雷清江 李曉梅 于曉秋
(1.五大連池市林業(yè)局,黑龍江 五大連池 164100;2.齊齊哈爾市梅里斯區(qū)林業(yè)局,黑龍江 齊齊哈爾 160300)
研究植物中微量元素的含量和分布,對(duì)環(huán)境保護(hù)、植物生態(tài)以及景觀中微量元素遷移的途徑和機(jī)理的闡明等,都具有十分重要的意義。
植物樣品風(fēng)干后,經(jīng)挑選,去除蟲(chóng)咬、枯葉等,然后粉碎,在70~80℃烘干,稱樣后在電爐上炭化,再在高溫爐內(nèi)(450℃)灰化3h,用石墨爐原子吸收法測(cè)定鉛,用火焰原子吸收法測(cè)定銅、鋅、鉛、鉻、錳、鈷、鎳、鍶,用石墨爐原子吸收法測(cè)定鎘,回收率均在80%以上,用催化波極普法測(cè)定鉬,標(biāo)準(zhǔn)誤差±6%。
在涼水自然保護(hù)區(qū)內(nèi),采集蒙古櫟(Querecusmongolica)、紅松(Pinuskoraiensis)、糠椴(Tiliamandshurica)、臭冷杉(Abiesnephrolepis)、岳樺(Betulaermanii)、牛皮杜鵑(Rhododendronanreum)、地衣(Cladoniasp.)等25種建群種和優(yōu)勢(shì)種植物,分別測(cè)定根、莖(枝)、葉、果等44個(gè)樣品。部分植物的微量元素平均含量列于表1。
表1 涼水自然保護(hù)區(qū)幾種優(yōu)勢(shì)植物中微量元素的平均含量(PPM)
生物體,特別是植物,是地球表面進(jìn)行地球化學(xué)作用的強(qiáng)大力量。植物中微量元素的含量,既取決于土壤中可活動(dòng)態(tài)和進(jìn)入植物的化合物化學(xué)形式的數(shù)量,又取決于植物本身的種類。即使在相同環(huán)境條件下,不同種類的植物對(duì)同一種元素的集聚數(shù)量也可以有很大差別。為此,我們引用生物吸收系數(shù)(AX)這個(gè)概念,并計(jì)算了涼水自然保護(hù)區(qū)植物的生物吸收系數(shù)值(表2)。各種植物的生物吸收系數(shù)不同,正是研究植物微量元素的重要意義所在。
表2 不同種屬植物的生物吸收系數(shù)
生長(zhǎng)在同一土壤類型上的同種植物,其微量元素組成相近,如采自不同高度的土壤的地衣,在土壤微量元素有一定差異的情況下,其微量元素含量仍很相近(表3)。這是我們進(jìn)行植物微量元素含量對(duì)比研究的基礎(chǔ)。
表3發(fā)育在同一土壤類型上的同一植物微量元素含量(PPM)
元素含量植物 樣方CuPbZnCrCoNiSr地衣山頂4.285.6230.893.681.902.617.8419.833.1141.025.322.018.6—山坡4.977.7438.143.321.882.327.9615.832.2216.012.222.714.822.2
注:表中第一行為植物體中含量,第二行為土壤剖面中的平均含量。
微量元素積極參與植物的各種生理作用,因而同一種植物的不同器官中微量元素的含量變化較大,如紅松、糠椴葉片中的微量元素含量高于樹(shù)枝,而在色木槭的樹(shù)枝中,微量元素含量又明顯地高于葉片(表4)。同種植物不同器官間微量元素含量的比例又是近似恒定的(表5)。這表明,在正常條件下植物從土壤中吸收的微量元素有一定的數(shù)量,即維持植物正常生命功能所必需。當(dāng)植物受到某種高濃度的化學(xué)元素污染時(shí),植物就被強(qiáng)制吸收這種元素,造成比例失調(diào)。特別在大氣污染嚴(yán)重地區(qū),植物葉片內(nèi)往往積聚比通常高得多的微量元素。所以,植物不同器官間微量元素含量比例的改變,成為判定大氣污染的重要依據(jù)。
表4 同一植物不同器官的微量元素含量比
注:表中葉的數(shù)值系以枝中為100時(shí)的相對(duì)值。
表5 同種植物不同器官中的微量元素含量的比例
植物對(duì)環(huán)境中微量元素的變化比較敏感,其微量元素含量受多種因素制約,不僅與植物類別、環(huán)境條件有關(guān),而且與所采樣品在植株中的部位,甚至與植物所處的發(fā)育時(shí)期有關(guān)。在微量元素含量調(diào)查和對(duì)比中,只有充分注意到這些因素,才能得到準(zhǔn)確而滿意的結(jié)果。
[1]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局.森林土壤分析方法(第三分冊(cè))[M].北京:國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局,1987.
[2]陳靈芝,黃建輝,嚴(yán)昌榮.中國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)[M].北京:氣象出版社,1997:214.
[3]潘瑞熾,董愚得.植物生理學(xué)(上冊(cè),第三版)[M].北京:高等教育出版社,1995:32~40.
[4]殷彩霞,彭莉,李聰,等.昆明西山土壤一植物系統(tǒng)微量元素分布特征[J].云南大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,1998,(20):435~437.
[5]俞元春,曾曙才,羅汝英.江南丘陵林區(qū)森林土壤微量元素的含量與分布[J].安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1998,25(2):167~173.