭示废弃铅锌矿区复耕后重金属镉在土壤-桑树体系中的转移累积特征。【方法】以废弃的小型铅锌矿区复耕14年的果叶兼用桑园为研究对象，测定了桑园内土壤总镉、有效镉含量以及种植的桑树叶片、枝条皮部、枝条木部、茎干皮部、茎干木部、粗根皮部、粗根木部和细根等8个组织器官的镉含量，分析了镉在桑树各组织器官富集和转运的能力。【结果】①桑树全株镉的累积量在根系、枝干和叶片上的分配比例约为12:5:3。②桑树各组织器官的镉浓度差异表现为：细根>枝条皮部>茎干皮部>粗根皮部>叶片>粗根木部>茎干木部>枝条木部，镉含量分别为0.21、0.13、0.11、0.10、0.09、0.04、0.03和0.01 mg/kg，桑树细根和茎干木部镉浓度存在显著性差异，其余组织器官之间差异不显著。③桑树各组织器官的镉富集能力表现为：细根>枝条皮部>茎干皮部>叶片>粗根皮部>粗根木部>茎干木部>枝条木部，富集系数分别为1.04、0.87、0.70、0.56、0.53、0.23、0.16和0.08。④镉从细根转运到各组织器官的能力表现为：枝条皮部>茎干皮部>叶片>茎干木部>枝条木部，转运系数分别为0.62、0.54、0.41、0.13和0.07。⑤较低的土壤有效镉含量有利于桑树对镉的富集转运。【结论】细根是桑树吸收和富积镉的主要部位，皮部是桑树镉迁移的主要途径。

为筛选出低富集Ｃｄ的辣椒品种在生产上应用，通过设置不同Ｃｄ浓度，采用黄壤和石灰土作为盆栽供试土壤，研究贵州典型土壤－辣椒系统中镉的迁移富集特征。结果表明：１Ｃｄ处理浓度为０～５ ｍｇ／ｋｇ时，辣椒同部位的Ｃｄ含量均随处理浓度的增加而增加；黄壤种植的辣椒中Ｃｄ含量比石灰土种植的低６．１１％～１１．８４％，其根、地上部分Ｃｄ含量的增加量均较石灰土高，分别为４．１和１．４倍。２２种类型土壤中，Ｃｄ从辣椒根部向果实的转运系数分别为０．０４～０．２５和０．２１～０．５０，并且黄壤种植辣椒根部Ｃｄ向果实转运速度比石灰土低３倍。３辣椒对Ｃｄ的富集系数分别为０．９３～１．６５和１．０２～３．０４，且石灰土种植．．．

以南京江北地区5片典型湿地池杉林为研究对象，测定底泥及不同营养器官中重金属铜（Cu）、锌（Zn）、铬（Cr）、铅（Pb）的含量，利用富集系数和转移系数对池杉不同营养器官吸收重金属的能力进行评价。结果表明：（1）5片湿地池杉林底泥和各营养器官重金属元素含量大体表现为Zn＞Cr＞Cu＞Pb，且4种重金属元素的潜在生态风险指数均未超过40，属于生态轻微危害；（2）池杉不同营养器官中重金属含量具有一定差异，树皮、树枝和树根重金属含量较高，树叶则普遍较低；（3）池杉各器官对4种重金属元素的富集系数为0.07～1.76，各器官对总重金属富集能力顺序为树枝＞树根＞树皮＞树叶，各金属元素综合富集能力顺序为Zn＞Pb＞Cu＞Cr，其中，树枝对Zn的富集能力最强，平均富集系数为0.99，树根对Cu的富集能力最强，平均富集系数为0.63，树皮对Pb的富集能力最强，平均富集系数为0.62，而池杉树根、树皮、树枝对Cr的富集系数无显著差异；（4）池杉对这4种重金属元素的生物转移系数为0.27～2.48，各营养器官对重金属转移能力的排序为树皮＞树枝＞树叶。因此，池杉对底泥重金属污染具有一定的修复作用。