【摘 要】
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重金属污染己成为一个日趋严重的环境问题,在治理土壤重金属污染过程中,绿色环保、经济低耗的植物修复技术日益受到关注。土壤含水量变化能显著影响土壤中重金属离子赋存形态并影响植物生理生化过程和金属离子的吸收和转运。脱落酸（ABA）作为一种植物逆境响应激素,能提高植物对低温、干旱、盐及重金属等逆境环境的耐受性。本论文以矿山周边重金属（Cd、Zn和Pb）污染土壤为对象,首先研究了不同土壤含水量（20%-25
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重金属污染己成为一个日趋严重的环境问题,在治理土壤重金属污染过程中,绿色环保、经济低耗的植物修复技术日益受到关注。土壤含水量变化能显著影响土壤中重金属离子赋存形态并影响植物生理生化过程和金属离子的吸收和转运。脱落酸（ABA）作为一种植物逆境响应激素,能提高植物对低温、干旱、盐及重金属等逆境环境的耐受性。本论文以矿山周边重金属（Cd、Zn和Pb）污染土壤为对象,首先研究了不同土壤含水量（20%-25%、35%-40%、55%-60%和75%-80%最大田间持水量（WHC））下,超富集植物东南景天（Sedum alfredii）和耐受性强的非超富集植物八宝景天（Hylotelephium spectabile）重金属富集力和水分胁迫下生理特性的差异化响应。其次研究了土壤含水量为55%-60%WHC条件下喷施不同浓度的外源ABA（0、20、40、和60μmol/L）对两种植物重金属富集力的影响。本论文旨在为水分、外源生长激素在强化重金属污染土壤植物修复实践中的应用提供理论指导。主要结果如下:（1）土壤含水量升高显著降低污染土壤中Zn有效态含量,对Pb无显著影响。土壤含水量40%-60%WHC时Cd有效态含量最高。土壤水分80%WHC时Cd有效态含量最低,同时含水量升高显著缓解了东南景天和八宝景天生长抑制,并提高两种植物Cd、Zn和Pb的生物富集系数（BCF）和转运系数（TF）。在55%-60%WHC处理下东南景天Cd和Zn的BCF值分别增加69.0%和48.2%,Cd和Zn的TF值分别增加54.6%和93.9%;八宝景天Cd的BCF值增加191%,Cd和Zn的TF值分别增加26.6%和28.4%。说明土壤含水量升高到55%-60%WHC后八宝景天和东南景天地下部Cd和Zn向地上部的转运能力得到增强。（2）在土壤含水量55%-60%WHC时喷施外源ABA显著缓解两种植物重金属胁迫下的生长抑制。40μmol/L ABA处理下,东南景天和八宝景天地上部生物量分别增加62.5%和28.9%,但地下部分的生物量分别降低48.1%和40.1%。在总生物量显著增加的情况下,喷施外源ABA降低两种植物根冠比。（3）在土壤含水量55%-60%WHC时喷施外源ABA显著降低东南景天地上部分（茎,叶）Cd、Zn、Pb含量及其BCF和TF值。与之相反,喷施外源ABA显著增加八宝景天地上部分（茎,叶）Cd、Zn、Pb含量及BCF和TF值。外源ABA对八宝景天地上部Cd、Zn和Pb积累效应并非线性作用,其存在着剂量效应,即在0-40μmol/L ABA浓度,植物地上部重金属含量随ABA喷施浓度增加而增加。但喷施ABA浓度超过40μmol/L后,八宝景天地上部重金属含量随ABA施用浓度增加而下降,可能原因是外源ABA对Cd/Zn超富集植物东南景天和非超富集植物八宝景天重金属离子转运途径的影响存在差异。（4）在土壤含水量55%-60%WHC时喷施外源ABA后,两种植物抗氧化酶（SOD、POD和CAT）活性、叶绿素含量和脯氨酸含量显著提高,丙二醛（MDA）含量显著降低。土壤水分55%-60%WHC时喷施40μmol/L ABA对缓解重金属胁迫对植株的毒害,促进东南景天和八宝景天的生长,提高其生理特性效果最佳。综上,土壤含水量升高可以显著降低污染土壤中重金属Zn、Cd有效态含量;非超富集植物八宝景天与镉/锌超富集植物东南景天相比,喷施外源ABA可促进八宝景天对重金属的吸收和各器官间重金属离子的转运。
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