景天科植物富集重金属特性研究
本试验以Cd超积累植物伴矿景天(Sedum plumbizincicola)和东南景天(Sedum alfredii Hance)为对照植物,比较研究了落地生根、火祭(Crassula capitella Campfire)、黄丽(Sedum Golden Glow)、乙女心(Sedum pachyphyllum Rose)等11种景天科多肉植物对Cd胁迫的耐性和富集能力。本次实验验证了伴矿景天具有重金属Cd的超富集能力,叶片Cd含量最高可达112μg/g,并且筛选出了羽叶落地生根(Bryophyllum pinnatum (Lam.) Oken)、黄丽、吉娃莲(Echeveria chihuahuaensis),宽叶落地生根(Kalanchoe pinnata)、火祭5种具有重金属Cd耐性的景天科植物,其中宽叶落地生根对重金属的积累能力最高,叶片Cd含量最高可达23μg/g。但研究发现,所用超积累植物伴矿景天叶片Cd最高浓度为112μg/g,在11种景天科植物中位居第一位。综合生物量比较分析,宽叶落地生根具有潜在的作为富集Cd的修复用植物材料。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1实验材料与方法2
1.1植物实验材料2
1.2实验试剂4
1.3实验方法4
1.3.1多种重金属复合溶液处理4
1.3.1.1重金属复合溶液浓度4
1.3.1.2植物处理方法5
1.3.2单一重金属Cd处理5
1.3.2.1处理浓度5
1.3.2.2植物处理方法5
1.3.3重金属Cd含量测定5
2实验结果6
2.1植物生长表观现象6
2.2植物叶片重金属含量10
3 结果分析与讨论 13
致谢13
参考文献13
景天科植物富集重金属特性研究
引言
引言
近年来,人类工农业生产活动导致土壤重金属污染日趋严重。据报道,我国污灌的农田面积已扩大到1 .4 ×107 hm2,其中镉污染耕 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
地1.3×104hm2,涉及11个省市的25个地区。土壤中Cd 被植物吸收积累达到一定程度后,可影响植物的生长和发育,甚至导致植物死亡,并可通过食物链富集,影响人类和动物健康(李榜江,2014)。
超富集植物是能超量吸收重金属并转运到地上部分的植物。目前对超富集植物的界定大多是基于1989 年Baker 和Brooks 提出的参考值,即把植物叶片或地上部(干重)中含Cd 达到100mg/kg,含Co、Cu、Ni、Pb 达到1 000 mg/kg,Mn、Zn 达到10 000 mg/kg 以上的植物称为超富集植物,同时满足S/R>1 的条件(S 和R 分别指植物地上部和根部重金属的含量)。迄今发现超富集植物492 种,分布于约50 个科,但绝大多数属于镍超富集植物(329 种);铜超富集植物37 种、钴超富集植物30 种、锌超富集植物21 种、硒超富集植物20 种、铅超富集植物17 种、锰超富集植物22 种,砷超富集植物5 种、镉超富集植物3 种、铬超富集植物2 种、锑超富集植物2 种、铊超富集植物2 种、稀土元素超富集植物1 种。本实验主要对重金属Cd的超富集植物进行探究。
景天科植物常为肉质草本,抗污染能力较强,易种植,无性繁殖能力也极强。早期研究发现,伴矿景天和东南景天是Cd的超积累植物,为了寻找更多的土壤重金属污染修复植物,有必要明确有没有其他种类的景天科植物也对Cd有着超积累能力(Brooks和Lee,1977)。
经研究表明,在高浓度重金属Cd的环境中,矿山生态型东南景天对Cd有较强的耐性、吸收和积累能力,并且具有极强的Cd运输能力,符合超积累植物的基本特征,被证实为Cd的超积累植物。(龙新宪,王艳红和刘宏彦,2008)
