趙毅輝，徐圓圓，蔣維昕，譚 玲，楊 梅＊

（1．廣西大學(xué)林學(xué)院，廣西南寧530004；2．廣西林業(yè)科學(xué)與工程高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西南寧530004）

重金屬（鎘／鉻／鉛）脅迫對(duì)柳杉幼苗生長(zhǎng)的影響及其富集特征

趙毅輝1，2，徐圓圓1，蔣維昕1，譚 玲1，楊 梅1，2＊

（1．廣西大學(xué)林學(xué)院，廣西南寧530004；2．廣西林業(yè)科學(xué)與工程高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西南寧530004）

為尋求土壤重金屬污染的生態(tài)修復(fù)新樹種，采用砂土培養(yǎng)法，研究重金屬鎘（Cd）、鉻（Cr）和鉛（Pb）脅迫對(duì)柳杉幼苗生長(zhǎng)的影響及其富集特征。結(jié)果表明：隨著重金屬脅迫濃度的升高，幼苗苗高及地徑生長(zhǎng)受抑程度、葉片電導(dǎo)率和丙二醛（MDA）含量也隨之變大，尤其是對(duì)地徑的抑制作用較為明顯，300mg／L Pb脅迫下柳杉幼苗生長(zhǎng)的增長(zhǎng)率較CK低27．28%；柳杉葉片的總?cè)~綠素含量則隨重金屬脅迫濃度的升高而降低，150mg／L Cr脅迫下柳杉葉片的葉綠素含量最低，為8．66mg／L，較CK差異顯著；柳杉根系對(duì)重金屬Cd、Cr和Pb的吸收作用明顯，其富集系數(shù)最高，分別達(dá)17．71、10．45和6．87，其中Cd和Pb在柳杉植株中的吸收富集量依次為根＞莖＞葉，Cr依次為根＞葉＞莖；Cr不同脅迫濃度的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)均高于Cd和Pb，100mg／L Cr的幼苗轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)達(dá)1．23，能有效吸收轉(zhuǎn)運(yùn)土壤中的重金屬。柳杉對(duì)重金屬污染具有一定的抗性，可將其作為低濃度重金屬污染土壤的生態(tài)修復(fù)樹種。

柳杉；重金屬；抗性生理；生長(zhǎng)抑制

工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的重金屬物質(zhì)通過生物循環(huán)系統(tǒng)參與到環(huán)境中，當(dāng)其被植物吸收后大量積累于植物的根、莖、葉中，嚴(yán)重時(shí)危害到植物的生長(zhǎng)發(fā)育、生態(tài)環(huán)境及人類健康［1］，鎘（Cd）、鉻（Cr）和鉛（Pb）是目前環(huán)境中主要的重金屬污染物，在Cd、Cr、Pb污染區(qū)域生長(zhǎng)的香椿幼苗、桑樹、樟樹、欒樹、香根草、水稻、玉米、油菜和小麥的細(xì)胞膜質(zhì)、丙二醛（MDA）積累量和光合作用等均會(huì)受到嚴(yán)重影響［2－12］，進(jìn)而抑制作物的根系、莖、葉、芽的生長(zhǎng)甚至死亡，其在作物中富集表現(xiàn)出顯著毒害作用的同時(shí)，也通過食物鏈影響到人類的健康，治理重金屬污染已刻不容緩。然而，采用物理、化學(xué)手段進(jìn)行重金屬污染修復(fù)常伴隨著土壤結(jié)構(gòu)的破壞、肥力及生物活性降低［13］，尋求生態(tài)修復(fù)緩解重金屬污染可行之有效地防止物理化學(xué)方法引起的土壤二次危害。Tlustos等［14－16］曾利用楊樹（Populus）、柳樹（Salix）、銀杏（Ginkgo）和馬尾松（Pinus massoniana）進(jìn)行重金屬污染土壤的生物修復(fù)研究，在含重金屬土壤中，并非所有含量狀態(tài)下的植物生長(zhǎng)均表現(xiàn)為受毒害抑制。一定濃度的Cd可促進(jìn)觀光木和山白蘭的生長(zhǎng)，植物通過排斥和積累2種途徑來減輕或消除其對(duì)自身的傷害［17］，在高濃度的重金屬土壤環(huán)境中，木本植物根系可從土壤中吸收、濃集和沉淀去除重金屬污染物或通過遷移分配到植物的地上部分，玫瑰屬植物通過產(chǎn)生新的重金屬，蘆葦、芥菜分別積累Cd等重金屬于地下部分及葉片表皮毛中來對(duì)抗重金屬的毒害［1820］，利用植物的吸收富集作用治理土壤中的重金屬污染具有良好的效果［21－23］。

