湿地植物根系泌氧能力和根表铁膜与根系吸收重金属的关系

作者：李莹; 张洲; 杨高明; 祖艳群; 李博; 陈建军^*

来源：生态环境学报, 2022, 31(08): 1657-1666.

DOI：10.16258/j.cnki.1674-5906.2022.08.018

• 湿地植物
• 根系泌氧
• 根表铁膜
• 重金属
• 根系孔隙度
• 通气组织

以纸莎草(Cyperus papyrus L.)、鸢尾(Iris tectorum Maxim.)、美人蕉(Canna indica Linn)、香蒲(Typha orientalis Presl)、再力花(Thalia dealbata Fraser)作为供试植物，矿渣土作为底泥进行植物培养试验，研究 5 种植物根系泌氧(ROL)和根表铁膜对植物吸收重金属的影响及差异，为湿地植物修复重金属污染提供理论。结果表明，5 种供试植物在高浓度 Cd、Pb、As 复合污染下，香蒲的根部特征都表现为促进生长状态，其他 4 种植物生长均受到抑制作用；5 种供试植物的 ROL 速率均是呈现先增加后降低的趋势，在第 40 天时香蒲 ROL 显著高于其他 4 种植物，因其在 Cd、Pb、As 复合污染下孔隙度和通气组织的增大使其具有较高的 ROL 速率；5 种供试植物铁膜中 Fe 含量都呈现为先增加后降低的趋势，在试验第 20 天，供试植物根表铁膜中 Fe 质量分数达到最大，美人蕉和香蒲分别为 15.63 mg·kg-1和 13.72 mg·kg-1，显著高于其他 3 种供试植物；5 种供试植物铁膜中 Cd、Pb 含量都在第 10—20 天显著上升，后趋于稳定，而 As 含量则呈持续上升趋势，特别是香蒲和美人蕉根表铁膜中 Cd、Pb、As 含量显著高于其他 3 种供试植物；5 种供试植物地上部和地下部 Cd、Pb、As 含量总体都为逐渐上升，其中纸莎草地下部重金属含量较其他 4 种植物多。通过相关性分析和回归性分析发现，ROL 对植物吸收 Cd、Pb、As 的系数绝对值远大于根表铁膜抑制 Cd、Pb、As 吸收的系数绝对值，说明 ROL 对植物吸收 Cd、Pb、As 促进作用强于根表铁膜对 Cd、Pb、As 的抑制作用，ROL 是作为湿地植物根部吸收重金属最主要的影响因素。

• 单位
  云南农业大学