楊賢均，劉可慧，李藝，周振明，陳朝述，黎寧，蔣永榮，于方明*

1. 邵陽學(xué)院城鄉(xiāng)建設(shè)學(xué)院，湖南 邵陽 422004；2. 廣西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，廣西 桂林 541004；

3. 廣西師范大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院，廣西 桂林 541004；4. 廣西壯族自治區(qū)環(huán)境監(jiān)測中心站，廣西 南寧 530028；5. 桂林電子科技大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，廣西 桂林 541004

錳污染土壤對酸模葉蓼氮素代謝的影響

楊賢均1，劉可慧2，李藝3，周振明3，陳朝述3，黎寧4，蔣永榮5，于方明3*

1. 邵陽學(xué)院城鄉(xiāng)建設(shè)學(xué)院，湖南 邵陽 422004；2. 廣西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，廣西 桂林 541004；

3. 廣西師范大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院，廣西 桂林 541004；4. 廣西壯族自治區(qū)環(huán)境監(jiān)測中心站，廣西 南寧 530028；5. 桂林電子科技大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，廣西 桂林 541004

探討超富集植物高濃度金屬富集量對其生理機(jī)制的影響，對于了解超富集植物強(qiáng)大的解毒機(jī)制與其生理機(jī)制的相關(guān)性有重要意義。采用室內(nèi)原礦土栽培的方法，研究了賀州某錳礦區(qū)未開采區(qū)（T2）、探礦區(qū)（T3）、恢復(fù)區(qū)（T4）、開采區(qū)（T5）、尾礦庫（T6）土壤及桂林未受污染的菜園土（T1）對錳超富集植物酸模葉蓼（Polygonum lapathifolium L.）生長，錳吸收，葉片銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、游離脯氨酸、可溶性蛋白質(zhì)含量及氮素代謝關(guān)鍵酶（硝酸還原酶NR）、谷氨酰胺合成酶GS、谷氨酸合酶GOGAT和谷氨酸脫氫酶GDH）活性的影響。結(jié)果表明，隨著Mn處理濃度的提高，酸模葉蓼根、莖、葉中Mn含量顯著增加（P＜0.05），葉綠素a、葉綠素b和總?cè)~綠素在T3處理時(shí)含量最高，此時(shí)分別為對照的1.15、1.23和1.17倍，但所有錳處理下酸模葉蓼生物量無顯著性差異（P＞0.05）。Mn處理一定程度上提高了葉片中可溶性蛋白質(zhì)含量，引起了酸模葉蓼氮素代謝關(guān)鍵酶活性的變化及硝態(tài)氮、銨態(tài)氮和脯氨酸含量的顯著增加（P＜0.05）。T6處理硝態(tài)氮、銨態(tài)氮和脯氨酸含量最高，分別比對照提高了17.6%、43.8%和206.2%。NR、GS和GOGAT活性呈先增加后降低的變化趨勢，NR、GS和GOGAT活性分別在T2、T3、T4處理時(shí)最高，此時(shí)分別比對照提高了6.4%、28.8%和66.4%。GDH活性則隨著Mn處理濃度的增加而增加，在T6處理時(shí)活性最高，比對照提高了1.74倍。以上表明，GDH在解毒Mn毒害過程中具有重要作用。

錳污染；酸模葉蓼；氮素代謝；銨態(tài)氮；硝態(tài)氮

土壤重金屬污染治理與修復(fù)已經(jīng)成為當(dāng)今研究的熱點(diǎn)，傳統(tǒng)的修復(fù)方法主要有物理、化學(xué)和生物修復(fù)。在重金屬污染土壤生物修復(fù)方法中，超富集植物的萃取因其成本低、對環(huán)境友好、操作簡便和不破壞土壤理化性質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)而倍受關(guān)注（Yang et al.，2002）。同時(shí)，為更好地將超富集植物應(yīng)用于實(shí)踐，研究者們在超富集植物的定居條件，超富集植物對重金屬的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)、分布特征以及重金屬對超富集生理特征影響等方面做了大量的研究。但在不同重金屬對不同超富集植物生理特征影響機(jī)制方面，結(jié)論不盡相同（王衛(wèi)華等，2015）。廣西素有“有色金屬之鄉(xiāng)”的稱譽(yù)，其中錳礦的開采規(guī)模與強(qiáng)度居全國之首，土壤錳污染嚴(yán)重，積極尋求錳污染土壤治理方法迫在眉睫（楊賢均等，2016）。目前國內(nèi)可供錳污染土壤修復(fù)的超富集植物有限，僅有錘序商陸（Phptolacca Aericana L.）、水蓼（Polygonum hydropip L.）、木荷（Schima superb）、短毛蓼（Polygonum pubescens Blume）（薛生國等，2008；劉恒等，2011）、青葙（Celosia argentea Linn.）（Liu et al.，2014）、酸模葉蓼（Polygonum lapathifolium L.）（Liu et al.，2016）6 種。其中酸模葉蓼是最近發(fā)現(xiàn)的錳超富集植物，對其的相關(guān)研究僅停留在酸模葉蓼對錳的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和分布等方面，而對生理特征的影響研究較少（楊賢均等，2016）。錳污染下酸模葉蓼生理特征的變化是否與其他的超富集植物存在相似性不得而知，因此，本論文以錳污染土壤為研究對象，探討了不同程度的錳污染土壤對酸模葉蓼氮素代謝的影響，旨在為酸模葉蓼的實(shí)踐應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

