崔曉熒 ，秦俊豪 ，黎華壽 *

不同水分管理模式對水稻生長及重金屬遷移特性的影響

崔曉熒1，2，秦俊豪1，2，黎華壽1，2*

（1.華南農(nóng)業(yè)大學農(nóng)業(yè)部華南熱帶農(nóng)業(yè)環(huán)境重點實驗室，廣州 510642；2．廣東省現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)與循環(huán)農(nóng)業(yè)工程技術研究中心，廣州510642）

通過水泥池小區(qū)試驗，研究了淹水（CF）和干濕交替（IF）兩種水分管理模式對常規(guī)稻（C）與雜交稻（H）生長及重金屬Pb、Cr、Cd富集的影響。結(jié)果表明，干濕交替（IF）處理能顯著提高水稻的生物量及產(chǎn)量，增強了Pb、Cr、Cd在土壤-水稻系統(tǒng)中的遷移能力，并顯著促進水稻根系對Cd的富集，提高米粒中Cr的含量。研究結(jié)果還表明，水分管理對Cr在水稻體內(nèi)的遷移特性的影響明顯不同于Pb和Cd。Pb、Cd在水稻體內(nèi)含量呈現(xiàn)根>莖葉>米粒，而Cr則為米粒/莖葉>根，且不同水分管理模式對常規(guī)稻（C）米粒富集Cr的影響較雜交稻（H）大?？梢?，干濕交替模式雖能促進水稻生長和增產(chǎn)，同時卻顯著提高了Cd和Cr的生物有效性。因此，在采取相應水分管理模式降低重金屬生物有效性時應充分考慮水稻對不同重金屬類型的響應差異，才能更有效地控制當前農(nóng)田環(huán)境的重金屬污染。

水稻；水分管理；重金屬遷移特性

水稻（Oryza sativa L.）是我國種植面積大、總產(chǎn)量高的糧食作物之一，但稻田土壤重金屬污染問題卻十分嚴峻。2014年環(huán)保部與國土資源部發(fā)布的《全國土壤污染狀況調(diào)查公報》[1]表明，耕地土壤點位超標率為10.4%。從污染物超標情況看，重金屬鎘、鉛、鉻超標率分別為7.0%（位居第一）、1.5%、1.1%。土壤重金屬污染具有范圍廣、滯留時間長、毒性強、危害大、污染后難以修復的特點。農(nóng)田重金屬污染對作物生長、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與人體健康造成負面影響[2-3]。土壤重金屬污染已成為世界性的環(huán)境問題，因而成為當前國內(nèi)外研究的熱點課題[4]。

淹水灌溉為水稻種植的常規(guī)灌溉方式，但為了尋求更為節(jié)水的灌溉模式，人們開始探究不同水分管理的灌溉模式。近年來關于水分狀況對水稻生長的影響與機理已有較多的報道[5-7]，而有關水分管理對水稻富集重金屬的研究主要集中于As、Cd。龍水波等[8]研究表明，灌漿期后濕潤灌溉、淹水與濕潤交替能顯著降低水稻莖葉、谷殼、糙米As含量和糙米無機As含量；Spanu等[9]研究表明，噴灌處理下水稻米粒As含量比淹水灌溉處理低約50多倍；李劍睿等[10]研究表明，長期淹水栽培模式能顯著降低水稻各部位的Cd含量。此外，Hu等[11]研究表明，在As、Cd復合污染下水分管理對水稻富集As與Cd的影響規(guī)律不同。

目前，關于水分管理對水稻Pb、Cr的富集及其在土壤-水稻系統(tǒng)中遷移轉(zhuǎn)化的研究鮮有報道。本研究通過水泥池小區(qū)試驗探究在重金屬污染下，不同水分管理模式（淹水和干濕交替處理）對兩個水稻品種（常規(guī)稻和雜交稻）的生長及其對重金屬Pb、Cr、Cd在土壤-水稻系統(tǒng)中遷移特性的影響，旨在探明兩種水分管理模式對重金屬脅迫下土壤-水稻系統(tǒng)中Pb、Cr、Cd遷移特性的影響及其差異，為控制當前農(nóng)田環(huán)境的重金屬污染提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

