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伴随社会经济的飞速发展,城市交通基础设施建设的日益完善,给交通运输业以及出行带来了极大便利的同时,也伴随着新的环境问题,即道路土壤的重金属污染,通过生化以及地化循环给环境及人类的健康带来极大威胁。道路林带作为道路与其他区域之间的过度地带,对环境污染物有一定的缓冲作用,对城市中的道路重金属防护与净化方面发挥着积极的作用。本文以北京市海淀区蓝靛厂北路京密引水渠东岸以国槐为主体的道路林带中的三种配置下的绿化植物根系为研究对象,分析不同配置下各植物根系中的Cr、Mn、Cu、Ni、Zn、Cd、Pb7种重金属元素总量(T)浓度以及四种形态即酸溶态(B1)、可还原态(B2)、可氧化态(B3)、残渣态(B4)浓度,比较不同配置下根系对不同形态重金属富集吸收特征,探讨不同配置下不同根径级(细根:<2mm;小根:2-5mm;5-10mm;大根:>10mm)国槐根系对不同形态重金属的富集吸收规律,以及不同配置下植物根系对重金属的积累特征,以期为道路林带植物配置模式提供理论支撑。研究结果表明:(1)不同配置根系中Mn浓度最高而Cd浓度最低,在不同植物根系以及国槐的不同根径级中重金属浓度大小变化趋势为麦冬根系>国槐细根>金银木根系>国槐小根>梨树根系>蔷薇根系>国槐中根>国槐大根。Mn、Zn、Cd的生物活性较大;Cr在吸收根中、Pb在各根系中生物有效性很低,而在非吸收根中的生物有效性较高;Cu在乔木、灌木根系中的潜在生物有效性较高,而在草本植物根系中生物有效性高;Ni在根系中生物有效性在不同配置间不同植物间有较大差异。随着根径级的增长,Mn、Zn、Cd的B1态占比逐渐降低,而其他各种形态,特别是B2态占比逐渐升高;Cr B1态在各级根系中占比变化不明显,B2态占比随着根径级的增长而呈现递增的趋势,B3态和B4态则降低;Cu的B2态和B4态占比随着根径级的增长,变化不大,B1态占比则呈上升趋势,而B3态则呈下降趋势;Ni B1态和B3态占比从细根到小根上升,在中根和大根下降,B2态则在根系中变化幅度不大,B4态浓度占比则从细根到小根下降,之后在中根和大根中上升;Pb B1态和B4态随径级增大占比增加,而B2和B3态则随径级的增大呈下降趋势。(2)根系对重金属的富集能力因重金属元素种类、形态以及植物种类而各异,麦冬根系富集能力最强,随着国槐根径级增大,其富集能力逐渐降低。总量(T)的富集系数上来看,根系对Cu、Cr、Cd的富集能力最大,Mn、Zn、Ni次之,而Pb最小。根系对Cr、Cd、Pb的B2态富集能力最强,对Mn、Ni、Zn的B1态富集能力最强,而对Cu的B3态富集能力最强,所有根系对B4态富集能力最弱。不同生长时期根系对重金属的不同形态的富集能力有所差异,落叶后根系对Cr、Ni、Cu、Cd、Pb的B1态富集能力、对Cr、Cu、Cd、Pb的B2态富集能力以及对Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Pb的B4态富集能力最强,在生长盛期根系对Cr、Mn、Ni、Cu、Zn的B3态富集能力最强。(3)不同径级根系对重金属的转运能力中根>大根>小根;各径级根系在落叶前后对Cr、Mn、Cu、Ni、Pb各形态有较强的转运能力;生长初期Zn和Cd各形态有较强的转运能力。总体上各重金属滞留能力大小顺序为Cu>Mn>Ni>Pb>Cr>Zn>Cd。不同重金属在各级根系中的滞留能力有所差异,Cr、Mn、Ni、Zn、Pb在根系中滞留能力为细根>中根>小根,而Cu和Cd则为细根>小根>中根;根系对Cr、Cu、Ni的B3态滞留能力较强,对Mn、Zn、Cd的B1态滞留能力较弱,而对Pb的B2态滞留能力最强;根系在落叶前对Zn滞留能力最大,其他均是在生长盛期,对Cr、Cu、Ni的滞留能力最小在落叶前,Mn和Zn在落叶后,而Cd则在生长初期。(4)Pb、Cu、Ni、Zn、Cd几种重金属在根际土中可能存在着协同效应,也可能有相同的污染来源。Cr的活性态浓度可能会受到Mn、Cd、Pb三种元素的干扰,而Mn、Cu、Ni、Zn的活性态之间可能存在着相互促进效应。B3和B4态的重金属不易为植物富集吸收;有的元素存在可以促进其他元素的吸收,而有的则会阻碍;根际土中的Mn总浓度对根系吸收重金属产生一定影响。落叶前和生长初期根系重金属与根际土之间交互作用强烈;落叶前根系与根际土间变化强烈的为B2态,而其他上生长时期则为B1态。重金属在国槐各径级根系之间具有很强的相关性,重金属在国槐各径级根系之间具有很强的相关性,生长初期各重金属在根中迁移变化较为剧烈。