1.1.1 土壤采集與處理

在賀州某錳礦區(qū)根據(jù)礦區(qū)土壤類別設(shè)置采樣點(diǎn)，分別為未開采區(qū)（T2）、探礦區(qū)（T3）、恢復(fù)區(qū)（T4）、開采區(qū)（T5）和尾礦庫（T6）土壤，以桂林未受污染的菜園土為對照，標(biāo)記為 T1，每個(gè)采樣區(qū)選取5個(gè)點(diǎn)，取0～20 cm土層，并在現(xiàn)場將每個(gè)采樣點(diǎn)所取的5個(gè)土壤制成混合土樣，裝入封口塑料袋帶回實(shí)驗(yàn)室風(fēng)干，過4 mm篩；然后裝盆，每盆5 kg土壤，同時(shí)施入氮、磷、鉀基肥，N、P、K的標(biāo)準(zhǔn)為100、80和100 mg?kg-1，N以NH4NO3形式加入，P、K以KH2PO4形式加入。用去離子水保持濕潤3周，每處理設(shè)置3個(gè)重復(fù)。土壤理化性質(zhì)見表1。

1.1.2 植物培養(yǎng)

供試植物采自廣西師范大學(xué)校園內(nèi)的生物科技園，采集大小一致、高約12 cm的酸模葉蓼植株培植于來自礦區(qū)不同類別的土壤中，每盆1株，共18盆（共6個(gè)處理，3次重復(fù)），在溫棚中培養(yǎng)70天后收獲。常規(guī)培養(yǎng)，整個(gè)培養(yǎng)期內(nèi)定期用去離子水澆灌。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 生物量測定

用自來水反復(fù)沖洗收獲的酸模葉蓼，然后置于20 mmol?L-1EDTA-Na2溶液中浸泡20 min以去除植株表面的錳，取出后再用去離子水沖洗干凈，吸干表面水分，置于天平上稱重。稱重后將植株分成根、葉、莖 3部分，其中部分葉片裝入密封袋中，置于-80 ℃冰箱中保存，用于生理指標(biāo)的測定；另一部分連同根、莖放入烘箱內(nèi)105 ℃下殺青30 min后，在80 ℃下烘干至恒重，磨碎備用，用于測定金屬含量。

1.2.2 酶的提取與活性測定

硝酸還原酶（Nitrate Reductase，NR）、谷氨酰胺合成酶（Glutamine Synthetase，GS）、谷氨酸合酶（Glutamate Synthase，GOGAT）和谷氨酸脫氫酶（Glutamate Dehydrogenase，GDH）的提取與活性測定參照《現(xiàn)代植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指南》的方法（中國科學(xué)院上海植物生理研究所，1999）。NR以1 h內(nèi)還原KNO3生成NO2-的質(zhì)量（μg）表示酶活性；GS活性以1 h內(nèi)形成1 μmol γ-谷氨?；u肟酸的酶量作為1個(gè)酶活性單位；GDH活性以每分鐘氧化1 μmol NADH所需的酶量為一個(gè)單位。谷氨酸合酶（GOGAT）的提取與測定參照S?nchez et al.（2004）的方法，定義每分鐘反應(yīng)液減少1 μmol NADH所需的酶量為1個(gè)酶活性單位。以上酶的提取和測定均在 0～4 ℃條件下完成，每個(gè)處理 3次重復(fù)。

1.2.3 銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、可溶性蛋白質(zhì)和游離脯氨酸含量測定

