李瑞莉，齊淑艷，2，劉 娜，陳宏偉

(1.沈陽(yáng)大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110044；2.遼寧省城市有害生物治理與生態(tài)安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧 沈陽(yáng) 110044)

鉛、鎘、銅對(duì)4種入侵植物種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響

李瑞莉1，齊淑艷1，2，劉 娜1，陳宏偉1

(1.沈陽(yáng)大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110044；2.遼寧省城市有害生物治理與生態(tài)安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧 沈陽(yáng) 110044)

采用紙皿法以去離子水為對(duì)照，研究了不同質(zhì)量濃度Pb2+、Cd2+和Cu2+脅迫對(duì)4種入侵植物假酸漿(Nicandraphysaloides)、屋根草(Crepistectorum)、繁穗莧(Amaranthuspaniculatus)和長(zhǎng)毛月見(jiàn)草(Oenotheravillosa)種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響，以為入侵植物在重金屬污染土壤治理與修復(fù)中的利用提供新思路.結(jié)果表明：隨著Pb2+、Cd2+和Cu2+質(zhì)量濃度的增大，4種入侵植物種子的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、初生根長(zhǎng)度、胚芽長(zhǎng)度及幼苗的生物量呈下降趨勢(shì).其中，假酸漿種子的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)對(duì)Pb2+、Cd2+、Cu2+脅迫不敏感(P>0.05)；不同重金屬脅迫對(duì)4種入侵植物幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)的抑制作用明顯強(qiáng)于種子萌發(fā)特性.采用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法對(duì)4種入侵植物進(jìn)行了耐重金屬脅迫評(píng)價(jià)，耐Pb2+的強(qiáng)弱順序?yàn)椋杭偎釢{>屋根草>長(zhǎng)毛月見(jiàn)草>繁穗莧；耐Cd2+的強(qiáng)弱順序?yàn)椋杭偎釢{>屋根草>長(zhǎng)毛月見(jiàn)草>繁穗莧；耐Cu2+的強(qiáng)弱順序?yàn)椋杭偎釢{>屋根草>長(zhǎng)毛月見(jiàn)草>繁穗莧.綜合分析假酸漿種子對(duì)重金屬Pb2+，Cd2+和Cu2+的耐性較強(qiáng)，在土壤重金屬污染治理中具有較大的應(yīng)用潛力.

入侵植物；種子萌發(fā)；幼苗生長(zhǎng)；Cu2+；Pb2+；Cd2+

土壤是經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，近年來(lái)由于人類(lèi)活動(dòng)和工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，環(huán)境污染越來(lái)越嚴(yán)重，其中土壤重金屬污染已成為全球迫切需要解決的環(huán)境問(wèn)題.2016年5月31日國(guó)務(wù)院正式頒發(fā)了《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，指出目前我國(guó)耕地質(zhì)量等級(jí)劣質(zhì)率為27.9%，明確我國(guó)土壤污染防治的工作目標(biāo)為：到2020年，受污染耕地安全利用率達(dá)到90%左右，污染地塊安全利用率達(dá)到90%以上；到2030年，受污染耕地安全利用率達(dá)到95%以上，污染地塊安全利用率達(dá)到95%以上.因此，對(duì)污染土壤的修復(fù)工作迫在眉睫.目前，修復(fù)重金屬污染土壤的方法中植物修復(fù)最具優(yōu)勢(shì)[1].在自然界中不同植物對(duì)重金屬的耐受性不同，目前國(guó)內(nèi)外發(fā)現(xiàn)的超富集植物達(dá)700多種，[2]其中有一些為外來(lái)入侵植物[3-5].外來(lái)入侵植物具有傳播能力強(qiáng)、生態(tài)適應(yīng)能力強(qiáng)、繁殖能力強(qiáng)、生物量大等特點(diǎn)；同時(shí)，有的種類(lèi)也具有觀賞價(jià)值.

