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向日葵(Helianthus annuus L.)是重要的油料作物,万寿菊(Tagetes erecta L.),一年生草本植物,两种菊科植物在中国各地均有分布,园林中应用广泛用于花坛,花期长观赏价值高。本研究以江西省德兴市废弃尾矿铅尾矿矿砂为培养基质,同时选择对环境适应力强、观赏价值高的地被植物向日葵和万寿菊为试验材料,研究两种菊科植物对铅(Pb)尾矿的耐性及修复潜力,主要研究结果如下:(1)通过对不同含量Pb尾矿栽培发现,随着Pb尾矿矿砂含量的增加,向日葵和万寿菊植株高度和根部长度呈下降趋势,尤其是在100%Pb处理下下降幅度最大。向日葵地下部干重和万寿菊地上部在75T+25S(75%园土+25%Pb尾矿矿砂)处理能耐一定量的Pb胁迫。在不同含量的Pb尾矿矿砂的处理下,万寿菊各个处理的耐性指数均高于向日葵。生长在100%Pb尾矿的向日葵维管组织结构不完整,未见清晰叶绿素;根尖表皮细胞排列开始出现缺失;表皮细胞大小不均并出现一定气腔;中柱结构开始不完整。在100%Pb废弃矿砂处理时,能清楚看到万寿菊茎尖表皮细胞的表列分布,中柱结构不甚清晰。说明,Pb废弃尾矿尾矿对万寿菊茎尖的破坏相对于向日葵的植株结构来说更小。(2)向日葵地上部分在100%Pb尾矿矿砂处理时电导率最高,在50T+50S(50%园土+50%Pb尾矿矿砂)处理时电导率最低。向日葵的地下部耐性会高于地上部;万寿菊地上部和地下部在Pb各个胁迫处理下,比向日葵植物的耐性更好。向日葵地上部和地下部SOD数值随着Pb含量的增加呈上升趋势。两种菊科植物地下部的SOD数值整体高于地上部分。向日葵地上部随着Pb含量的升高POD数值呈下降趋势,但整体差异不显著(P<0.05)。两种菊科植物POD数值除了万寿菊地上部分,其余处理趋势均比对照更低。向日葵和万寿菊地下部分MDA整体呈下降上升再下降的趋势,万寿菊MDA数值在75T+25S处理时与对照差异不显著,说明万寿菊对Pb废弃尾矿耐胁迫能力相比向日葵来说更强。同时,高浓度的Pb对向日葵和万寿菊的叶根产生了一定的伤害性。万寿菊地上部分在75T+25S处理、地下部分75T+25S处理和50T+50S处理时差异均不显著,也有可能是万寿菊对Pb胁迫体现出一定的抗性。(3)向日葵和万寿菊在50T+50S处理时叶绿素a有所上升;万寿菊叶绿素b在25S+75T(25%园土+75%Pb尾矿矿砂)处理时含量有所提高,但在50T+50S处理时有所下降;两种菊科植物在100%Pb尾矿矿砂处理时各个叶绿素指标下降均为最低,说明Pb重金属对向日葵和万寿菊叶绿素的生成有一定的影响,但万寿菊要高于向日葵。本文发现,向日葵和万寿菊两种菊科植物在Pb废弃尾矿矿砂处理时,可变荧光大部分呈下降趋势。万寿菊可变荧光在50T+50S处理时和对照相比上升了10.42%。说明万寿菊叶片参与光能反应的效率比向日葵更好,同时在50T+50S处理时有益于万寿菊可变荧光的产生。向日葵和万寿菊两种菊科植物在Pb废弃尾矿矿砂处理时可变荧光大部分呈下降趋势,万寿菊可变荧光在50T+50S处理时和对照相比上升了10.42%。向日葵和万寿菊的光化学效率低于正常水平,向日葵光能转换效率整体呈上升下降再上升的趋势。万寿菊光化学淬灭整体呈上升趋势,与对照相比差异均显著,最高为5.7倍。这说明在Pb废弃尾矿处理下的万寿菊叶片受损害较大,但植物体内产生出大量的光化学淬灭来保证植物体内光合作用的产生。向日葵实际光化学量子产量随着重金属浓度的增加而呈上升趋势,在25T+75S达到最高。万寿菊实际光化学量子产量在25T+75S处理时上升最明显,与对照相比增加了13.54倍。说明在25T+75S处理有助于向日葵和万寿菊光化学效率的增加。(4)随着Pb含量的增加向日葵和万寿菊对Pb含量的吸收呈上升趋势。向日葵地上部分和地下部分Pb含量在100%Pb尾矿处理下最高;向日葵地上部和地下部对Pb的吸收高于万寿菊;万寿菊在75S+25T处理时对Pb含量的吸收最好。万寿菊地下部分各个处理除了100%Pb尾矿矿砂处理低于向日葵外,其他处理对Cu含量的吸收均高于向日葵。向日葵对Cd含量的吸收随着Pb尾矿含量的增加呈下降上升再下降的趋势,万寿菊地下部分在25S+75T处理时上升最明显,高于向日葵。向日葵和万寿菊地上部分和地下部分对Zn含量的吸收呈上升再下降趋势,与对照相比,向日葵和万寿菊地上部分和地下部分差异均显著,最高分别下降了98.57、95.56%和67.40%、90.98%。向日葵地上部分和地下部分在75S+25T处理时富集系数下降最低,而万寿菊地下部分对Pb含量的吸收在75S+25T处理时最好。两种菊科植物在75T+25S处理时对Pb的迁移率最高。向日葵对Cd迁移率在75T+25S处理时最高为0.808,对重金属迁移率分别是Cd>Zn>Cu>Pb。万寿菊对Cd和Zn的处理均在100%Pb尾矿矿砂处理时最高,分别为0.731和0.883,对重金属迁移率分别是Zn>Cd>Pb>Cu。