可溶性蛋白質(zhì)含量參照Bradford（1976）的方法測定，使用牛血清蛋白制作標(biāo)準(zhǔn)曲線；銨態(tài)氮、硝態(tài)氮和游離脯氨酸含量的測定參照王學(xué)奎等（2006）的方法。

1.2.4 土壤基本理化性質(zhì)及Mn含量的測定

土壤基本理化性質(zhì)采用常規(guī)的農(nóng)化分析方法測定。土壤、植物樣品中的Mn含量采用原子吸收法測定。植物中錳含量的測定：稱取0.50 g烘干且磨碎的酸模葉蓼樣品于 100 mL三角瓶中，加入HNO3-HClO4（兩者體積比為4∶1），消煮至澄清，用去離子水定容后采用原子吸收分光光度計(jì)（日立180-80型）測定各植物樣品中的Mn含量。土壤中錳含量測定：稱取0.25 g風(fēng)干土壤置于聚四氟乙烯干鍋中，加入氫氟酸 10mL，消煮至澄清，用去離子水定容后采用原子吸收分光光度計(jì)（日立180-80型）測定。

表1 實(shí)驗(yàn)土壤的基本理化性質(zhì)Table 1 Physical and chemical properties of tested soil

以上所有測定重復(fù)3次，所得數(shù)據(jù)用SPSS 17.0軟件處理，采用 Duncan新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 Mn污染土壤對酸模葉蓼Mn吸收的影響

由圖 1可知，酸模葉蓼根、莖、葉中的 Mn含量隨著土壤中 Mn含量的增加而顯著增加（P＜0.05），其中葉片中的 Mn含量最高，其次為莖和根。T6處理葉片中的Mn含量為T1處理的6.27倍，表明葉片是酸模葉蓼貯存Mn的主要器官。雖然酸模葉蓼根莖葉中的 Mn含量隨著土壤Mn處理濃度的增加而增加，但是TF和BCF則隨著 Mn處理濃度的增加而降低，T6處理中 TF和 BCF分別為 2.2和 0.2，分別下降了 71.1%和86.7%。

2.2 Mn污染土壤對酸模葉蓼生長及葉綠素含量的影響

由圖2可知，所有錳處理對酸模葉蓼的生物量的影響不顯著（P＞0.05），但T2～T4處理的生物量較高。另外，從整個(gè)生長周期來看，其外觀無任何的中毒癥狀，表明酸模葉蓼能耐受較高濃度的錳污染，是一種良好的錳污染耐性植物。葉綠素 a、葉綠素b和葉綠素(a+b)的變化趨勢相似，都呈先上升后下降的變化趨勢，在 T3處理中含量最高，分別為T1處理的1.15、1.23和1.17倍，表明T3處理的錳濃度是酸模葉蓼的最適生長濃度。T6處理葉綠素a、葉綠素b和葉綠素(a+b)與T1處理無顯著差異（P＞0.05）。

圖1 Mn污染土壤對酸模葉蓼Mn吸收及轉(zhuǎn)運(yùn)、富集系數(shù)的影響Fig. 1 Effects of Mn contaminated soil on the Mn contents and the TF, BCF of P. lapathifolium

圖2 錳污染土壤對酸模葉蓼生物量及葉綠素含量的影響Fig. 2 Effects of Mn on the biomass and contents of chlorophyll of P. lapathifolium

2.3 錳污染土壤對酸模葉蓼葉片中氮素代謝關(guān)鍵酶活性的影響

Mn處理對酸模葉蓼葉片中氮素代謝關(guān)鍵酶活性的影響見表2，由表2可知，隨著錳處理濃度的增加，NR、GS和GOGAT活性呈先增加后降低的變化趨勢，NR活性在T2處理時(shí)最高，比T1處理提高了6.4%，但無顯著性差異（P＞0.05）；GS活性在T3處理時(shí)最高，比T1處理提高了28.8%，且差異顯著（P＜0.05）；GOGAT活性則在T4處理時(shí)最高，比T1處理提高了66.4%，且與T1處理間差異顯著（P＜0.05）。GDH活性則隨著Mn處理濃度的增加而增加，在 T6處理時(shí)活性最高，比對照提高了174%。由此表明，Mn處理引起了酸模葉蓼氮素代謝關(guān)鍵酶活性的變化。