柳杉（Cryptomeria fortunei）是我國(guó)的特有樹種，其樹冠高大、樹干通直、木材紋理直、材質(zhì)輕軟，應(yīng)用廣泛，有學(xué)者從抗旱、抗寒及生長(zhǎng)條件方面進(jìn)行研究［24－26］，而作為兼具景觀功能和生態(tài)功能于一體的良好的綠化和環(huán)保樹種，卻鮮見柳杉在吸收富集重金屬方面的研究報(bào)道。為此，研究柳杉在3種重金屬（Cd／Cr／Pb）脅迫下的生長(zhǎng)生理變化，分析其對(duì)重金屬的富集轉(zhuǎn)運(yùn)特性，以期為其作為土壤重金屬污染的生態(tài)修復(fù)樹種提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1．1試驗(yàn)材料

1．1．1柳杉幼苗1年生柳杉實(shí)生幼苗150株，廣西國(guó)有六萬林場(chǎng)。其播種期一致，未受環(huán)境污染，生長(zhǎng)一致。

1．1．2供試基質(zhì) 原土與沙子的混合物（森林原土∶沙子＝9∶1），其Pb含量為11．26mg／kg，Cr含量為15．22mg／kg，Cd含量為0．33mg／kg，Pb 與Cr含量未超國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量Ⅰ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（清潔等級(jí)），Cd含量未超Ⅱ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)［27］。

1．1．3儀器DDS－11A型電導(dǎo)率儀，上?？祪x儀器有限公司；500－164－20型數(shù)顯千分尺（Mitutoyo日本三豐和得力8208鋼卷尺等。

1．2試驗(yàn)時(shí)間及地點(diǎn)

試驗(yàn)于2012－2013年在廣西大學(xué)林學(xué)院研究教學(xué)基地（22．50°N，108．17°E）進(jìn)行，該地區(qū)屬南亞熱帶季風(fēng)氣候。將1年生柳杉實(shí)生幼苗移栽至等量基質(zhì)的育苗缽中，共150缽。適應(yīng)性培養(yǎng)10d后采用土壤澆灌法進(jìn)行為期60d的重金屬澆灌試驗(yàn)，重金屬溶液脅迫處理時(shí)間為2012年11月11日至2013年1月31日，試驗(yàn)期間每天傍晚補(bǔ)充土壤水分，每隔10d停止?jié)菜?d后進(jìn)行重金屬溶液澆灌，每次等量處理至盆栽土壤全濕潤(rùn)，且栽植盆底部剛好滴水為止，于2013年1月31日最后一次重金屬澆灌處理10d后采樣測(cè)定。

1．3試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，依據(jù)調(diào)查的南寧市土壤重金屬含量［28］，分別以Cr（NO3）3·9H2O、CdCl2·2．5H2O和Pb（AC）2·3H2O為重金屬脅迫試劑設(shè)置3種重金屬（鎘／鉻／鉛）試驗(yàn)處理。重金屬鉛（以Pb2＋計(jì)）設(shè)置100mg／L、200mg／L和300mg／L 3個(gè)濃度處理（即處理1～3，記為Pb－100，Pb－200，Pb－300），重金屬鎘（以Cd2＋計(jì)）設(shè)20mg／L、40mg／L和60mg／L 3個(gè)濃度水平處理（即處理1～3，記為Cd－20，Cd－40，Cd－60），重金屬鉻（以Cr3＋計(jì)）設(shè)置50mg／L、100mg／L和150mg／L（即處理1～3，記為Cr－50，Cr－100，Cr－150），3種重金屬處理均以清水澆灌為對(duì)照（CK，即無重金屬處理）。

