镉胁迫下铵态氮对红树植物秋茄(Kandelia obovata)生理生态特征的影响

李荣玉 邱国玉 沈小雪 柴民伟

(北京大学深圳研究生院，环境与能源学院，深圳 518055)

红树林生态系统主要分布于热带亚热带的海岸和河口地区，对维护近海海洋生态环境的生态平衡具有重要作用[1～2]。近年来，随着陆源重金属污染物的大量输入，红树林底泥生境开始大量积累重金属，并呈现生态风险逐渐加重的趋势[3]。红树植物对多种重金属均具有一定的耐受性，并且能够通过各种调节机制应对重金属胁迫带来的损害，包括根部富集重金属[4]、根际微环境的调节[5]、细胞调节[6]、盐腺排除重金属和生理调节等[7～9]。镉(Cd)具有较强的活性和毒性，容易被红树植物吸收和积累，在红树林湿地中具有较高的生态风险，并容易通过食物链在各种海洋生物中富集，最终对人类健康构成威胁[10～12]。

1 材料与方法

1.1 盆栽实验

1.2 测定方法

在复合胁迫处理6个月后，测量秋茄的生长和生理指标。光合指标测定：于9：00～11：00光照充足时，选择秋茄从上往下第3或第4片成熟叶片，利用美国LI-COR公司产LI-6400便携式光合仪测定净光合速率(Pn，μmol·m-2·s-1)、蒸腾速率(E，mmol·m-2·s-1)、胞间CO2浓度(Ci，μmol·mol-1)和气孔导度(Gs，mmol·m-2·s-1)，每个叶片重复测定3次。叶片可溶性糖含量测定采用蒽酮比色法，丙二醛(MDA)含量测定采用TCA-TBA法，根系活力测定采用TTC法[25]。生物量测定：将整株分为叶、茎和根，并依次用自来水和去离子水冲洗干净，在105℃下杀青30 min，然后在70℃下烘干至恒重，称量干物质量。

表1 实验设计

1.3 统计与分析

2 结果与分析

2.1 Cd胁迫下对秋茄生长的影响

指标Indicators变异来源SourcesCdNCd×N叶生物量Leaf biomass125.6***51.9***15.1***茎生物量Stem biomass44.4***20.7***3.8***根生物量Root biomass59.3***82.2***13.0***根系活力Root activity18.0***147.1***30.1***净光合速率Pn0.9149.9***4.2**气孔导度Gs2.660.9***2.8*胞间CO2浓度Ci2.818.6***2.8*蒸腾速率E22.7***53.8***3.6**丙二醛MDA0.656.4***7.1***可溶性糖Soluble sugar8.0***71.1***14.2***

注：数据表示在0.05水平差异显著的F值*P<0.05，**P<0.01，**P<0.001

Note:The data represents a significant difference ofFvalue at the 0.05 level*P<0.05，**P<0.01，**P<0.001

2.2 Cd胁迫下对秋茄叶光合特性的影响

2.3 Cd胁迫下对秋茄根系活力的影响

图2 Cd胁迫下对秋茄叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率的影响Fig.2 Effects of on photosynthetic rate,stomatal conductance,intercellular CO2 concentration,and transpiration rate of K.obovata under cadmium stress

图3 Cd胁迫下对秋茄根系活力的影响Fig.3 Effects of on root activity of K.obovata under cadmium stress

图4 Cd胁迫下对秋茄叶片丙二醛和可溶性糖含量的影响Fig.4 Effects of on concentrations of malondialdehyde and soluble sugar of K.obovata under cadmium stress

2.4 Cd胁迫下对秋茄叶片MDA和可溶性糖积累的影响

3 讨论

4 结论