長(zhǎng)毛月見(jiàn)草(Oenotheravillosa)、假酸漿(Nicandraphysaloides)、屋根草(Crepistectorum)、繁穗莧(Amaranthuspaniculatus)在我國(guó)均為外來(lái)入侵植物，目前在遼寧省均有分布[6].野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)毛月見(jiàn)草在沈陽(yáng)渾河西峽谷岸邊及細(xì)河流域形成了單優(yōu)種群；屋根草在沈陽(yáng)丁香湖附近的荒地也形成了單優(yōu)種群；繁穗莧在遼陽(yáng)的薈萃湖旁原為觀賞植物，現(xiàn)逸為野生，其植株高、種子量大；假酸漿曾經(jīng)作為藥用和觀賞植物栽培，現(xiàn)逃逸至荒地和綠地中生長(zhǎng).沈陽(yáng)作為重工業(yè)基地，細(xì)河流域土壤重金屬污染嚴(yán)重[7].種子的萌發(fā)是從潛在種群轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)種群的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)種群個(gè)體的繁殖、定居、擴(kuò)散以及抵御不良環(huán)境有著極其重要的作用.本文選擇上述4種入侵植物作為研究對(duì)象，通過(guò)外源添加重金屬Pb2+、Cd2+、Cu2+，觀察了4種植物的種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)對(duì)Pb2+、Cd2+、Cu2+脅迫做出的響應(yīng)，以期篩選出對(duì)重金屬離子有較強(qiáng)耐受力的植物，為入侵植物在重金屬污染土壤治理與修復(fù)中的利用提供新思路.

1 材料與方法

1.1 供試材料

長(zhǎng)毛月見(jiàn)草、假酸漿、屋根草和繁穗莧的種子由遼寧省城市有害生物治理與生態(tài)安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供.

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

分別設(shè)定重金屬離子質(zhì)量濃度梯度，Pb2+為250，500，1 000，1 500，2 000 mg/L；Cd2+為10，50，100，150，200 mg/L ； Cu2+為25，50，100，200，400 mg/L.去離子水處理為對(duì)照(CK)[8-12].

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)采用紙皿法：在直徑12 cm的培養(yǎng)皿內(nèi)鋪雙層濾紙，每皿分別放置不同種子30粒，每個(gè)處理3次重復(fù).將培養(yǎng)皿置于型號(hào)為PQX-330A-22HW的人工氣候箱(溫度25℃，濕度70%，光照12 h/黑暗12 h)中，每隔24 h觀察并記錄.發(fā)芽以胚根露白為標(biāo)準(zhǔn)，第7天觀察結(jié)束后，于每皿隨機(jī)取10株幼苗測(cè)量其初生根長(zhǎng)度、胚芽長(zhǎng)度(包括胚軸和頂芽)[13]，電子天平(1/10 000)稱(chēng)其全株鮮重，并記錄.

1.4 統(tǒng)計(jì)及計(jì)算

(1)發(fā)芽率=發(fā)芽種子數(shù)/ 供試種子數(shù)×100%.

(2)發(fā)芽指數(shù)(GI)=∑(Gt/Dt) .式中：Gt為日發(fā)芽個(gè)數(shù)，Dt為發(fā)芽天數(shù).

采用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法分別對(duì)4種外來(lái)入侵植物種子萌發(fā)期對(duì)Cu2+、Pb2+、Cd2+的耐性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià).耐性評(píng)價(jià)以發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、幼根長(zhǎng)度、胚芽長(zhǎng)度、幼苗生物量5個(gè)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)[14].

隸屬函數(shù)值計(jì)算公式為：R(Xi)=(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin).

式中：X為參試植物某一指標(biāo)的測(cè)定值；Xmax和Xmin分別為所有供試材料中該指標(biāo)的最大值和最小值.計(jì)算出相對(duì)發(fā)芽率、相對(duì)發(fā)芽指數(shù)、相對(duì)初生根長(zhǎng)、相對(duì)胚芽長(zhǎng)度和相對(duì)幼苗生物量.將隸屬函數(shù)值進(jìn)行累加，并求得平均數(shù)：Xi=∑Xij/n.