2.4 Mn對酸模葉蓼葉片中硝態(tài)氮、銨態(tài)氮、游離脯氨酸、可溶性蛋白質(zhì)含量的影響

在Mn處理下酸模葉蓼可溶性蛋白質(zhì)含量呈先升高后下降的變化趨勢（表3），在T3處理時(shí)含量最高，為T1處理的1.25倍，且與T1處理差異顯著（P＜0.05）；在 T6處理時(shí)蛋白質(zhì)含量最低，比T1處理降低了9.9%，但無顯著性差異（P＞0.05）。硝態(tài)氮、銨態(tài)氮和游離脯氨酸含量的變化趨勢相似，均隨著錳處理濃度的增加而增加，在 T6處理時(shí)含量最高，且與 T1處理差異顯著（P＜0.05），T6處理酸模葉蓼硝態(tài)氮、銨態(tài)氮和游離脯氨酸含量分別比對照提高了17.6%、43.8%和206.2%。由此表明，高濃度Mn處理使得酸模葉蓼葉片中累積了大量的硝態(tài)氮、銨態(tài)氮和游離脯氨酸。

3 討論

超富集植物不僅對重金屬有超強(qiáng)的富集功能，同時(shí)在一定濃度范圍內(nèi)不會受到重金屬的毒害。本研究結(jié)果表明，酸模葉蓼根莖葉中的Mn含量隨著Mn處理濃度的增加而增加，且葉片中的Mn含量最高，其次依次為莖和根，這與本課題組前期研究結(jié)果一致（Liu et al.，2016）。T1～T6處理的酸模葉蓼，其外觀無任何的中毒癥狀，生物量之間無顯著差異（P＞0.05），但 T3處理的生物量明顯高于其他處理。另外，葉綠素a、葉綠素b和總?cè)~綠素在T3處理時(shí)含量也最高，此時(shí)分別為對照的1.15、1.23和1.17倍，表明T3處理的錳濃度是酸模葉蓼的最適生長濃度。葉綠素含量的增加以及植株無任何的可見中毒癥狀，也說明了酸模葉蓼對錳有超強(qiáng)的耐受性。酸模葉蓼的TF和BCF隨著錳處理濃度的增加而呈下降的變化趨勢，這與眾多錳超富集植物對錳的富集、轉(zhuǎn)運(yùn)特性相似（Liu et al.，2016；Liu et al.，2014）。

氮代謝是植物最基本的生理過程之一，在代謝過程中與許多酶關(guān)系密切，期間NR、GS、GOGAT等酶便是氮素代謝過程中的關(guān)鍵酶（劉華等，2015）。NR是植物氮代謝關(guān)鍵步驟硝酸鹽同化中的限速酶，本研究結(jié)果表明，NR活性隨著錳處理濃度的增加呈先增加后降低的變化趨勢，但所有處理與對照間的差異均不顯著（P＞0.05），這表明Mn污染對酸模葉蓼葉片中硝酸鹽同化成亞硝酸鹽的影響不明顯。GS在氮代謝過程中參與了多種物質(zhì)的調(diào)節(jié)，是氮代謝中心的多功能酶（胡綿好等，2008）。有研究結(jié)果表明，GS活性與銨態(tài)氮存在一定的相關(guān)性（楊春等，2013）。趙越等（2003）發(fā)現(xiàn)銨態(tài)氮的增加提高了甜菜根和葉片中GS的活性。這與本實(shí)驗(yàn)中酸模葉蓼葉片中GS活性呈先增加后降低的變化趨勢有一定的相似性。在植物體中，95%以上GOGAT主要以Fd-GOGAT（供體為鐵氧還蛋白）形式存在于葉綠體中，與光合作用息息相關(guān)（許振柱等，2004）。本研究結(jié)果表明，酸模葉蓼葉片中的GOGAT活性除T6處理顯著低于對照外，其余處理均顯著高于對照（P＜0.05），且葉綠素a、葉綠素b和總?cè)~綠素均有不同程度的增加，這表明GOGAT活性的提高有利于酸模葉蓼的光合作用。GDH在NH4+的同化過程中起重要作用，當(dāng)植物在逆境中（王洋等，2015）、適應(yīng)暗環(huán)境后、碳代謝受限時(shí) GDH的活性會增加（許振柱等，2004）。在本研究中，GDH活性隨著Mn處理濃度的增加而顯著增加（P＜0.05），這表明酸模葉蓼還是受到了一定的錳脅迫，但酸模葉蓼GDH活性的提高是因?yàn)榄h(huán)境脅迫造成的，還是因?yàn)樘嫉x受阻引起的，有待進(jìn)一步研究。

表2 錳污染土壤對酸模葉蓼氮素代謝關(guān)鍵酶活性的影響Table 2 Effects of Mn on the activities of NR, GS, GOGAT and GDH in leaves of P. lapathifolium