1.1.1 供試土壤

供試土壤采集于華南農(nóng)業(yè)大學生態(tài)學系農(nóng)場，試驗水泥池（長1.0 m×寬1.0 m×高0.65 m）30～65 cm深度填入農(nóng)場水稻土30～65 cm土層土壤，5～30 cm填入農(nóng)場水稻土0～25 cm表層土壤。土壤質(zhì)地類型為壤土，其基本化學性質(zhì)見表1。部分土壤采集后去除雜物，自然風干后過2 mm篩，采用土壤農(nóng)化常規(guī)分析方法[12]分析供試土壤pH及有機質(zhì)、全N、速效P、速效K含量，并采用火焰原子吸收光譜儀（德國耶拿，ZEEnitR700P）測定重金屬鉛、鉻、鎘全量。

1.1.2 供試品種

選取常規(guī)稻黃華占和雜交稻天優(yōu)122兩個水稻品種（廣東省農(nóng)科院水稻所提供）。種子用30%H2O2浸泡15 min，用去離子水完全洗凈，置于潮濕的石英砂中培育。待水稻種子發(fā)芽后，轉(zhuǎn)移至華南農(nóng)業(yè)大學生態(tài)學農(nóng)場（23°08′N，113°15′E）育苗池的秧盤中生長。水稻育苗池覆蓋一層保溫薄膜（28±2℃），期間保持池內(nèi)濕度。待培育至4葉期，篩選出長勢一致的幼苗移栽至華南農(nóng)業(yè)大學生態(tài)系學農(nóng)場溫室大棚內(nèi)水泥池。

1.2 試驗方法

1.2.1 水泥池小區(qū)試驗設計

采用淹水（CF，continuous flood）和干濕交替（IF，interval flood）2種水分管理模式。淹水模式：試驗期間一直保持土壤表面有2 cm的水層；干濕交替模式：首先灌水至土壤表面有2 cm水層，待自然落干后再次加水至土壤表面保持2 cm的水層，如此循環(huán)。試驗設置4個重復，共16個水泥池，每個池種植12株水稻。試驗于2013年9月至2014年1月在華南農(nóng)業(yè)大學生態(tài)學系農(nóng)場進行，試驗具體處理見表2。

表1 供試土壤的理化性質(zhì)Table 1 Physical-chemical properties of the experimental soil

表2 水泥池小區(qū)試驗設計Table 2 The design of pool experiment

1.2.2 樣品采集

水稻成熟后，先將水稻根系從土壤中取出，采用“五點取樣法”分別采集附著在根系上的土壤（即為根際土壤，Rhizosphere soil，簡寫 RS）與距離根系2 cm外土壤（即為非根際土壤，Bulk soil，簡寫B(tài)S）；然后將整株水稻的地上部與地下部（根系）分開，用自來水沖洗干凈；最后將采集的土壤樣品及水稻植株編號后置于封口袋中帶回實驗室分析備用。

1.2.3 生物量測定方法

將水稻植株地上部與地下部（根系）依次用自來水、去離子水、超純水完全洗凈，再用吸水紙把水稻植株吸干，自然晾干后稱鮮重。然后裝入信封中，置于70°C烘箱中烘干至恒重，稱干重。

1.2.4 水泥池小區(qū)水稻理論產(chǎn)量分析方法

水稻成熟收獲后，記錄每個池水稻的穗重、有效穗數(shù)、千粒重、每穗粒數(shù)。每個水泥池理論產(chǎn)量=（有效穗數(shù)×每穗粒數(shù)）/1000×千粒重。

1.2.5 土壤中鉛、鉻、鎘含量分析

準確稱取0.15 g左右土樣風干過篩（0.15 mm）放入聚四氟乙烯消解管中，加入6 mL優(yōu)級純HNO3、2 mL優(yōu)級純HF、2 mL分析純H2O2，加蓋后放入微波加速反應系統(tǒng)中進行消解。消解程序如下：首先10 min程序升溫到120℃，并保持10 min；然后繼續(xù)升溫至150℃，保持5 min；最后升溫至190°C，再保持20 min，待降溫冷卻至室溫后取出，用超純水稀釋定容25 mL。并以試劑空白和國家土壤標準物質(zhì)GBW07407（GSS-7）進行平行質(zhì)控（Pb、Cd 及 Cr回收率均在80%以上）。采用火焰原子吸收光譜儀（德國耶拿，型號 ZEEnitR700P）測定稀釋液中 Pb、Cr、Cd 濃度，并計算土壤中 Pb、Cr、Cd 含量。