綜合評(píng)價(jià)：將各隸屬函數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，取平均值.均值越大，說(shuō)明耐性越強(qiáng).

采用Excel 對(duì)所統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、計(jì)算；采用DPS統(tǒng)計(jì)軟件，利用差異顯著性分析(Tukey)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析.

2 結(jié)果與分析

2.1 不同質(zhì)量濃度Pb2+脅迫對(duì)4種入侵植物種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響

2.1.1 不同質(zhì)量濃度Pb2+脅迫對(duì)4種入侵植物種子發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)的影響

不同質(zhì)量濃度的Pb2+對(duì)4種入侵植物種子發(fā)芽率的影響見(jiàn)表1.隨著Pb2+質(zhì)量濃度的增加，假酸漿、屋根草、繁穗莧和長(zhǎng)毛月見(jiàn)草種子的發(fā)芽率均呈下降趨勢(shì).Pb2+質(zhì)量濃度為2 000 mg/L時(shí)，屋根草和長(zhǎng)毛月見(jiàn)草種子的發(fā)芽率與CK相比差異顯著(P<0.05)，其他各處理?xiàng)l件下4種植物種子的發(fā)芽率與CK相比差異不顯著(P>0.05).假酸漿、繁穗莧和長(zhǎng)毛月見(jiàn)草的種子發(fā)芽率在不同處理之間呈現(xiàn)上升—下降的變化，但差異不顯著(P>0.05).

隨著Pb2+質(zhì)量濃度的增加，4種入侵植物種子的發(fā)芽指數(shù)均呈下降趨勢(shì)(見(jiàn)表1).假酸漿和繁穗莧的種子在Pb2+質(zhì)量濃度為250～2 000 mg/L時(shí)，屋根草的種子在Pb2+質(zhì)量濃度為250，500 mg/L時(shí)，長(zhǎng)毛月見(jiàn)草的種子在Pb2+質(zhì)量濃度為250～1 500 mg/L時(shí)，發(fā)芽指數(shù)與CK相比差異不顯著(P>0.05)；屋根草和長(zhǎng)毛月見(jiàn)草種子的發(fā)芽指數(shù)在其他各處理?xiàng)l件下，與CK相比差異顯著(P<0.05).

表1 不同質(zhì)量濃度Pb2+處理下種子的萌發(fā)特性

注：同列不同小寫(xiě)字母代表各指標(biāo)之間差異顯著(P<0.05)，下同.

2.1.2 不同質(zhì)量濃度Pb2+脅迫對(duì)4種入侵植物幼苗生長(zhǎng)的影響

不同質(zhì)量濃度Pb2+對(duì)4種入侵植物幼苗生長(zhǎng)的影響見(jiàn)表2.隨著Pb2+質(zhì)量濃度的增大，4種入侵植物初生根長(zhǎng)度、胚芽長(zhǎng)度以及幼苗生物量均呈下降趨勢(shì).在Pb2+質(zhì)量濃度為250 mg/L時(shí)，假酸漿幼苗的胚芽長(zhǎng)度和生物量以及屋根草幼苗的生物量與CK相比差異不顯著(P>0.05)；其他各處理?xiàng)l件下，4種植物幼苗的初生根長(zhǎng)度、胚芽長(zhǎng)度、幼苗生物量與CK相比均差異顯著(P<0.05).

表2 不同質(zhì)量濃度Pb2+處理下植物幼苗生長(zhǎng)情況

注：“—”表示種子萌發(fā)后未生長(zhǎng)，下同.

2.1.3 4種入侵植物種子萌發(fā)期耐Pb2+的綜合評(píng)價(jià)

采用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法，對(duì)4種入侵植物種子的相對(duì)發(fā)芽率、相對(duì)發(fā)芽指數(shù)、相對(duì)胚芽長(zhǎng)度、相對(duì)初生根長(zhǎng)度以及相對(duì)幼苗生物量進(jìn)行隸屬函數(shù)值計(jì)算，結(jié)果(見(jiàn)表3)表明，4種入侵植物種子耐Pb2+脅迫的強(qiáng)弱順序?yàn)椋杭偎釢{>屋根草>長(zhǎng)毛月見(jiàn)草>繁穗莧.