表3 錳污染土壤對酸模葉蓼硝態(tài)氮、銨態(tài)氮、游離脯氨酸、可溶性蛋白質(zhì)含量的影響Table 3 Effects of Mn on the contents ofN, N, free proline and soluble proteins in leaves of P. lapathifolium

表3 錳污染土壤對酸模葉蓼硝態(tài)氮、銨態(tài)氮、游離脯氨酸、可溶性蛋白質(zhì)含量的影響Table 3 Effects of Mn on the contents ofN, N, free proline and soluble proteins in leaves of P. lapathifolium

Treatment w(Soluble proteins)/(mg·g-1) w(NO3--N)/(mg·g-1) w(Free proline)/(μg·g-1) w(NH4+-N)/(μg·g-1)T1 3.92±0.35 bc 9.78±0.58 b 103.23±2.76 e 439.03±11.16 d T2 4.12±0.55 bc 10.92±0.36 ab 142.55±10.95 c 460.79±8.89 cd T3 4.90±0.21 a 10.97±1.14 ab 125.97±4.26 d 461.37±22.04 cd T4 4.40±0.36 ab 10.83±0.81 ab 260.24±10.28 b 500.03±30.90 c T5 3.69±0.15 c 10.98±0.33 ab 268.19±9.04 b 548.37±23.62 b T6 3.53±0.19 c 11.50±0.70 a 316.11±7.49 a 631.44±25.16 a

土壤中的銨鹽和硝酸鹽是植物通過根系所吸收的主要無機(jī)氮，在植物體內(nèi)，銨態(tài)氮和硝態(tài)氮均能轉(zhuǎn)變成氨基酸類物質(zhì)，與可溶性有機(jī)物質(zhì)相結(jié)合而被吸收利用（楊春等，2013）。本研究結(jié)果表明，酸模葉蓼葉片中的硝態(tài)氮、銨態(tài)氮均隨著錳處理濃度的增加而增加，在T6處理時(shí)含量最高，且與T1處理差異顯著（P＜0.05），表明高濃度 Mn處理造成了酸模葉蓼葉片中硝態(tài)氮、銨態(tài)氮的累積。這可能與同化循環(huán)途徑GS-GOGAT受阻有關(guān)（王洋等，2015）。另外，植物體中的在通過GS-GOGAT途徑同化受阻后，還可以通過提高GDH活性同化體內(nèi)的本研究中，銨態(tài)氮和 GDH活性均隨著Mn處理濃度的增加而顯著增加，這表明在 GS-GOGAT途徑同化受阻后，GDH在同化過程中起到了一定的作用，但只能部分消除葉片中的害。另外，本實(shí)驗(yàn)中Mn處理雖然造成了酸模葉蓼銨態(tài)氮的累積，但生物量以及蛋白質(zhì)含量等均沒有受到Mn處理的影響，表明酸模葉蓼還存在著其他強(qiáng)大的解毒機(jī)制。有研究表明，游離脯氨酸不僅在植物體中起滲透調(diào)節(jié)作用（劉華等，2015），還在銨的過量同化、氮的貯存與轉(zhuǎn)化方面起著重要作用（趙森等，2013）。在本研究中，游離脯氨酸含量隨著錳處理濃度的增加而顯著增加（P＜0.05），T6處理比對照提高了206.2%，這表明脯氨酸在解毒銨毒害過程中起著重要作用。

4 結(jié)論

在 Mn處理下，酸模葉蓼根、莖、葉中的Mn含量隨著 Mn處理濃度的增加而顯著增加（P＜0.05），且葉片中Mn含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于莖和根，表明葉片是酸模葉蓼Mn貯存的主要器官。在T3處理時(shí)，酸模葉蓼的葉綠素含量最高，且生物量最大，表明 T3處理是酸模葉蓼的最適生長濃度。另外，Mn含量的增加引起了葉片中氮素代謝關(guān)鍵酶活性以及銨態(tài)氮、硝態(tài)氮等含氮物質(zhì)的變化，造成了一定程度的銨毒害，但GDH活性的增加在一定程度上緩解了葉片中銨的毒害，使得葉片無任何可見的中毒癥狀。

名師需要有理論素養(yǎng)，在實(shí)踐反思與研究中，不斷凝練與學(xué)理化自己的教學(xué)風(fēng)格或教學(xué)思想，讓個(gè)人化的經(jīng)驗(yàn)從零散走向系統(tǒng)，從經(jīng)驗(yàn)的隨意性走向結(jié)構(gòu)化，從經(jīng)驗(yàn)的直覺走向理論的自覺，成為教育教學(xué)知識的發(fā)現(xiàn)者和建構(gòu)者。這種理性思考的品質(zhì)與理論素養(yǎng)，是“明師”的高明所在。

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Effects of Manganese Contaminated Soil on Nitrogen Metabolism of Manganese Hyperaccumulator Polygonum lapathifolium L.

