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土壤重金属污染是一个日益严峻的环境问题,植物修复是一种环境友好的土壤重金属治理的方法,广义上植物修复还具有重建植被、修复景观、改良土壤性质等功能。在此意义上,木本植物以生物量大、生长周期长成为首选对象。重金属对植物的毒害作用表现在各个方面,其中植物光合作用受到抑制是重金属毒害的显著症状。为此,本文以阔叶树种栾树和榉树1年生幼树为对象,采用室内盆栽试验,通过连续4次分别将PbCl2、ZnCl2掺入盆栽土壤,研究连续Pb、Zn单一胁迫处理对栾树和榉树叶片的气体交换参数、叶绿素荧光参数和富集等方面的影响,对比分析2种植物对Pb、Zn耐性能力,试图找出2种植物光合生理参数与Pb、Zn浓度之间的定量响应关系。研究结果将为耐性木本植物的筛选提供数据支撑。主要研究结论如下:1、连续Pb、Zn处理下,栾树和榉树的最大净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和气孔阀值(Ls)均表现为处理组<对照,且差异性显著(P＜0.05),胞间C02(Ci)则表现为处理组>对照,出现了由非气孔限制引起的Pn下降。并且,随着Pb、Zn处理次数的增多,在处理组中,栾树和榉树的Pn、Tr、Gs、Ls呈下降趋势,Ci呈上升趋势。在Pb、Zn单一胁迫下,随着Pb、Zn处理浓度的升高,榉树表现出的光合能力高于栾树。重金属Zn对二者光合作用的抑制比Pb强。2、Pb、Zn处理下栾树和榉树PSII最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ETR)低于对照,且ETR和对照相比差异显著(P＜0.05);二者的光化学猝灭(qP)均显著降低,非光化学猝灭(NPQ)显著升高,说明栾树和榉树在Pb、Zn胁迫下发生了明显光抑制现象,但可以通过热的形式将PSII的过剩光能耗散掉。随着Pb、Zn处理次数的增多,在处理组中,栾树和榉树的Fv/Fm、ETR、qP总体呈下降趋势,NPQ呈上升趋势。对比二者在Pb、Zn胁迫下的光保护能力,我们得出,在低浓度Pb处理下,栾树的qP和NPQ高于榉树,造成栾树的光合能力高于榉树,但随着处理次数的增多,栾树qP和NPQ低于榉树,使得榉树表现出更强的光合能力。在Zn处理下,栾树和榉树的Fv/Fm、ETR、qP、NPQ较对照而言,其变化幅度高于Pb处理,说明了 Zn对于这两种植物的伤害大于Pb;榉树在第1次Zn处理后,很快显示出了比栾树更好的光保护能力,在第2和第3次处理后,同对照相比,栾树qP的下降幅度高于榉树,这说明了榉树比栾树更耐Zn胁迫。3、在连续Pb、Zn处理下,栾树和榉树各部位Pb2+、Zn2+含量明显地高于对照相应部位。根是栾树和榉树吸收积累Pb2+的主要部位,Pb处理组的根吸收量比对照组高出6.42-32.89倍,茎的Pb含量小于根,Pb处理组比对照组高出2.95-11.67倍,Pb在叶的积累量比茎稍高,但从增加倍数来看,Pb处理组比对照组仅高出2.63-8.85倍,在整株中表现出来的富集能力均为:栾树>榉树;而在吸收积累Zn2+的方面,根和茎的积累量相当,而叶对Zn2+的吸收量较少。在吸收富集Zn的能力方面栾树要优于榉树,但在Zn处理下,榉树对Zn的吸收富集更具持续性。不同的重金属在植物体内的分配率存在差异,栾树和榉树从土壤中吸收的Pb2+主要积累在根部,占了总吸收量的57.09%-76.68%;迁移至茎部的数量占总量的6.95%-15.98%;迁移至叶部的数量占了总量的10.36%-30.32%;Zn2+在榉树根茎叶部的分配率为表现为:42.99%、29.85%、27.16%,栾树为:37.17%、33.81%、29.02%,说明了 Zn2+在栾树和榉树中的分配率高于Pb2+。在富集系数方面,栾树和榉树对Pb、Zn的富集系数均随着处理次数的增多而减少,其中,栾树富集Pb、Zn的能力要高于榉树。4、基于Lake模型分析单一 Pb、Zn胁迫下栾树和榉树的耐性能力得出,随着Pb处理次数的增多,榉树耐Pb的能力逐渐表现为高于栾树;两种植物对Zn的耐性不强,相比之下,榉树对Zn的耐性高于栾树。5、由光合、荧光参数对Pb、Zn污染剂量的响应,可以得出栾树对土壤Pb污染的耐受范围在1.80-2.15g/kg之间,榉树为1.85-2.25g/kg;而连续Zn处理对栾树和榉树所造成的破坏使得二者在土壤中Zn含量(≤0.5g/Kg)时,光系统中的各参数下降明显,最终表现为对Zn的耐性均不高,但从试验周期来说,榉树比栾树更能存活在Zn污染更严重的土壤中。