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本文以金昌矿区土著植物碱蓬为研究对象,选用矿区及其周边土壤作为试验土壤,共设置5类土壤:农田土、原生土、原生土+废渣+凹凸棒(3类土壤质量比为1:1:1)、原生土+尾砂+凹凸棒(3类土壤质量比为1:1:1)和原生土+尾砂(两类质量比为1:1);通过测定不同生长时期不同土壤中碱蓬的生理、光合和水力学指标,来研究金川矿区土著植物碱蓬在重金属胁迫下的生理生态学机制,为矿区污染修复提供理论依据。研究的主要结论如下:1.不同生长时期碱蓬对于重金属胁迫的生理响应具有显著差异,随着重金属胁迫时间的持续,碱蓬对于重金属的耐性越高,碱蓬生理指标的变化趋势越相似。膜系统的指标与抗氧化物指标显著相关,表明膜系统的变化与植物体内的ROS(活性氧化物)含量密不可分。Pb和Zn对碱蓬膜系统指标影响较大。CEC(阳离子交换量)和Ni对碱蓬抗氧化物影响较大。Pb、Zn和PN(综合污染指数)对碱蓬可溶性蛋白含量影响较大;Cr和Ni对碱蓬游离脯氨酸含量的影响较大。2.不同生长时期影响碱蓬生理指标变化的土壤因子各不相同。在整个生长周期,土壤pH、Ni和Cr是影响碱蓬生理指标变化的主要土壤因子。幼苗期,土壤pH是影响碱蓬生理指标变化的主要土壤因子。生长期,Cu、Cr、Ni、Pb、Zn和PN是影响碱蓬生理指标变化的主要土壤因子。成熟期,Cu、pH、Cr、Ni、Pb、Zn和PN是影响碱蓬生理指标变化的主要土壤因子。3.不同生长期碱蓬对于重金属胁迫的光合响应不同,随着胁迫时间的持续,碱蓬光合指标的变化趋势越相似。在整个生长周期,Cr和Ni对碱蓬Gs(气孔导度)的影响较大。幼苗期,碱蓬Pn(净光合速率)主要受Cr、Cu和Ni影响;碱蓬Gs主要受pH是影响;碱蓬叶绿素b主要受pH和CEC影响。生长期,碱蓬Pn主要受Pb、Zn和PN的影响;碱蓬Gs主要受Cr的影响;碱蓬Ci(胞间CO2浓度)主要受Cu和CEC的影响;碱蓬叶绿素a和叶绿素a+b主要受CEC的影响。成熟期,碱蓬Pn主要受Pb、Zn和Ni的影响;碱蓬Gs主要受土壤Cr和Cu含量的影响;碱蓬叶绿素含量主要受CEC、Ni的影响。4.不同生长时期影响碱蓬光合指标变化的土壤因子有所差异。在整个生长周期,CEC、pH、Ni和Cr是影响碱蓬光合指标变化的主要土壤因子。幼苗期,pH、Ni、Cr和CEC是影响碱蓬幼苗期光合指标变化的主要土壤因子。生长期,Ni、Cr、pH和CEC是影响碱蓬生长期光合指标变化的主要土壤因子。成熟期,pH、Cr和Ni是影响碱蓬光合指标变化的主要土壤因子。整体上,pH、Cr和Ni是影响碱蓬光合指标变化的主要土壤因子。5.重金属胁迫下碱蓬的导水率和叶片导水率均有所升高,而叶比导率则呈先升后降的趋势。不同生长时期碱蓬水力学指标具有显著差异。土壤Cr和Ni含量是影响碱蓬叶片导水率变化的主要土壤因子。在生长期和成熟期这两个时期,Cu、Ni和Cr是影响碱蓬水力学指标变化的主要土壤因子。6.碱蓬的生长时期是影响碱蓬生理、光合和水力学变化的最主要因子。在同一生长时期土壤理化性质是影响碱蓬生理、光合和水力学变化的主要因子。改变土壤pH是一种可现场操作的改善碱蓬生理与光合指标的措施。