大量的研究表明,植物不同类型、品种、基因型对Cd胁迫的抗性有显著的差异。伴矿东南景天可忍耐土壤中高达400mgkg1的Cd 。而其他实验植物植株表现出了明显的中毒症状,部分植株死亡(蒋成爱和吴启堂,2009)。
当土壤外源添加重金属Cd后,Cd会和各种土壤组分(尤其是黏土矿物和有机质)相结合,以不同形态赋存于土壤中。土壤中重金属Cd的生物有效性不仅与其总量有关,更主要取决于在土壤中的存在形态,不同形态重金属Cd的生物有效性差异很大,其中水溶态是植物吸收的直接来源,有效性最高,交换态所占比例大,活性也较高,对植物的吸收起决定作用(Nicoletta和Flavia,2011)。
基于此,本课题对于景天科其他多种植物进行了不同浓度重金属处理,通过对其生长状态的观察以及植物内重金属含量的研究,探究景天科植物中是否有其他植物也具有高Cd耐性和积累能力,以便找出对环境适应性更强的重金属Cd的超富集植物。
材料与方法
植物实验材料:
本次实验共用了11种不同景天科植物
东南景天(Sedum alfredii Hance),别名石板菜、变叶景天,为景天科景天属的植物。多年生草本。茎斜上,单生或上部有分枝,高1020厘米。叶互生,下部叶常脱落,上部叶常聚生,线状楔形、匙形至匙状倒卵形,长1.23厘米,宽26毫米,先端钝,有时有微缺,基部狭楔形,有距,全缘。
伴矿东南景天(Sedum plumbizincicola X.H. Guoet S.B.Zhou sp.nov),景天科景天属。中国景天科植物的新物种,喜生于富含Pb、Zn矿地区。多年生肉质草本;根状茎长,横走:根须状。不育枝直立,密集丛生,多分枝;花茎常1~3支从不育枝丛中生出,常略高于不育枝,高可达35 cm以上,粗达0.8 cm。叶互生,茎下部叶常早落,项部叶密集,卵状或倒卵状长圆形,长l~5 cm,宽0.5~1.5 cm,先端钝尖,基部楔形,渐狭成长假柄,背面基部有不明显的短矩。经研究,该植株具有重金属Cd的超富集能力。
宽叶落地生根(Kalanchoe pinnata),也叫不死鸟,落地生根是多年生草本植物,高40150厘米;茎有分枝。羽状复叶,长1030厘米,小叶长圆形至椭圆形,长68厘米,宽35厘米,先端钝,边缘有圆齿,圆齿底部容易生芽,芽长大后落地即成一新植物;小叶柄长24厘米
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1实验材料与方法2
1.1植物实验材料2
1.2实验试剂4
1.3实验方法4
1.3.1多种重金属复合溶液处理4
1.3.1.1重金属复合溶液浓度4
1.3.1.2植物处理方法5
1.3.2单一重金属Cd处理5
1.3.2.1处理浓度5
1.3.2.2植物处理方法5
1.3.3重金属Cd含量测定5
2实验结果6
2.1植物生长表观现象6
2.2植物叶片重金属含量10
3 结果分析与讨论 13
致谢13
参考文献13
景天科植物富集重金属特性研究
引言
引言
近年来,人类工农业生产活动导致土壤重金属污染日趋严重。据报道,我国污灌的农田面积已扩大到1 .4 ×107 hm2,其中镉污染耕 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
地1.3×104hm2,涉及11个省市的25个地区。土壤中Cd 被植物吸收积累达到一定程度后,可影响植物的生长和发育,甚至导致植物死亡,并可通过食物链富集,影响人类和动物健康(李榜江,2014)。
