来源：《农业环境科学学报》2024年9期
作者：陈娱，王海娟，王宏镔*
单位：昆明理工大学环境科学与工程学院/云南省土壤固碳与污染控制重点实验室
摘 要
为研究本土Cd超富集植物龙葵（Solanum nigrum L.）和3种外来入侵植物鬼针草（Bidens pilosa L.）、紫茎泽兰（Ageratina adenophora Spreng）和紫茉莉（Mirabilis jalapa L.）对Cd污染土壤修复效果和生理响应的差异，采用室内盆栽试验，通过设置0、2、10、30 mg·kg-1不同Cd含量，探究本地种龙葵与3种入侵植物在不同Cd含量处理下对Cd富集、Cd提取效率、叶片光合色素含量、抗氧化酶活性、丙二醛和可溶性糖含量的变化。结果表明：在Cd处理下，鬼针草的地上部生物量均显著高于龙葵和其余2种入侵植物。所有Cd含量处理，鬼针草Cd提取效率均最高（0.61%~1.87%），紫茉莉最低（0.02%~0.03%），龙葵（0.30%~0.79%）和紫茎泽兰（0.24%~1.06%）居中。3种Cd含量处理下，鬼针草叶片叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量在4种植物中最高，鬼针草叶片的抗氧化酶活性均显著高于龙葵，龙葵丙二醛含量显著高于入侵植物。逐步回归分析结果表明，龙葵Cd提取效率与叶片丙二醛含量呈显著负相关、与CAT活性呈显著正相关，鬼针草和紫茎泽兰Cd提取效率均与叶片丙二醛含量呈显著负相关。综上，对于含Cd 2~30 mg·kg-1的土壤进行植物修复时，入侵植物鬼针草比本地植物龙葵更具优势。
（1）在相同Cd含量处理下，龙葵的地上部生物量低于鬼针草。在30 mg·kg-1 Cd处理下，鬼针草地上部生物量干质量达到最大值（16.3 g·盆-1）；在2 mg·kg-1和10 mg·kg-1 Cd处理下，鬼针草的地上部生物富集系数分别为7.05 和2.36，显著高于其余3种植物；在2 mg·kg-1 Cd处理下，外来入侵植物鬼针草的Cd提取效率达到1.87%，而本土植物龙葵仅为0.79%。
（2）鬼针草和紫茎泽兰的叶绿素、类胡萝卜素含量在2 mg·kg-1和10 mg·kg-1 Cd处理下均显著高于对照，表明低、中含量Cd能促进鬼针草和紫茎泽兰光合色素增加，而龙葵的光合色素含量则呈逐渐下降的趋势，表明其光合作用的物质基础受到Cd胁迫的影响。
（3）鬼针草叶片的超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性均显著高于龙葵，且在30 mg·kg-1 Cd处理下达到最大值，而龙葵的丙二醛含量则在4种植物中最高。逐步回归分析结果表明，龙葵Cd提取效率与叶片丙二醛含量呈显著负相关、与过氧化氢酶活性呈显著正相关；鬼针草和紫茎泽兰Cd提取效率均与其叶片丙二醛含量呈显著负相关。综上，对于含Cd 2~30 mg·kg-1土壤的植物修复，入侵植物鬼针草比本地植物龙葵更具优势。
编辑：张丹丹
校对 | 审核：潘淑君 王农