1．4指標(biāo)測(cè)定與計(jì)算

1）測(cè)定。苗高及地徑，用數(shù)顯千分尺測(cè)定地徑（精確至0．01mm），得力8208鋼卷尺測(cè)定苗高（精確至0．01cm）；葉綠素含量，參照文獻(xiàn)［29］的方法，經(jīng)95%丙酮－乙醇提取，采用分光光度法測(cè)定；細(xì)胞質(zhì)膜透性，參照文獻(xiàn)［30］的方法，采用DDS－Ⅱ型電導(dǎo)率儀的測(cè)定；丙二醛（MDA）含量，參照文獻(xiàn)［31］的方法，采用硫代巴比妥酸法測(cè)定；柳杉植株各器官、土壤中重金屬含量，參照文獻(xiàn)［32－33］的方法，采用ICP－AES法測(cè)定。

2）計(jì)算。參照文獻(xiàn)［34－35］的方法計(jì)算生物富集系數(shù)和轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)。

生物富集系數(shù)（BCF）：BCF＝Cp／Cs生物轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)（BTF）：BTF＝Csl／Cr

式中，Cp為植物地上某部分重金屬含量，Cs為對(duì)應(yīng)土壤中重金屬含量，Csl為地上部分的重金屬含量，Cr地下部分的重金屬含量。

1．5數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2003、SPSS19．0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，同時(shí)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)（LSD法）。

2結(jié)果與分析

2．1重金屬（鎘／鉻／鉛）對(duì)柳杉幼苗生長(zhǎng)的影響

2．1．1葉片形態(tài) 從表1可知：隨著重金屬鎘（Cd）、鉻（Cr）和鉛（Pb）脅迫濃度的升高，柳杉幼苗葉片失綠黃化癥越嚴(yán)重，當(dāng)重金屬Cd、Cr和Pb脅迫濃度分別達(dá)40mg／L、100mg／L和200mg／L時(shí)，柳杉葉片開始變黃，而后葉片出現(xiàn)較大面積斑點(diǎn)至幼苗接近枯萎死亡。Cd、Cr低濃度（20mg／L，50mg／L）和CK柳杉幼苗正常生長(zhǎng)，隨著Cd和Cr鉻濃度的增加，柳杉幼苗葉片黃化斑點(diǎn)隨之加大；Pb濃度為100mg／L時(shí)，柳杉幼苗葉片開始出現(xiàn)脅迫黃化現(xiàn)象，Pb濃度為300mg／L時(shí)，植株黃化癥狀最明顯，受害最嚴(yán)重。

表1 重金屬（鎘／鉻／鉛）脅迫柳杉的葉片形態(tài)Table 1 Leaf morphology of C．fortunei seedlings under Cd，Cr and Pb stress

2．1．2苗高 從圖1看出：柳杉幼苗的苗高增長(zhǎng)率與重金屬鎘（Cd）、鉻（Cr）和鉛（Pb）脅迫濃度成反比。其中，Cr和Pb不同脅迫濃度下，柳杉的苗高生長(zhǎng)均受到抑制，其增長(zhǎng)率均小于CK（2．85%）；Cd不同脅迫濃度，柳杉幼苗苗高的相對(duì)增長(zhǎng)率最小為0．50cm，低于CK（0．38cm），Cd脅迫濃度為20mg／L時(shí)，苗高增長(zhǎng)率比CK高0．20%，隨著土壤中Cd濃度增加其苗高相對(duì)增長(zhǎng)率對(duì)應(yīng)降低至Cd脅迫濃度60mg／L時(shí)的1．41%，表明低濃度的Cd能促進(jìn)柳杉幼苗的苗高增長(zhǎng)。Cr和Pb不同脅迫濃度下，柳杉幼苗苗高與CK的相對(duì)增長(zhǎng)率最大差值分別為1．14%和1．07%，幼苗苗高的相對(duì)增長(zhǎng)率隨著Cr和Pb濃度的增加而降低。其中，Pb脅迫下，苗高受抑程度較小，其相對(duì)增長(zhǎng)率隨著Pb脅迫濃度的增加呈平緩下降趨勢(shì)，Cr脅迫濃度為50～100mg／L時(shí)，柳杉幼苗苗高的增長(zhǎng)量最大。

