錳脅迫下青葙與黃花草種子萌發(fā)與幼苗生長的比較研究.pdf

1、錳礦開采在為國民經(jīng)濟發(fā)展提供重要原材料的同時，也導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染。礦區(qū)污染的植物修復(fù)技術(shù)具有效率高、成本低、無二次污染等優(yōu)點，受到人們普遍重視，選育出適合錳礦修復(fù)的合適植物是利用該技術(shù)的前提。本研究以湖南省湘潭錳礦廢棄地為研究區(qū)域，對該區(qū)域復(fù)羽葉欒樹(Koelreuteria bipinnata)林、狗尾草(Setaria viridis)人工草地、黃花草(Malvastrum coromandelianum)草叢、白桐(Paulow

2、nia kawakamii)灌叢4種群落土壤種子庫開展研究，從中優(yōu)選出適合錳礦治理的修復(fù)植物;同時，以土壤種子庫中的2種優(yōu)勢植物青葙(Celosia argentea)與黃花草(Malvastrum coromandelianum)作為研究材料，在7種Mn2+濃度下對其種子萌發(fā)及幼苗生長特征進行研究，其目的是探討2種植物對錳脅迫的適應(yīng)，優(yōu)選出適合礦區(qū)修復(fù)的植物，從而為錳礦廢棄地植物修復(fù)提供科學(xué)依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)湘

3、潭錳礦廢棄地4種群落土壤種子庫研究結(jié)果顯示，土壤種子庫儲量介于420±671至1030±1083之間，其中，白桐灌叢的最高，黃花草草叢的最低;各群落物種數(shù)介于6-15之間;4個群落土壤種子庫垂直分布均為上層＞中層＞下層;雙子葉草本植物在4個群落土壤種子庫中所占比例相對較高，其次為單子葉草本植物，喬木與灌木所占比例較低。
　　(2)4個群落共具有14個優(yōu)勢種(車前(Plantago depressa)、酢漿草(Oxaliscorni

4、culata)、繁縷(Stellaria media)、附地菜(Trigonotis peduncularis)、狗尾草(Setariaviridis)、鬼針草(Bidens pilosa)、紅莖馬唐(Digitaria ischaemum)、黃花草(Malvastrumcoromandelianum、灰灰菜(Chenopodium album)、復(fù)羽葉欒樹(Koelreuteriabipinnata)、商陸(Phytolacca ac

5、inosa)、青葙(Celosia argentea)、早熟禾(Poa annua)、苧麻(Boehmeria nivea))，這些優(yōu)勢種具有種子數(shù)量大、個體小等特征。其中，附地菜和繁縷是復(fù)羽葉欒樹林、黃花草草叢、狗尾草草地三種群落共有的優(yōu)勢種。青葙與黃花草為尾礦廢棄地優(yōu)勢種，并具有生物量大、形態(tài)美觀等特點，可作為礦區(qū)污染治理的候選植物。
　　(3)在青葙與黃花草的萌發(fā)過程中，青葙、黃花草種子在各種濃度均在第3天開始萌發(fā)，第4-6

6、天時萌發(fā)最多，第8天之后種子不再萌發(fā);Mn2+濃度為0-8 mmol/L時，濃度越高青葙的萌發(fā)率和發(fā)芽勢越高，最高分別達65.0％與60.0％; Mn2+濃度高于12.0mmo l/L時抑制青葙種子的萌發(fā)。當(dāng)Mn2+濃度在8.0mmol/L時，黃花草萌發(fā)率與發(fā)芽勢最高，分別達19.0％與17.0％。
　　(4)Pearson相關(guān)分析結(jié)果顯示，Mn2+濃度與青葙的胚芽長度呈顯著負相關(guān)(R2=0.869，P=0.038)，與黃花草的胚

7、芽長度相關(guān)不顯著（R2=0.472，P=0.109）;Mn2+濃度與青葙（R2=0.869，P=0.013）、黃花草(R2=0.959，P=0.006)的胚根長度均呈顯著負相關(guān)關(guān)系。Mn2+濃度與青葙胚重呈顯著負相關(guān)(R2=0.658，P=0.029)，與黃花草相關(guān)不顯著（R2=0.087，P=0.489）。
　　(5)在不同Mn2+濃度進行水培實驗的結(jié)果顯示，低濃度(0.0-1.0 mmol/L)的Mn2+對青葙根長有促進作用，

8、而Mn2+達到一定濃度時（大于1.0 mmol/L時）則有抑制作用。青葙根重與Mn2+濃度呈負相關(guān)(R2=0.445，P=0.017); Mn2+濃度對青葙莖長(R2=0.084，P=0.437)與莖重(R2=0.118，P=0.319)影響不顯著; Mn2+濃度與青葙葉面積（R2=0.477，P=0.018）、葉重(R2=0.241，P=0.028)呈顯著負相關(guān)關(guān)系。青葙根冠比與Mn2+濃度相關(guān)不顯著(R2=0.118，P=0.397