1.2.6 水稻植株根莖葉及米粒中鉛、鉻、鎘含量分析

將烘干后的水稻植株（根、莖葉）與米粒（晾干后脫殼）粉碎。準確稱取水稻植株（根、莖葉）樣品0.25 g或米粒樣品0.50 g放入聚四氟乙烯消解管中，加入8 mL優(yōu)級純HNO3、2 mL分析純H2O2。加蓋后放入微波加速反應系統(tǒng)中進行消解。消解程序如下：首先10 min程序升溫到120℃，并保持10 min；然后繼續(xù)升溫至150℃，再保持20 min，同上方法制樣上機檢測。同時以試劑空白和國家大米標準物質(zhì)GBW（E）100349進行質(zhì)量控制（Pb、Cd及Cr回收率均在80%以上）。

采用火焰原子吸收光譜儀（德國耶拿，型號ZEEnitR700P）測定稀釋液中 Pb、Cr、Cd 的濃度，并計算水稻植株及米粒中Pb、Cr、Cd的含量。

計算公式：某重金屬元素轉(zhuǎn)運系數(shù)=該元素在某一部位（土壤、根、莖葉或米粒）含量/該元素在另一部位含量。如：Pb從非根際土壤轉(zhuǎn)運到根際土壤的轉(zhuǎn)運系數(shù)=根際土壤中Pb含量（mg·kg-1）/非根際土壤中Pb含量（mg·kg-1）。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗結(jié)果用Excel 2013進行處理，利用SPSS 17.0中的單因素方差分析（One-way ANOVA）對每個測定項目統(tǒng)計結(jié)果進行顯著性方差分析，并采用Origin 9.0對試驗結(jié)果進行作圖分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 水分管理模式對水稻生長的影響

2.1.1 對水稻生物量的影響

由圖1可知，在淹水（CF）或干濕交替（IF）處理下雜交稻（H）地上部和地下部的生物量均高于常規(guī)稻（C），且在淹水（CF）條件下雜交稻（H）地上部生物量顯著高于常規(guī)稻（C）。

而在干濕交替（IF）處理下兩種水稻的生物量均明顯高于淹水（CF）處理。與淹水（CF）處理相比，干濕交替（IF）處理下雜交稻（H）的地下部生物量與常規(guī)稻（C）的地上部生物量分別增加了31.3%和29.5%，且均達顯著性差異水平。

2.1.2 對水稻穗部性狀的影響

由表3結(jié)果可知，在淹水（CF）或干濕交替（IF）處理下常規(guī)稻（C）的產(chǎn)量均顯著高于雜交稻（H），與生物量的規(guī)律相反。

干濕交替（IF）處理下兩種水稻的產(chǎn)量均顯著高于淹水（CF）處理。在干濕交替（IF）處理下，雜交稻（H）與常規(guī)稻（C）的產(chǎn)量分別達 6 335.54、8 026.63 kg·hm-2，較淹水（CF）處理增加28.6%和18.5%，且均達顯著性差異水平。就產(chǎn)量構成因素而言，淹水（CF）及干濕交替（IF）處理下水稻的穗重、每穗粒數(shù)、千粒重差異不顯著，但干濕交替（IF）處理下兩種水稻的有效穗數(shù)均高于淹水（CF）處理。

圖1 不同水分管理模式對水稻地上部和地下部生物量影響Figure 1 Effect of different water management modes on the biomass（dry weight）of shoot and root of rice

2.2 水分管理模式對水稻根際土壤中重金屬Pb、Cr、Cd含量的影響

分析圖2非根際土壤（BS）部分可知，淹水（CF）處理下兩種水稻非根際土壤中Pb、Cr及Cd含量均高于干濕交替（IF）處理，其中雜交稻（H）非根際土壤中Pb、Cd含量分別較干濕交替（IF）處理高21.1%和85.1%；常規(guī)稻（C）非根際土壤中Cr、Cd含量分別較干濕交替（IF）處理高15.7%和40.0%。

分析根際土壤（RS）重金屬含量可知（圖2），淹水（CF）及干濕交替（IF）處理下兩種水稻根際土壤中Cr、Cd含量均差異不顯著。但在淹水（CF）處理下，雜交稻（H）根際土壤中Pb含量明顯高于干濕交替（IF）處理，而常規(guī)稻（C）根際土壤中Pb含量卻明顯低于干濕交替（IF）處理。