表3 4種入侵植物種子萌發(fā)期對(duì)Pb2+的耐性隸屬函數(shù)值及綜合評(píng)價(jià)值

2.2 不同質(zhì)量濃度Cd2+脅迫對(duì)4種入侵植物種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響

2.2.1 不同質(zhì)量濃度Cd2+脅迫對(duì)4種入侵植物種子發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)的影響

不同質(zhì)量濃度的Cd2+對(duì)4種入侵植物種子的發(fā)芽率影響見(jiàn)表4.隨著Cd2+質(zhì)量濃度的增加，假酸漿、屋根草、繁穗莧和長(zhǎng)毛月見(jiàn)草種子的發(fā)芽率均呈下降趨勢(shì).只有在Cd2+質(zhì)量濃度為200 mg/L時(shí)，屋根草種子的發(fā)芽率與CK相比差異顯著(P<0.05)，其他處理?xiàng)l件下，4種植物種子的發(fā)芽率與CK相比差異均不顯著(P>0.05).

不同質(zhì)量濃度Cd2+脅迫對(duì)4種外來(lái)入侵植物種子的發(fā)芽指數(shù)影響見(jiàn)表4.隨著Cd2+質(zhì)量濃度的增加，屋根草、繁穗莧和長(zhǎng)毛月見(jiàn)草種子的發(fā)芽指數(shù)呈下降趨勢(shì).在Cd2+質(zhì)量濃度為150，200 mg/L時(shí)，屋根草種子的發(fā)芽指數(shù)與CK相比差異顯著(P<0.05)；當(dāng)Cd2+質(zhì)量濃度為200 mg/L時(shí)，假酸漿、繁穗莧以及長(zhǎng)毛月見(jiàn)草種子的發(fā)芽指數(shù)與CK相比差異顯著(P<0.05)；假酸漿種子的發(fā)芽指數(shù)在Cd2+質(zhì)量濃度為10～100 mg/L時(shí)略高于CK，但差異不顯著(P>0.05).

表4 不同質(zhì)量濃度Cd2+處理下種子的萌發(fā)特性

2.2.2 不同質(zhì)量濃度Cd2+脅迫對(duì)4種入侵植物幼苗生長(zhǎng)的影響

不同質(zhì)量濃度的Cd2+對(duì)4種入侵植物幼苗生長(zhǎng)的影響見(jiàn)表5.隨著Cd2+質(zhì)量濃度的增加，4種入侵植物的初生根長(zhǎng)度、胚芽長(zhǎng)度以及幼苗生物量均呈下降趨勢(shì).假酸漿初生根長(zhǎng)度、胚芽長(zhǎng)度在Cd2+質(zhì)量濃度為10 mg/L時(shí)、幼苗的生物量在Cd2+質(zhì)量濃度為10和50 mg/L時(shí)，與CK相比差異不顯著(P>0.05)；屋根草的胚芽長(zhǎng)度在Cd2+質(zhì)量濃度為10和50 mg/L時(shí)、幼苗的生物量在Cd2+質(zhì)量濃度為10 mg/L時(shí)，與CK相比差異不顯著(P>0.05)；繁穗莧初生根長(zhǎng)度在Cd2+質(zhì)量濃度為10 mg/L時(shí)，與CK相比差異不顯著(P>0.05).其他各處理?xiàng)l件下，假酸漿、屋根草和繁穗莧的幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)與CK相比均差異顯著(P<0.05).而長(zhǎng)毛月見(jiàn)草初生根長(zhǎng)度、胚芽長(zhǎng)度和幼苗的生物量在Cd2+質(zhì)量濃度為10～200 mg/L 范圍內(nèi)，與CK相比均差異顯著(P<0.05).