圖1 重金屬（鎘／鉻／鉛）脅迫柳杉幼苗的苗高生長(zhǎng)情況Fig．1 Height of C．fortunei seedlings under Cd，Cr and Pb stress

2．1．3地徑生長(zhǎng) 從圖2看出：柳杉幼苗地徑的相對(duì)增長(zhǎng)率也與重金屬鎘（Cd）、鉻（Cr）和鉛（Pb）的脅迫濃度成反比。柳杉幼苗地徑增長(zhǎng)率均小于CK （1．65mm），相對(duì)增長(zhǎng)34．55%。除Pb脅迫濃度為100mg／L和200mg／L外，其余處理差異均不顯著；Cd脅迫濃度為20mg／L、40mg／L和60mg／L時(shí)，柳杉幼苗地徑的相對(duì)增長(zhǎng)率下降幅度隨著Cd脅迫濃度增加而增大，其相對(duì)增長(zhǎng)率分別為22．46%、10．97%和8．59%，且3種重金屬脅迫對(duì)柳杉地徑相對(duì)增長(zhǎng)率的影響較苗高大。不同濃度Cr脅迫，柳杉幼苗地徑的相對(duì)增長(zhǎng)率波動(dòng)小于2．89%，地徑的最大增長(zhǎng)量差值為0．98mm；Cr脅迫濃度為150mg／L時(shí)，幼苗地徑的相對(duì)增長(zhǎng)率較CK降低22．34%。不同濃度Pb脅迫，柳杉幼苗地徑最大增長(zhǎng)率較CK相差27．28%，最小為15．30%；Pb脅迫濃度為300mg／L時(shí)，柳杉幼苗的地徑生長(zhǎng)受抑制最嚴(yán)重。

圖2 重金屬（鎘／鉻／鉛）脅迫柳杉幼苗的地徑生長(zhǎng)情況Fig．2 Ground diameter of C．fortunei seedlings under Cd，Cr and Pb stress

2．2重金屬（鎘／鉻／鉛）對(duì)柳杉葉片生理的影響

2．2．1細(xì)胞膜透性 從表2可知：柳杉幼苗葉片電導(dǎo)率隨著鎘（Cd）和鉻（Cr）脅迫濃度的升高而升高，溶液濃度越高，葉片細(xì)胞膜受傷害越大。Cd和Cr脅迫濃度為20mg／L和50mg／L時(shí)，柳杉幼苗葉片電導(dǎo)率均低于CK。Cr脅迫柳杉幼苗葉片的電導(dǎo)率差異不顯著。Cd脅迫則影響幼苗葉片的電解質(zhì)滲漏，葉片質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)和功能或喪失，導(dǎo)致質(zhì)膜選擇透過性減弱，細(xì)胞組織液的電導(dǎo)率逐漸增大，且隨脅迫濃度的增加和處理時(shí)間的延長(zhǎng)而加??；Cd脅迫濃度為40mg／L時(shí)，柳杉葉片電導(dǎo)率達(dá)17．23%，顯著高于CK；Cd脅迫濃度為60mg／L時(shí)亦顯著高于CK。鉛（Pb）脅迫濃度低于200mg／L時(shí)，柳杉葉片電導(dǎo)率差異不顯著，且均低于18．17%；當(dāng)Pb脅迫濃度達(dá)300mg／kg時(shí)，其電導(dǎo)率較CK提高7．28%，差異極顯著。表明，高濃度Pb會(huì)致使柳杉葉片質(zhì)膜結(jié)構(gòu)受到損害，顯著降低膜的選擇透性。