超富集植物是能超量吸收重金属并转运到地上部分的植物。目前对超富集植物的界定大多是基于1989 年Baker 和Brooks 提出的参考值,即把植物叶片或地上部(干重)中含Cd 达到100mg/kg,含Co、Cu、Ni、Pb 达到1 000 mg/kg,Mn、Zn 达到10 000 mg/kg 以上的植物称为超富集植物,同时满足S/R>1 的条件(S 和R 分别指植物地上部和根部重金属的含量)。迄今发现超富集植物492 种,分布于约50 个科,但绝大多数属于镍超富集植物(329 种);铜超富集植物37 种、钴超富集植物30 种、锌超富集植物21 种、硒超富集植物20 种、铅超富集植物17 种、锰超富集植物22 种,砷超富集植物5 种、镉超富集植物3 种、铬超富集植物2 种、锑超富集植物2 种、铊超富集植物2 种、稀土元素超富集植物1 种。本实验主要对重金属Cd的超富集植物进行探究。
景天科植物常为肉质草本,抗污染能力较强,易种植,无性繁殖能力也极强。早期研究发现,伴矿景天和东南景天是Cd的超积累植物,为了寻找更多的土壤重金属污染修复植物,有必要明确有没有其他种类的景天科植物也对Cd有着超积累能力(Brooks和Lee,1977)。
经研究表明,在高浓度重金属Cd的环境中,矿山生态型东南景天对Cd有较强的耐性、吸收和积累能力,并且具有极强的Cd运输能力,符合超积累植物的基本特征,被证实为Cd的超积累植物。(龙新宪,王艳红和刘宏彦,2008)
大量的研究表明,植物不同类型、品种、基因型对Cd胁迫的抗性有显著的差异。伴矿东南景天可忍耐土壤中高达400mgkg1的Cd 。而其他实验植物植株表现出了明显的中毒症状,部分植株死亡(蒋成爱和吴启堂,2009)。
当土壤外源添加重金属Cd后,Cd会和各种土壤组分(尤其是黏土矿物和有机质)相结合,以不同形态赋存于土壤中。土壤中重金属Cd的生物有效性不仅与其总量有关,更主要取决于在土壤中的存在形态,不同形态重金属Cd的生物有效性差异很大,其中水溶态是植物吸收的直接来源,有效性最高,交换态所占比例大,活性也较高,对植物的吸收起决定作用(Nicoletta和Flavia,2011)。
基于此,本课题对于景天科其他多种植物进行了不同浓度重金属处理,通过对其生长状态的观察以及植物内重金属含量的研究,探究景天科植物中是否有其他植物也具有高Cd耐性和积累能力,以便找出对环境适应性更强的重金属Cd的超富集植物。
材料与方法
植物实验材料:
本次实验共用了11种不同景天科植物
东南景天(Sedum alfredii Hance),别名石板菜、变叶景天,为景天科景天属的植物。多年生草本。茎斜上,单生或上部有分枝,高1020厘米。叶互生,下部叶常脱落,上部叶常聚生,线状楔形、匙形至匙状倒卵形,长1.23厘米,宽26毫米,先端钝,有时有微缺,基部狭楔形,有距,全缘。
伴矿东南景天(Sedum plumbizincicola X.H. Guoet S.B.Zhou sp.nov),景天科景天属。中国景天科植物的新物种,喜生于富含Pb、Zn矿地区。多年生肉质草本;根状茎长,横走:根须状。不育枝直立,密集丛生,多分枝;花茎常1~3支从不育枝丛中生出,常略高于不育枝,高可达35 cm以上,粗达0.8 cm。叶互生,茎下部叶常早落,项部叶密集,卵状或倒卵状长圆形,长l~5 cm,宽0.5~1.5 cm,先端钝尖,基部楔形,渐狭成长假柄,背面基部有不明显的短矩。经研究,该植株具有重金属Cd的超富集能力。
宽叶落地生根(Kalanchoe pinnata),也叫不死鸟,落地生根是多年生草本植物,高40150厘米;茎有分枝。羽状复叶,长1030厘米,小叶长圆形至椭圆形,长68厘米,宽35厘米,先端钝,边缘有圆齿,圆齿底部容易生芽,芽长大后落地即成一新植物;小叶柄长24厘米
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑,转载请保留链接: www.hbsrm.com/swgc/smkx/155.html