表5 不同質(zhì)量濃度Cd2+處理下植物幼苗生長(zhǎng)情況

2.2.3 4種入侵植物種子萌發(fā)期耐Cd2+的綜合評(píng)價(jià)

采用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法，對(duì)4入侵植物種子的相對(duì)發(fā)芽率、相對(duì)發(fā)芽指數(shù)、相對(duì)胚芽長(zhǎng)度、相對(duì)初生根長(zhǎng)度以及相對(duì)幼苗生物量進(jìn)行隸屬函數(shù)值計(jì)算，結(jié)果(見(jiàn)表6)表明，耐Cd2+的強(qiáng)弱順序?yàn)椋杭偎釢{>屋根草>長(zhǎng)毛月見(jiàn)草>繁穗莧.

表6 4種入侵植物種子萌發(fā)期對(duì)Cd2+的耐性隸屬函數(shù)值及綜合評(píng)價(jià)值

2.3 不同質(zhì)量濃度Cu2+脅迫對(duì)4種入侵植物種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響

2.3.1 不同質(zhì)量濃度Cu2+脅迫對(duì)4種入侵植物種子發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)的影響

隨著Cu2+質(zhì)量濃度的增加，4種入侵植物的種子發(fā)芽率均呈下降趨勢(shì)(見(jiàn)表7).在不同質(zhì)量濃度Cu2+處理下假酸漿種子的發(fā)芽率，與CK相比差異均不顯著(P>0.05).Cu2+質(zhì)量濃度為400 mg/L時(shí)，屋根草和長(zhǎng)毛月見(jiàn)草種子的發(fā)芽率與CK相比差異顯著(P<0.05)；Cu2+質(zhì)量濃度為200，400 mg/L時(shí)繁穗莧種子的發(fā)芽率與CK相比差異顯著(P<0.05)；其他處理?xiàng)l件下，屋根草、繁穗莧和長(zhǎng)毛月見(jiàn)草的種子發(fā)芽率與CK相比差異均不顯著(P>0.05).

隨著Cu2+質(zhì)量濃度的增加，4種入侵植物的種子發(fā)芽指數(shù)均呈下降趨勢(shì)(見(jiàn)表7).假酸漿、屋根草的種子在Cu2+質(zhì)量濃度為400 mg/L時(shí)，繁穗莧的種子在Cu2+質(zhì)量濃度為200，400 mg/L時(shí)，長(zhǎng)毛月見(jiàn)草的種子在Cu2+質(zhì)量濃度為100～400 mg/L時(shí)，發(fā)芽指數(shù)與CK相比差異均顯著(P<0.05)；其他處理?xiàng)l件下，4種植物種子的發(fā)芽指數(shù)與CK相比差異均不顯著(P>0.05).

表7 不同質(zhì)量濃度Cu2+處理下種子的萌發(fā)特性

2.3.2 不同質(zhì)量濃度Cu2+脅迫對(duì)4種入侵植物幼苗生長(zhǎng)的影響

不同質(zhì)量濃度的Cu2+處理對(duì)4種入侵植物幼苗生長(zhǎng)的影響較為明顯(見(jiàn)表8)，4種入侵植物的初生根長(zhǎng)度、胚芽長(zhǎng)度以及幼苗的生物量均呈下降趨勢(shì).只有Cu2+質(zhì)量濃度為25 mg/L時(shí)假酸漿的胚芽長(zhǎng)度與CK相比差異不顯著(P>0.05)；其他處理?xiàng)l件下，屋根草、繁穗莧、長(zhǎng)毛月見(jiàn)草的幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)與CK相比差異均顯著(P<0.05)；Cu2+質(zhì)量濃度為100～200 mg/L時(shí)，幼苗生長(zhǎng)受到嚴(yán)重抑制，表現(xiàn)為未生長(zhǎng).

表8 不同質(zhì)量濃度Cu2+處理下植物幼苗生長(zhǎng)情況

2.3.3 4種入侵植物種子萌發(fā)期耐Cu2+的綜合評(píng)價(jià)

采用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法，對(duì)4種入侵植物種子的相對(duì)發(fā)芽率、相對(duì)發(fā)芽指數(shù)、相對(duì)胚芽長(zhǎng)度、相對(duì)初生根長(zhǎng)度以及相對(duì)幼苗生物量進(jìn)行隸屬函數(shù)值計(jì)算，結(jié)果(見(jiàn)表9)表明，耐Cu2+的強(qiáng)弱順序?yàn)椋杭偎釢{>屋根草>長(zhǎng)毛月見(jiàn)草>繁穗莧.