2.3 水分管理模式對水稻器官富集重金屬Pb、Cr、Cd的影響

由表4結(jié)果可知，在同一水分管理模式下雜交稻（H）與常規(guī)稻（C）的根和米粒富集Pb、Cd的差異不顯著。但在淹水（CF）或干濕交替（IF）處理下，常規(guī)稻（C）莖葉與米粒中Cr含量均明顯高于雜交稻（H）。其中，在干濕交替（IF）處理下常規(guī)稻（C）中米粒Cr含量顯著高于雜交稻（H）。

進一步分析可知，淹水（CF）及干濕交替（IF）處理下兩種水稻莖葉中Pb、Cr及Cd的含量差異不顯著。但在干濕交替（IF）處理下，兩種水稻的根與米粒中Pb、Cr、Cd含量均略高于淹水（CF）處理。其中在干濕交替（IF）處理下，雜交稻（H）與常規(guī)稻（C）根中Cd含量分別較淹水（CF）處理高91.9%和44.0%，均達顯著差異水平；米粒中Cr含量分別較淹水（CF）處理高10.3%和53.5%。

此外，在兩種水分管理模式下，雜交稻（H）與常規(guī)稻（C）對Pb、Cd的富集均呈現(xiàn)根>莖葉>米粒，而雜交稻（H）對Cr的富集呈現(xiàn)米粒>根>莖葉。但在淹水（CF）處理下常規(guī)稻（C）對Cr的富集表現(xiàn)為莖葉>米粒>根，干濕交替（IF）處理下則呈現(xiàn)米粒>莖葉>根。

2.4 水分管理模式對重金屬Pb、Cr、Cd在土壤-水稻系統(tǒng)中遷移的影響

分析表 5 可知，干濕交替（IF）處理下，Pb、Cr、Cd從非根際土壤到根際土壤的轉(zhuǎn)運系數(shù)明顯高于淹水（CF）處理。其中C-IF處理組的Cr從非根際土壤到根際土壤的轉(zhuǎn)運系數(shù)顯著高于C-CF處理組；H-IF處理組的Cd從非根際土壤到根際土壤的轉(zhuǎn)運系數(shù)為H-CF處理組的2倍多，達顯著差異水平。

干濕交替（IF）處理下，Cr從根際土壤到根的轉(zhuǎn)運系數(shù)明顯高于淹水（CF）處理。其中H-IF處理組的Cr從根際土壤到根的轉(zhuǎn)運系數(shù)較H-CF處理組高54.1%，達顯著差異水平；而干濕交替（IF）處理下常規(guī)稻（C）及雜交稻（H）Cd從根際土壤到根的轉(zhuǎn)運系數(shù)均略高于淹水（CF）處理，但差異不顯著。

表3 不同水分管理模式對水稻穗部性狀的影響Table 3 Effect of different water management modes on panicle traits of grain

進一步分析可知，在淹水（CF）或干濕交替（IF）處理下，Cr從根到莖葉的轉(zhuǎn)運系數(shù)常規(guī)稻（C）顯著高于雜交稻（H），而Cr從莖葉到米粒的轉(zhuǎn)運系數(shù)則呈相反規(guī)律。其中，常規(guī)稻（C）Cr從根到莖葉及雜交稻（H）Cr從莖葉到米粒的轉(zhuǎn)運系數(shù)均大于10，明顯高于Pb、Cd的轉(zhuǎn)運系數(shù)。

圖2 不同水分管理模式對水稻非根際土壤和根際土壤富集Pb、Cr和Cd的影響Figure 2 Effect of different water management modes on concentration of Pb，Cr and Cd in bulk soil and rhizosphere soil

表4 不同水分管理模式下水稻根、莖葉和谷粒中重金屬Pb、Cr、Cd的含量差異Table 4 Concentration of Pb，Cr and Cd in the root，stem and leaf，grain tissues of the rice plants under different water management modes

表5 不同水分管理模式下根際土壤和水稻根、莖葉和谷粒的重金屬Pb、Cr、Cd的轉(zhuǎn)運系數(shù)Table 5 Transfer coefficient of Pb，Cr and Cd in rhizosphere soil，root，stem，leaf and grain tissues of the rice plants under different water management modes

