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重金属污染当中镉污染最为普遍且毒性较大,它在土壤中化学活性强,活跃程度高,通常以离子的形式被植物体吸收并积累,然后通过食物网的途径进入人体从而危害健康。草坪植物的根系发达,能够形成致密的覆盖,有效地减少污染土壤的水土流失和扩散。此外,草坪植物生长周期短,存活率高,通过修剪草坪可对植株体内重金属进行集中处理。因此利用草坪植物修复重金属污染土壤,可谓是一举多得。本试验以狗牙根为试验材料,采取室内盆栽的方法,设置了八种不同处理,分别是CK、50Cd、100Cd、150Cd、WL、50Cd+WL、100Cd+WL、150Cd+WL(数字代表Cd的浓度,WL代表水淹),研究了水淹、镉单一及复合胁迫对狗牙根的生长发育(株高、叶长、叶宽、茎节长、茎基直径、生物量)、生理生化指标(POD、CAT、SOD、MDA、叶绿素)的影响以及狗牙根对镉的富集能力。本试验意在研究狗牙根在不同处理下对镉的抗性能力以及其抗氧化系统的防御机制,为草坪植物在土壤重金属生物修复的选择上提供一定的参考依据。主要的研究结果如下:(1)单一水淹胁迫。狗牙根的株高、叶长、茎节长、茎基直径均达到最大值,说明水淹在一定程度上能促进狗牙根茎、叶的生长,因为狗牙根在面对水淹胁迫时采用一种逃避策略,加快植株的生长和茎节的升长使狗牙根快速露出水面,使得狗牙根的叶片能够与空中氧气充分接触从而维持正常的光合作用,以免水淹环境对狗牙根造成更大的伤害;狗牙根的地下部分生物量均达到最小值,说明水淹在一定程度上会抑制狗牙根根系的生长,可能跟水中温度低和含氧量低有关系;狗牙根的POD、CAT、SOD活性均大于CK值,但MDA、SPAD值却低于CK值,说明狗牙根有很好的耐淹性但水淹在一定程度上会抑制狗牙根体内叶绿素的合成从而影响其光合作用的能力。(2)单一Cd胁迫。随着Cd浓度的升高,狗牙根的株高、叶长、叶宽、茎节长、茎基直径、地上部分生物量均呈现略微下降的趋势,说明Cd在一定程度上会抑制狗牙根的生长发育,但并未出现明显差异,狗牙根依旧能正常生长;狗牙根的地下部分生物量呈现先上升后下降的趋势,在Cd浓度为100 mg/L达到最大值,说明低浓度的镉胁迫会促进狗牙根根系的生长;狗牙根POD、CAT、SOD的活性呈现逐渐上升的趋势,MDA含量呈现先下降后上升的趋势,在Cd浓度为100 mg/L时达到最小值,说明低浓度的Cd胁迫对狗牙根的伤害并不高,能刺激抗氧化酶活性的提高达到自愈的效果;狗牙根SPAD值呈现持续下降的趋势,说明Cd会影响狗牙根叶绿素的合成。(3)水淹加Cd复合胁迫。随着Cd浓度的升高,狗牙根的株高、叶长、叶宽、茎节长、茎基直径、地上部分生物量、SPAD值均呈现略微下降的趋势,说明复合胁迫会抑制狗牙根的生长发育和体内叶绿素的合成;狗牙根的POD、CAT、SOD呈现不同的趋势,分别在Cd浓度为150、100、50 mg/L时达到最大值,MDA的含量在Cd浓度为100 mg/L时达到最大值,说明在不同的Cd浓度下不同的抗氧化酶起主导作用,它们之间相互协调以保持植株免受伤害;在Cd浓度为0、50mg/L时狗牙根株高、叶长、茎节长、抗氧化酶活性这些指标水淹的值要比非水淹的值高,MDA含量要低,说明在低浓度的情况下水淹在一定程度上能减缓Cd对狗牙根的危害。(4)非水淹和水淹的情况下随着Cd浓度的升高,狗牙根地上、地下部分Cd富集量均呈现直线上升的趋势,且水淹的值均比非水淹的值要高,其中WL+150Cd处理下狗牙根地下、地上部分Cd富集量达到最大值分别为1461.60、3728.08 mg/kg,说明水淹能促进狗牙根对Cd的吸收;50Cd处理下根系富集系数达到最大值为129.5,茎叶富集系数达到最大值为115.3,50Cd+WL处理下转运系数达到最大值为3.75,说明狗牙根对Cd有很好的富集能力和转运能力;狗牙根各部分镉富集能力表现为叶>根>茎。综上所述,狗牙根对镉的耐受阈值达到了150 mg/L,在一定镉含量范围内能够正常生长,具有很强的富集能力和转运能力,可作为同时遭受水淹和重金属污染地区植被恢复的优良物种。