表9 4種入侵植物種子萌發(fā)期對(duì)Cu2+的耐性隸屬函數(shù)值及綜合評(píng)價(jià)值

3 結(jié)果與討論

土壤被重金屬污染后植物生長(zhǎng)發(fā)育會(huì)受到一定的影響.植物種子在重金屬污染條件下能否正常發(fā)芽是植物能否生長(zhǎng)的先決條件.發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)是評(píng)價(jià)種子發(fā)芽的常用指標(biāo).本研究采用不同質(zhì)量濃度的Pb2+、Cd2+和Cu2+處理假酸漿、屋根草、繁穗莧和長(zhǎng)毛月見(jiàn)草4種外來(lái)入侵植物種子，結(jié)果顯示：隨著Pb2+、Cd2+和Cu2+濃度的增加，4種入侵植物的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)均呈下降趨勢(shì)；但同一濃度的Pb2+、Cd2+和Cu2+對(duì)4種植物的抑制程度不同，同一種植物的種子萌發(fā)特性對(duì)不同重金屬離子脅迫的響應(yīng)也不同.本實(shí)驗(yàn)中，在Pb2+質(zhì)量濃度為250～2 000 mg/L時(shí)，只有屋根草和長(zhǎng)毛月見(jiàn)草的種子發(fā)芽率在2 000 mg/L Pb2+脅迫處理時(shí)下降幅度較大，對(duì)其脅迫較為敏感，與CK相比差異顯著(P<0.05)，而其他各處理種子發(fā)芽率下降比較緩慢，與CK相比差異均不顯著(P>0.05)，表現(xiàn)出在該濃度范圍內(nèi)4種入侵植物對(duì)Pb2+脅迫具有較強(qiáng)的適應(yīng)性.Cd2+質(zhì)量濃度為10～200 mg/L時(shí)，屋根草的種子發(fā)芽率在200 mg/L處理時(shí)受到顯著抑制(P<0.05)，而其他各處理種子發(fā)芽率下降比較緩慢，與CK相比差異均不顯著(P>0.05)，表現(xiàn)出在該濃度范圍內(nèi)4種入侵植物對(duì)Cd2+脅迫具有較強(qiáng)的適應(yīng)性.不同質(zhì)量濃度 Cu2+脅迫處理對(duì)4種植物種子發(fā)芽率的抑制作用不同，假酸漿的種子發(fā)芽率在Cu2+質(zhì)量濃度為25～400 mg/L時(shí)下降緩慢，與CK相比差異不顯著(P>0.05)；屋根草、繁穗莧和長(zhǎng)毛月見(jiàn)草種子的發(fā)芽率分別在Cu2+質(zhì)量濃度≥100，200，400 mg/L時(shí)，與CK相比差異顯著(P<0.05).不同質(zhì)量濃度Pb2+、Cd2+和Cu2+對(duì)種子活力也有較大影響，發(fā)芽指數(shù)的變化規(guī)律與發(fā)芽率基本相同.本文的研究結(jié)果表明，不同質(zhì)量濃度的重金屬脅迫處理，植物發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)呈現(xiàn)低濃度誘導(dǎo)高濃度抑制的變化規(guī)律，這與已有的文獻(xiàn)報(bào)道一致[15].

