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重金属常常是河流入海口潮滩典型的累积性污染物,对湿地生态系统以及河口近岸环境构成直接或潜在的危害。植物修复技术是以植物忍耐或超积累某些化学元素的能力为基础,利用植物及其共存微生物体系清除环境中污染物的一种污染治理技术。与物理化学法等传统修复方法相比,利用植物修复的方法来缓解重金属污染不仅不破坏土壤的物理化学性质,而且价格低廉,生态安全性好。互花米草(Spartina alterniflora)为禾本科米草属的一种多年生草本植物,原产北美大西洋沿岸,生长在沿海滩涂的潮间带或受潮汐影响的河滩上,1979年从美国引入我国南方地区。目前,在我国南起广西北海、北至天津塘沽及辽宁盘锦等沿海地区均有分布,形成了盐沼生境的优势种群。虽然互花米草与中国南方海滨的一些本地种竞争,造成了一定的负面影响,但在北方滨海不仅起到了促淤造陆、防浪护堤的作用,而且对于沿海滩涂具有一定的绿化美化及修复净化作用。本文以互花米草为研究对象,研究了重金属Cd、Zn单一作用及交互作用下,其在互花米草中的积累及转运特征,分析了Cd、Zn的亚细胞分布,以期为全面揭示Cd、Zn在互花米草体内的积累迁移规律提供科学依据,对于湿地生态系统的保护和可持续利用具有重要的意义。本研究的主要结果如下:(1)重金属Cd胁迫下,互花米草可以在Cd(200μg·g-1)的高浓度处理下仍能正正常生长,并无明显外部中毒现象,表明互花米草对Cd的耐受能力较强。互花米草须根中Cd含量和积累量都显著高于其它器官。Cd胁迫下,Cd在互花米草体内转运系数极低,表明互花米草将Cd固持在地下部位,限制其向地上部分的转移。Cd主要分布在互花米草各器官的细胞壁,其次是胞液,少量分布在细胞器中,分配比例总的趋势为细胞壁>胞液>细胞器,表明细胞壁的沉淀作用是互花米草耐Cd的主要机制。(2)重金属Zn处理下,低浓度Zn促进互花米草生长,高浓度抑制其生长。Zn在互花米草须根中的含量最高,在叶中的积累量最大。Zn在互花米草中的转运系数较高,说明互花米草转运Zn的能力较强。Zn在互花米草各器官分配比例总的趋势为细胞壁≥胞液>细胞器,表明Zn主要在互花米草各器官细胞壁和液泡中分布,细胞壁的沉淀作用及液泡的区隔化作用是互花米草耐Zn的主要机制。(3)Cd-Zn交互作用比单一Cd、Zn处理对互花米草生长的影响大,显著抑制互花米草的生长。Zn促进互花米草对Cd的吸收,Cd抑制其Zn的吸收。Zn对Cd在互花米草各器官亚细胞组分中的分布影响较大,使得Cd由细胞壁向液泡转移;Cd的出现对Zn在植物细胞中的分布影响不明显。Cd、Zn在互花米草叶中主要以氯化钠提取态存在。