2．2．2丙二醛（MDA）含量MDA是細(xì)胞膜發(fā)生膜脂過氧化作用的主要產(chǎn)物，其積累是活性氧對(duì)細(xì)胞膜毒害作用的具體表現(xiàn)。當(dāng)重金屬鎘（Cd）、鉻（Cr）和鉛（Pb）脅迫濃度達(dá)最大時(shí)，柳杉MDA含量分別達(dá)85．74μmol／mg、58．84μmol／mg和82．26μmol／mg，較CK（35．61μmol／mg）差異極顯著。最低Cd濃度脅迫柳杉葉片MDA含量與CK差異不顯著；最低Cr濃度脅迫MDA含量為對(duì)照的1．32倍，差異不顯著，隨著濃度的繼續(xù)升高其影響愈加顯著；不同Pb濃度脅迫對(duì)柳杉葉片的MDA含量的影響均達(dá)極顯著差異。

表2 重金屬（鎘／鉻／鉛）脅迫柳杉葉片的生理響應(yīng)Table 2 Leaf physiological response of C．fortunei seedlings under Cd，Cr and Pb stress

表3 盆栽土壤及柳杉根、莖、葉中重金屬（鎘／鉻／鉛）的富集特征Table 3 Cd，Cr and Pb enrichment characteristics in root，stem and leaf of C．fortune and soil

2．2．3葉綠素含量 從表2可知，鎘（Cd），隨著Cd脅迫濃度的增加，柳杉葉片的葉綠素a呈降低→升高→降低的變化趨勢(shì)，而葉綠素b和總?cè)~綠素含量呈升高→降低的變化趨勢(shì)。低濃度（20mg／L）Cd脅迫與CK相比差異不顯著，表現(xiàn)為促進(jìn)柳杉葉片葉綠素b的合成和抑制葉綠素a的合成；當(dāng)Cd脅迫濃度達(dá)60mg／L時(shí)，葉綠素含量均下降，葉綠素a和總?cè)~綠素含量下降顯著。鉻（Cr）脅迫，柳杉葉片葉綠素含量與Cr脅迫濃度呈反比，Cr脅迫濃度為50mg／L時(shí)，葉綠素b和總?cè)~綠素含量分別為4．85mg／L和11．91mg／L，均高于CK；Cr脅迫濃度為150mg／L時(shí)，葉綠素b和總?cè)~綠素含量較CK分別下降32．8%和20．6%，差異顯著。說明，高濃度鉻抑制葉綠素的合成，且對(duì)于葉綠素b的合成抑制程度高于葉綠素a。鉛（Pb）脅迫，柳杉葉片葉綠素a和總?cè)~綠素隨濃度升高而逐漸降低，Pb脅迫濃度為100mg／L時(shí)，葉綠素b含量達(dá)最大值3．67 mg／L，其變化不顯著；Pb脅迫濃度達(dá)300mg／L時(shí)，葉綠素含量降幅較大，葉片的失綠癥狀明顯，高濃度Pb抑制柳杉葉綠素的合成，對(duì)葉綠素a的抑制程度大于葉綠素b。

2．3柳杉幼苗對(duì)重金屬（鎘／鉻／鉛）的富集作用

2．3．1鎘（Cd） 從表3看出：鎘在土壤及植株器官中的含量均隨著脅迫濃度的升高而升高，柳杉幼苗各器官的富集系數(shù)及轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)均在Cd脅迫濃度為40mg／L時(shí)達(dá)最大，其中根系中的Cd富集量最大，其富集系數(shù)最高，達(dá)17．71；而莖及葉的富集系數(shù)最高分別為1．51和0．18。在相同Cd脅迫濃度下，柳杉葉片的富集系數(shù)均低于1．0，并且隨著重金屬脅迫濃度的升高，Cd脅迫濃度為60mg／L時(shí)，柳杉根系對(duì)Cd的吸收富集量增加至176．10mg／kg，其富集系數(shù)達(dá)15．79，而轉(zhuǎn)化系數(shù)僅0．04。