3 討論

3.1 不同水分管理模式對水稻生長影響的差異分析

本研究結(jié)果表明干濕交替模式能顯著提高水稻的地上部和地下部生物量（尤其是地下部生物量）及產(chǎn)量，促進了水稻的生長。其原因在于干濕交替處理能有效改良土壤的氧化還原性和通透性，一方面有利于土壤微生物和水稻根系的生長，進而促進有機質(zhì)分解和養(yǎng)分的吸收[13-15]，提高水稻的生物量；另一方面土壤微生物能促進水稻分蘗發(fā)生[16]，提高了單位面積的有效穗數(shù)，從而提高水稻產(chǎn)量。此外，干濕交替還有利于刺激水稻生長，徐芬芬等[17]研究表明，水稻旱后復水會存在一定的補償性效應，一定程度的水分虧缺可提高水稻產(chǎn)量。因此，干濕交替模式有利于改善水稻生長的土壤環(huán)境，從而促進了水稻的生長。

3.2 不同水分管理模式對土壤-水稻系統(tǒng)中重金屬遷移特性的差異分析

本研究結(jié)果表明淹水模式下，非根際土壤的Pb、Cr、Cd含量明顯高于干濕交替模式，且根際土壤的富集系數(shù)明顯低于淹水模式。這說明淹水模式下土壤中Pb、Cr、Cd的遷移能力明顯弱于干濕交替模式。其原因在于，一方面淹水模式下氧化還原電位（Eh）和土壤氫離子（H+）濃度降低[18-19]，氫氧根（OH-）濃度增加，造成有效態(tài)Pb、Cd形成氫氧化物沉淀，并使大量Cr（Ⅵ）被還原成Cr（Ⅲ）并以Cr（OH）3的形態(tài)存在于土壤中[20-22]；同時，H+競爭作用減弱，有機結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)Pb、Cd、Cr與其載體結(jié)合更牢固，從而顯著降低非根際土壤中 Pb、Cd、Cr的活性[19，21-22]。然而，干濕交替處理卻能夠提高水田土壤細菌的數(shù)量和細菌的多樣性[15，23-24]。程東祥等[25]研究表明，土壤微生物結(jié)構能反映重金屬在土壤中的活性，土壤中非殘渣態(tài)Pb、Cd含量與土壤中細菌的數(shù)量呈正相關。因此，干濕交替模式通過提高Pb、Cr、Cd在土壤中的活性，增強Pb、Cr、Cd從非根際土壤往根際土壤遷移，增加了水稻富集 Pb、Cr、Cd 的風險。

進一步研究發(fā)現(xiàn)，干濕交替模式會提高水稻對Cd的吸收，并顯著提高水稻根系對Cd的富集。干濕交替模式下Cd在土壤-水稻系統(tǒng)內(nèi)的遷移能力強于淹水模式，表現(xiàn)為水稻根、莖葉及米粒中Cd含量均高于淹水處理，且水稻根部中Cd含量顯著高于淹水處理。前人研究也表明，淹水模式能顯著降低水稻對Cd的吸收和米粒對Cd的富集[26-27]。其原因在于淹水模式能使土壤中Cd的生物有效性明顯降低[20]，從而降低水稻對Cd的吸收。也有研究表明，水稻根表鐵膜對介質(zhì)中Cd的吸收及其在水稻體內(nèi)的富集起重要作用[20，26]，而干濕交替能促進一定量的根表鐵膜的形成[28]，在一定程度內(nèi)根表鐵膜數(shù)量的增加對水稻吸收Cd有促進作用[29]。

此外，Cr在水稻中的富集特點與Pb、Cd有所不同：Pb、Cd在水稻中的富集為根>莖葉>米粒，而Cr在水稻中的富集為米粒/莖葉>根。與Pb、Cd相比，Cr在水稻地上部的遷移能力較強，兩種水分管理下水稻莖葉和米粒富集Cr的系數(shù)均遠大于1。在淹水處理下常規(guī)稻對Cr的富集呈現(xiàn)莖葉>米粒，但在干濕交替處理下卻呈現(xiàn)米粒>莖葉?？梢姡蓾窠惶婺Ｊ矫黠@促進Cr在土壤-水稻系統(tǒng)中的遷移，并顯著提高米粒對Cr的富集。研究認為水稻對Cr（Ⅵ）的吸收強于Cr（Ⅲ）[30]，而干濕交替模式增加了土壤中Cr（Ⅵ）含量、提高了土壤中Cr的有效性[18]，從而顯著增加水稻對Cr的吸收。同時，由于Cr往水稻地上部遷移的能力較強，干濕交替模式提高了Cr往水稻地上部遷移及米粒中Cr的濃度。