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著Pb2+、Cd2+和Cu2+質(zhì)量濃度的增加，假酸漿、屋根草、繁穗莧和長(zhǎng)毛月見(jiàn)草的初生根長(zhǎng)度、胚芽長(zhǎng)度和幼苗生物量均呈下降趨勢(shì)，各質(zhì)量濃度Pb2+、Cd2+和Cu2+處理均對(duì)幼苗生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用，且隨著濃度升高抑制作用增強(qiáng).當(dāng)Pb2+、Cd2+和Cu2+質(zhì)量濃度達(dá)到一定量值時(shí)，4種植物幼苗生長(zhǎng)均受到嚴(yán)重抑制而表現(xiàn)出未生長(zhǎng)現(xiàn)象.有研究表明，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是隨著重金屬濃度的增大，植物體內(nèi)活性氧自由基的產(chǎn)生進(jìn)一步增多，嚴(yán)重干擾抗氧化酶等保護(hù)酶的活性，打破了細(xì)胞氧化還原平衡，造成代謝紊亂，從而表現(xiàn)為植物生長(zhǎng)受到抑制[16-18].

不同植物、不同的生長(zhǎng)指標(biāo)對(duì)不同重金屬的耐受程度不同[19].采用不同的植物生長(zhǎng)指標(biāo)評(píng)價(jià)植物對(duì)重金屬的耐受程度可能得到不盡相同的結(jié)果，而采用隸屬函數(shù)值平均法既可消除個(gè)別指標(biāo)帶來(lái)的片面性，又可使各材料耐性差異具有可比性.本實(shí)驗(yàn)采用性狀相對(duì)值對(duì)植物的重金屬離子耐受性進(jìn)行了隸屬函數(shù)值綜合評(píng)價(jià)分析，結(jié)果表明，假酸漿種子在萌發(fā)期和幼苗生長(zhǎng)期對(duì)重金屬Pb2+、Cd2+和 Cu2+的耐性較強(qiáng)，在土壤重金屬污染治理中具有較大的應(yīng)用潛力.

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Influenceoflead，cadmiumandcopperstressonseedgerminationandseedlinggrowthoffourinvasiveplants

LI Rui-li1，QI Shu-yan1，2，LIU Na1，CHEN Hong-wei1

(1.College of Biological Science and Engineering，Shengyang University，Shenyang 110044，China；2.Liaoning Key Laboratory of Urban Integrated Pest Management and Eco-Security，Shenyang 110044，China)

With the deionized water as control test to seed ofOenotheravillosa，Nicandraphysaloides，CrepistectorumandAmaranthuspaniculatusas materials，this work studied the heavy metal lead (Pb)，cadmium (Cd)，and copper (Cu) single stress on seed germination and seedling growth influence，in order to provide scientific basis for screening hyper-accumulation plants.The results show that the seed germination rate，germination index，root length and shoot length and biomass of the four invasive plants decreased with the increasing of Pb2+，Cd2+and Cu2+concentrations，andN.physaloidesof the seed germination rate and germination index are not sensitive (P>0.05).Different heavy metal stress on four invasive plants of seed germination are stronger than seedling growth.The comprehensive evaluations of the resistance of invasive plants to the metal ions during germination stage were done by membership function method.The resistance of seed to Pb2+stress was ordered asN.physaloides>C.tectorum>O.villosa>A.paniculatus.The resistance of seed to Cd2+stress was ordered asN.physaloides>C.tectorum>O.villosa>A.paniculatus.The resistance of seed to Cu2+stress was ordered asN.physaloides>C.tectorum>O.villosa>A.paniculatus.The comprehensive analyses shows that the resistances of theN.physaloidesseed to heavy metals of Pb2+，Cd2+and Cu2+during seed germination period were better than other three tested plants.

invasive plant；seed germination；seedling growth；Pb2+；Cd2+；Cu2+

1000-1832(2017)04-0101-08

10.16163/j.cnki.22-1123/n.2017.04.020

2017-03-06

科技部科技基礎(chǔ)條件平臺(tái)專(zhuān)項(xiàng)基金資助項(xiàng)目(2014FY120400)；沈陽(yáng)市科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(F16-158-9-00).

李瑞莉(1992—)，女，碩士研究生：通訊作者：齊淑艷(1963—)，女，博士，教授，主要從事植物生態(tài)學(xué)研究.

Q 945.79；X 53學(xué)科代碼180·5160

A

(責(zé)任編輯：方林)