2．3．2鉻（Cr）從表3看出：隨著Cr脅迫濃度的升高，柳杉幼苗的根系、莖、盆栽土的鉻含量也隨之升高，不同脅迫濃度Cr富集量較CK均達(dá)極顯著差異。其中，Cr脅迫濃度為50mg／L和100mg／L時(shí)，柳杉幼苗根系及葉片對(duì)Cr的富集系數(shù)均達(dá)8．20以上；Cr脅迫濃度為150mg／L時(shí)，柳杉葉片對(duì)Cr的吸收富集量為225．80mg／kg。經(jīng)對(duì)盆栽土與幼苗根系、莖、葉片中鉻含量的相關(guān)性分析，盆栽土與柳杉根系中的鉻含量相關(guān)系數(shù)為0．98，柳杉根系對(duì)低濃度的鉻具有較強(qiáng)的富集作用，其轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)也較大，Cr脅迫濃度為100mg／L時(shí)，其轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)為1．23。

2．3．3鉛（Pb） 從表3可知：柳杉盆栽土及其根、葉中的鉛含量較CK差異極顯著，Pb在土壤及植株器官中的含量均隨著脅迫濃度的升高而升高。Pb脅迫濃度為300mg／L時(shí)，柳杉各器官對(duì)Pb的吸收量最高，又以根系中的Pb富集量最大，其富集系數(shù)達(dá)6．87，而莖及葉的富集系數(shù)最高僅0．23和0．10。根系對(duì)Pb的富集量較大而轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)較低，表明根是柳杉幼苗吸收土壤中Pb的主要器官。

3結(jié)論與討論

1）當(dāng)土壤重金屬脅迫濃度提高時(shí)，Cd、Cr和Pb對(duì)柳杉幼苗苗高、地徑生長(zhǎng)的抑制作用越明顯。水稻、月季、薤白在受到Cr、Pb脅迫時(shí)的作用也相同［3638］，而Cd脅迫對(duì)植株苗高和地徑生長(zhǎng)的影響則因鎘濃度、脅迫時(shí)間及植物基因型等因素的不同而有所差異。在對(duì)土沉香、美洲黑楊、香樟、龍葵、芥菜和青菜研究中發(fā)現(xiàn)，重金屬的脅迫濃度越高，脅迫時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)植物細(xì)胞膜的傷害越大［39－43］；高濃度的Cd、Cr、Pb脅迫柳杉幼苗葉片的MDA含量及細(xì)胞膜透性升高，低濃度Cd、Cr、Pb脅迫柳杉葉片膜透性、MDA及葉綠素a含量較CK差異不顯著；柳杉葉片葉綠素含量隨Cr、Pb脅迫濃度的升高呈下降趨勢(shì)，而Cd在低濃度范圍內(nèi)則促進(jìn)葉綠素的生物合成，并且葉綠素a比葉綠素b對(duì)Cd反應(yīng)更敏感［4347］，當(dāng)脅迫濃度繼續(xù)升高時(shí)，重金屬影響葉綠體中的類囊體排列規(guī)則，破壞其膜系統(tǒng)，導(dǎo)致葉綠體膨大而破壞其結(jié)構(gòu)［48－50］。本研究表明，Cd脅迫濃度范圍內(nèi)葉綠素a／b及總?cè)~綠素含量呈先上升后降低的趨勢(shì)，在20mg／L Cd、50mg／L Cr、100mg／L Pb等低濃度脅迫下，柳杉幼苗的生理代謝穩(wěn)定而維持植株的正常生長(zhǎng)；日本楤木葉片對(duì)Cd2＋脅迫也具有相同的響應(yīng)特性［51］。因此，作物能夠承受一定強(qiáng)度的逆境脅迫。

