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采用植物修复水体重金属污染是一种比较经济、方便和可行的方法,且会带来较高的环境生态效益。香蒲属(Thlaspi)植物具有净化含Pb、Zn、Cu、Cd等重金属废水的作用及开发人工湿地的效能,本实验室研究狭叶香蒲(Typha angustifolia L.)对Cd的吸收及抗性生理发现,狭叶香蒲具有耐水体Cd胁迫的特点。在此基础上,本研究继续探讨狭叶香蒲对Cu的离子吸收特征及对Cu胁迫的抗性生理机理,为其在水体Cu污染治理中应用提供技术支持。本文采用培养液培养的方法,研究了不同温度、不同pH条件下狭叶香蒲吸收Cu2+的动力学特征,并探讨了不同浓度Cu2+胁迫对狭叶香蒲生长的影响及其抗性生理机理,同时分析了Cu胁迫下狭叶香蒲体内矿质营养元素含量的积累与分配情况,主要结果如下：用离子消耗曲线法来研究狭叶香蒲根系对Cu2+的吸收动力学特性,拟合曲线求得吸收动力学参数,结果表明：狭叶香蒲在0-4h、8-12h、8-24h、24-48h时间段内Vmax逐渐下降,在0-4h时,最大吸收速率Vmax和吸收能力a值最大,米氏常数K。在此时最小,表明狭叶香蒲在4h时对Cu2+有最大的吸收能力。不同温度不同pH下,在0-24h和24-48h两个时间段狭叶香蒲吸收Cu2+动力学曲线各有差异,但整体趋势一致,符合Michaelis-Menten动力学规律。在不同温度的各处理中,30℃,24h时,用V-C图解法和LB图解两种方法求解的Vmax最大,而10℃,24h时处理的Vmax最小。在不同pH下,pH为5.4,24h时两种方法求得的Vmax最大,pH为8.0,24h时Vmax,最小,说明狭叶香蒲在酸性环境下,适宜温度(30℃),且在短时间内有最大的吸收潜力。设置Cu2+浓度1,5,30,55,80和100 mg·-处理狭叶香蒲,研究其对Cu2+胁迫的生理反应,结果表明：狭叶香蒲叶宽、株高的增长量及整株干物质累积量在较低浓度Cu2"处理时均未受影响,此后随Cu2+浓度升高显著下降。Cu2+浓度为0-30mg·L-1时,叶绿素含量显著上升,此后随Cu2+浓度增加其含量显著下降。在Cu2+浓度0-5mg·L-1范围内根系活力显著上升,此后随Cu2+浓度升高则大幅下降。根系和叶片中SOD、POD、CAT活性随Cu2+浓度增加均呈先显著升高后显著降低的趋势,根系SOD、POD活性在30 mg·L-1时出现最大值,叶片中SOD、POD活性在55mg·L-1时出现最大值,根系和叶片CAT活性均在80mg·L-1时出现最大值；同一Cu2+浓度下,根系中SOD、POD、CAT活性明显高于叶中,说明根系比叶片对Cu2+胁迫反应更敏感。从根系和叶片中SOD／POD、SOD／CAT的比值变化上可看出,在1mg·L-1和5mg·L-1Cu2+时起主要保护作用的酶是SOD、POD,后来CAT起到主要作用。MDA含量自Cu2+浓度为30mg·L-1时开始持续上升。说明在Cu2+为30～55mg·L-1时狭叶香蒲表现为积极的生理响应。比较了Cu2+浓度1,35,60 mg·L-1胁迫处理后狭叶香蒲动态生理变化,结果表明,低中Cu2+浓度(1和35mg·L-1)对狭叶香蒲地上部分干重,根系部分干重有促进增加的作用,高浓度(60mg·L-1)则显著抑制狭叶香蒲生长。短时间(1-4d)的Cu2+胁迫对根系活力有促进提高作用,高浓度和长时间(7-10d)的Cu2+胁迫根系活力则显著下降。各处理组中,狭叶香蒲根系和叶片中SOD、POD和CAT活性均随Cu2+胁迫的时间的延长先上升后下降,在Cu2+浓度为35mg·L-1,狭叶香蒲根系和叶片中SOD活性最大,根系和叶片中POD,CAT在Cu2+浓度为60mg·L-1时表现出最大的活性。狭叶香蒲在胁迫的早期(1和4 d)时起主要保护作用的酶是SOD,POD和CAT主要在胁迫的后期(4-10d)起保护作用。狭叶香蒲中MDA和脯氨酸含量均随着处理时间的延长先上升后显著下降,且随着Cu2+浓度的升高MDA和脯氨酸含量升高。用X-射线能谱分析仪分析植株体内Cu及营养元素的含量,Cu胁迫对狭叶香蒲体内元素吸收分配的影响,结果表明：狭叶香蒲地上部和根系累积的Cu量均随Cu2+浓度升高显著增加；在同一浓度Cu2+胁迫下,根中Cu的累积量明显高于地上部。根系同一组织中的Cu百分含量随Cu2+浓度的升高均显著增加；同一Cu2+浓度下,根系各组织中Cu含量均表现为：中柱>皮层>表皮。低浓度(1和5mg·L-1)Cu2+胁迫对地上部及根中Ca、Mg含量及地上部Mn含量均无显著影响,但高浓度(80和100mg·L-1)Cu2+胁迫可促进植株对Ca的吸收,显著降低对Mg、Mn及Zn的吸收。较高浓度(55-100mg·L-1)Cu2+胁迫后,根系各组织对Ca的吸收增加,对Zn的吸收降低；55-80mg·L-1Cu2+胁迫下根系不同组织对C1和K的吸收增加,但高浓度(100mg·L-1)Cu2+胁迫下则显著降低。根系累积的Ca、Zn和K主要分配到中柱中,C1主要分配到皮层中。