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《林业科学》 2015年11期
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土壤Pb含量对杨树幼苗生理生长影响的综合因素分析

杨建伟  杜瑞卿  沙文沛  余明玉  高宛莉  张征田  
【摘要】:【目的】研究杨树幼苗生理生长变化与土壤Pb含量的关系及对Pb吸收分布的特征,为利用杨树修复环境提供依据。【方法】选取加拿大杨树幼苗为试材,按土壤中添加Pb的含量不同分成5个组进行盆栽,测量叶绿素含量、净光合速率、POD、SOD、CAT、丙二醛(MDA)、生物量、株高、Pb含量9个生理生长指标,依据杨树幼苗生理生长指标变化特点,将5个组分成无污染、轻度污染和重度污染3个大类别,采用方差分析法、综合相关分析法、矢量综合相关分析法和判别分析法进行分析。【结果】1)随着土壤Pb含量的升高,杨树幼苗的生长指标值(生物量和株高)和正生理指标值(叶绿素含量、净光合速率Pn)随之降低,负生理指标值(SOD、POD、CAT和MDA)则随之升高。2)杨树幼苗的生长指标值与正生理指标叶绿素含量、净光合速率Pn值在土壤Pb浓度1 045 mg·kg-1时,各组间基本无显著差异,≥1 045 mg·kg-1时,各组间存在显著差异。负生理指标(SOD、POD、CAT和MDA)正好相反。3)杨树幼苗的生长指标组(生物量、株高)、正生理指标组(叶绿素含量、净光合速率Pn)、负生理指标组(SOD、POD、CAT和MDA)分别在无污染、轻度污染和重度污染3大类别的正确判别率都很高,说明土壤Pb污染含量划分的正确性,能很好地反映杨树幼苗生长生理变化特征。4)杨树幼苗的生长指标组(生物量和株高)和正生理指标组(叶绿素含量、净光合速率Pn)无论是直接相关还是综合相关,都存在显著、极显著的正相关。杨树幼苗的生长指标组(生物量、株高)和负生理指标组(SOD、POD、CAT和MDA)无论是直接相关还是综合相关,都呈显著、极显著负相关。正生理指标和负生理指标间呈显著负相关。5)杨树幼苗根、茎、叶中富集的Pb浓度随土壤Pb含量升高而升高,但根是最主要的吸收部位。除无污染情况外,在土壤Pb含量为1 045 mg·kg-1时,杨树幼苗根、茎、叶以及幼苗整株的Pb转移系数最高。【结论】土壤Pb含量为1 045 mg·kg-1具有重要的临界值意义。当土壤Pb含量1 045 mg·kg-1时,杨树幼苗可通过自身的抗胁迫响应能力基本保持正常生长,并保持较高的转移系数;当土壤Pb含量≥1 045 mg·kg-1,杨树幼苗会受到严重胁迫,不能很好生长,同时也不能保持较高的转移系数、最有效地改良土壤。方差分析、综合相关分析,判别分析等多种统计方法的有机结合,能从不同方面,不同层次很好地揭示杨树幼苗生长与生理之间内在的复杂关系,以及生长、生理与土壤Pb含量之间的复杂关系。

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