YANG Xianjun1, LIU Kehui2, LI Yi3, ZHOU Zhenming3, CHEN Chaoshu3, LI Ning4,JIANG Yongrong5, YU Fangming3
1. Department of Urban Construction, Shaoyang University, Shaoyang 422004, China;
2. College of Life Science, Guangxi Normal University, Guilin 541004, China;
3. College of Environment and Resource, Guangxi Normal University, Guilin 541004, China;
4. Guangxi Environmental Monitoring Centre, Nanning 530028, China;
5. College of Life and Environmental Science, Guilin University of Electronic Technology, Guilin 541004, China

To reveal the relationship between detoxification mechanism and physiology of the metal hyperaccumulator plants, an incubation experiment with intact soil was conducted to investigate the effects of Mn on the growth, metal accumulation and nitrogen metabolism in the manganese hyperaccumulator plant Polygonum lapathifolium L. The soils were collected from unmined (T2),mine-prospection (T3), recovery (T4), mining (T5) and tailing (T6) areas and an unpolluted soil from vegetable garden in Guilin (T1)was used as a comparison. The ammonium nitrogen, nitrate nitrogen, soluble proteins, free proline in leaves as well as the enzymatic activities of nitrogen metabolism including Nitrate Reducatse (NR), Glutamine Synthelase (GS), Glutamate Synthase (GOGAT),Glutamate Dehydrogenase (GDH), were determined. The results indicated that Mn contents increased significantly (P＜0.05) in the tissues of plants with the increased concentrations of Mn in the treatments. The contents of chlorophyll a, chlorophyll b and the total chlorophyll of P. lapathifolium reached maximum in the T3 treatment, which were 1.15, 1.23 and 1.17 times to the control,respectively. However, the biomass did not show significant increase (P＞0.05). The content of soluble proteins was also promoted as compared to the control, but not significantly (P＞0.05). Significant (P＞0.05) increase was found in the contents of ammonium nitrogen, nitrate nitrogen and free proline under treatment with the contaminated Mn soils; with maximum values occurred in the T6 treatment, in which these parameters were promoted by 17.6%, 43.8% and 206.2% compared to the control, respectively. The activities of NR, GS and GOGAT increased first, and then decreased with the increasing of Mn contents in the soil. The activities of NR, GS and GOGAT peaked in the treatments of T2, T3 and T4 with 6.4%, 28.8% and 66.4% increase compared to the control,respectively. At the same time, the activity of GDH increased significantly (P＜0.05) with the increase of Mn contents in the soil, with the value 1.74 times of the control. The results explicate that Mn contaminated soil could induce the changes of nitrogen metabolism of Polygonum lapathifolium.

manganese contamination; Polygonum lapathifolium L.; nitrogen metabolism; ammonium nitrogen; nitrate nitrogen

10.16258/j.cnki.1674-5906.2017.10.018

X171.5

A

1674-5906（2017）10-1776-06

楊賢均, 劉可慧, 李藝, 周振明, 陳朝述, 黎寧, 蔣永榮, 于方明. 2017. 錳污染土壤對酸模葉蓼氮素代謝的影響[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào), 26(10): 1776-1781.

YANG Xianjun, LIU Kehui, LI Yi, ZHOU Zhenming, CHEN Chaoshu, LI Ning, JIANG Yongrong, YU Fangming. 2017. Effects of manganese contaminated soil on nitrogen metabolism of manganese hyperaccumulator Polygonum lapathifolium L. [J]. Ecology and Environmental Sciences, 26(10): 1776-1781.

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（41661077；51368011）；國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2017YFD0801500）；湖南省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2016JJ6135）；廣西自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2016GXNSFAA380046）；桂林市科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目（2016012504）；廣西巖溶生態(tài)與環(huán)境變化研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目（YRHJ15K002；YRHJ15Z026）

楊賢均（1974年生），男，副教授，主要從事景觀生態(tài)規(guī)劃與生物修復(fù)研究。E-mail: yxj0008@163.com

*通信作者。于方明，E-mail: fmyu1215@163.com

2017-08-22