4 結(jié)論

不同水分管理模式對水稻生長及重金屬Pb、Cr、Cd在土壤-水稻系統(tǒng)中的遷移作用影響顯著。干濕交替模式顯著提高水稻的生物量及產(chǎn)量，促進水稻的生長，但卻增強了重金屬Pb、Cr、Cd在土壤-水稻系統(tǒng)的遷移能力，同時促進了水稻根系對Cd的富集，并顯著提高米粒中Cr的含量。進一步研究發(fā)現(xiàn)，干濕交替模式下重金屬Cr往水稻地上部遷移能力較強，其富集在莖葉、米粒中濃度均明顯高于同組織下的Pb、Cd。因此，在采取相應水分管理模式降低重金屬生物有效性時應充分考慮水稻對不同重金屬類型的響應差異，才能更有效地控制當前農(nóng)田環(huán)境的重金屬污染。

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Effect of different water management modes on rice（Oryza sativa L.）growth and heavy metal transport characteristics

CUI Xiao-yin
g1,2,QIN Jun-hao1,2,LI Hua-shou1,2*
（1.Key Laboratory of Agro-Environment in the Tropics,Ministry of Agriculture,P.R.China,South China Agricultural University,Guangzhou 510642,China;2.Guangdong Engineering Research Center for Modern Eco-agriculture and Circular Agriculture,Guangzhou 510642,China）

A pool experiment was conducted to study the effects of two water management modes as continuous flood（CF）and interval flood（IF）on the growth and Pb,Cd,and Cr accumulation of two kinds of Oryza sativa L.（conventional rice and hybrid rice）cultivars.The results showed that the irrigation mode of IF signicantly increased the rice biomass and yield.However,this irrigation mode enhanced the mobilization of Pb,Cd,and Cr in the soil-rice system and signicantly increased the accumulation of Cd in the roots and Cr in the grains.Furthermore,the transport characteristics of Cr were different from those of Pb and Cd in the rice system during the water management modes.The accumulation order of Pb and Cd in the rice was root>stem and leaf>grain,whereas grain/stem and leaf>root was the order for Cr.In addition,the water management modes had a greater impact on the accumulation of Cr in the grain of conventional rice than in the grain of hy－brid rice.Although the IF irrigation mode could significantly promote the growth of rice,it significantly increased the bioavailabilities of Cd and Cr as well.Therefore,the different responses of rice to different heavy metals should be considered when water management is conducted to reduce heavy metal bioavailability and heavy metal pollution,in order to effectively mitigate heavy metal pollution in farmland environment systems.

rice（Oryza sativa L.）;water management;heavy metal transport characteristics

S511

A

1672-2043（2017）11-2177-08

10.11654/jaes.2017-0665

崔曉熒，秦俊豪，黎華壽.不同水分管理模式對水稻生長及重金屬遷移特性的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報,2017,36（11）：2177-2184.

CUI Xiao-ying,QIN Jun-hao,LI Hua-shou.Effect of different water management modes on rice（Oryza sativa L.） growth and heavy metal transport charac teristics[J].Journal of Agro-Environment Science,2017,36（11）:2177-2184.

2017－05－07 錄用日期：2017－07－07

崔曉熒（1995—），女，廣東番禺人，本科生，從事污染生態(tài)學研究。E-mail：y_cuixiaoying@163.com

*通信作者：黎華壽 E-mail：lihuashou@scau.edu.cn

國家高技術研究發(fā)展計劃（“863計劃”）項目（2013AA102402）；國家自然科學基金資助項目（41271469）；廣東省科技計劃項目（2013B020303001,2015B090903077）

Project supported：The National High Technology Research and Development Program of China（2013AA102402）；The National Natural Science Foundation of China（41271469）；The Science and Technology Planning Project of Guangdong Province，China（2013B020303001，2015B090903077）