2）植物組織對(duì)重金屬的轉(zhuǎn)移和運(yùn)輸具有屏蔽作用，能阻止重金屬?gòu)牡叵虏肯虻厣喜糠洲D(zhuǎn)移，大花萱草對(duì)銅鎘的富集等試驗(yàn)表明，植株根系的重金屬累積量大于莖葉［52－56］。本研究中，3種重金屬在柳杉根系中的累積量最大，但其轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)均較低，未達(dá)富集植物標(biāo)準(zhǔn)［57］，這也是由于不同器官的外部形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不一致，吸收不同重金屬的生理生化機(jī)制各異而導(dǎo)致的重金屬元素的累積量差異性較大［5859］。柳杉具有龐大的地上生物量，在單位重金屬富集量小的情況下也能吸收大量重金屬，同時(shí)，重金屬Cd、Cr、Pb在柳杉根系的最低富集系數(shù)也分別達(dá)10．61、8．23和3．62。說明，該樹種具有富集重金屬的作用，而且向地上部分傳導(dǎo)的量較少，低濃度重金屬脅迫不會(huì)影響柳杉幼苗的正常生理代謝及生長(zhǎng)，因而在輕污染區(qū)域內(nèi)，可嘗試將柳杉作為重金屬治理生態(tài)修復(fù)樹種。

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（責(zé)任編輯：楊 林）

Effect of Cd，Cr and Pb Stress on Growth of Cryptomeria fortunei Seedlings and Enrichment Characteristics of Heavy Metals

ZHAO Yihui1，2，XU Yuanyuan1，JIANG Weixin1，TAN Ling1，YANG Mei1，2＊
（1．College of Forestry，Guangxi University，Nanning，Guangxi 530004；2．Guangxi Key Laboratory of Forestry Science and Engineering，Nanning，Guangxi 530004，China）

The effect of Cd，Cr and Pb stress on growth of Cryptomeria fortunei seedlings and enrichment characteristics of heavy metals were studied by the sandy soil culture method to seek new tree species for ecological remediation of the soil polluted with heavy metals．Results：The inhibition degree of height and ground diameter，leaf conductivity and MDA content of C．fortunei seedlings increase with increase of heavy metal concentration and heavy metal concentration has the obvious inhibition effect on ground diameter of C．fortunei seedlings．The increase rate of C．fortunei seedlings’growth under 300mg／L Pb stress is 27．28%lower than CK．Total leaf chlorophyll content of C．fortunei seedlings reduces with increase of heavy metal concentration and total leaf chlorophyll content of Cryptomeria fortunei seedlings under 150mg／L Cr stress is the minimum（8．66mg／L），significantly lower than CK．Cd，Cr and Pb enrichment coefficient of C．fortunei seedlings’root system reaches 17．71，10．45and 6．87respectively，higher than C．fortunei seedlings’leaf and stem．Cd and Pb enrichment amount in Cryptomeria fortunei seedlings is root＞stem＞leaf and Cr enrichment amount in Cryptomeria fortunei seedlings is root＞leaf＞stem．Cr transfer coefficient of C．fortunei seedlings under different Cr stress is higher than Cd and Pb．Cr transfer coefficient of C．fortunei seedlings under 100mg／L Cr stress is up to 1．23，which indicates that C．fortunei seedlings can absorb and transfer heavy metals in soil effectively．C．fortunei with a certain resistance against the soil polluted with heavy metals can be used as a tree species for ecological remediation of the soil slightly polluted with heavy metals．

Cryptomeria fortunei；heavy metal；resistant physiology；growth inhibition

S791．31；Q945．78

A

1001－3601（2016）02－0091－0166－06

2015－07－22；2016－01－29修回

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“桉樹人工林土壤酚酸物質(zhì)積累機(jī)制及其環(huán)境行為”（31260176）；“十一五”廣西林業(yè)科技項(xiàng)目“六萬林場(chǎng)柳杉大徑材經(jīng)營(yíng)技術(shù)及木材綜合利用研究項(xiàng)目”［桂林科字（2009）第23號(hào)］

趙毅輝（1989－），男，在讀碩士，研究方向：用材林培育理論與技術(shù)。E－mail：fjzyh126＠126．com

＊通訊作者：楊 梅（1970－），女，教授，從事森林培育及林木抗逆性方面的教學(xué)與研究。E－mail：fjyangmei＠126．com