不同砷污染程度下香蒲生长与砷富集特征

为探究典型湿地挺水植物香蒲(Typha angustifolia L.)在砷(As)污染下的生长状况,以及香蒲中As的累积与迁移特征,设置As0、As50、As150、As6004个梯度As污染生境,对应底泥中As含量分别为0、50、150、600 mg·kg-1,探析As胁迫下生命周期内(生长期、成熟期、萎黄期)香蒲的生长发育、As累积特征及其对土壤中As的提取效果.结果 表明:在4种程度As胁迫下香蒲均能完成生命周期,结出种子柱头.生长期,As50处理香蒲根系耐性指数最高,达到132.38％;As150处理香蒲生物量为19.12 g,较As0处理高出34.08％;As600处理生物量积累为12.35 g,较As0处理减少13.39％,此时香蒲根系耐性指数最小,为65.23％.成熟期,As50处理香蒲生物量累积最大,达到72.23 g,较As0处理高出28.70％,此时香蒲根系耐性指数最高,为149.25％;As600处理生物量积累最低,香蒲根系耐性指数最小.萎黄期,As50处理香蒲生物量累积最高,达到79.23 g,较As0处理高出23.94％,此时香蒲根系耐性指数最高,达到119.28％;As600处理下生物量积累最低,较As0处理下降13.47％.在香蒲生长的3个阶段,底泥As含量为0～50 mg·kg-1时香蒲叶片谷胱甘肽活性最高;As50和As150处理的PSⅡ光合反应系统最大光合潜力(Fv/Fm)均高于As0处理,而As600处理下香蒲Fv/Fm最低,此时叶片超氧化物歧化酶活性和丙二醛含量最高;香蒲地下部对As的生物富集系数大于地上部,植株间转运系数为0.09～1.10,香蒲对底泥中As的固定率大于去除率,提取量和单位面积迁移量与底泥中As含量呈极显著正相关.说明香蒲可以耐高浓度As胁迫并正常生长,对As污染湿地底泥有良好的修复效果,可以将香蒲作为As污染湿地植物建群种,香蒲生长达到萎黄期之前增加对香蒲的收获和更换次数可以获得更好的修复效果.