增塑剂DBP和DEP对秋茄幼苗生长的生理生态效应研究

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近年来,随着塑料制品的大量生产和使用,增塑剂邻苯二甲酸酯类物质不断进入环境,已经成为全球最普遍的一大类污染物。红树林生长在热带、亚热带陆海交汇的海湾河口区潮间带,在海岸河口生态系统占有重要地位。有关红树林污染生态学问题己成为目前红树林研究中重要的研究领域之一,但尚有许多重要的环境污染物如邻苯二甲酸酯化合物(PAEs)在红树林湿地的环境行为和生物效应亟待深入研究。本论文探讨了红树植物秋茄幼苗对邻苯二甲酸胁迫的生理生态响应。实验控制条件下,分别分析探讨了邻苯二甲酸二丁酯(Dibuthyl phthalate,DBP)和邻苯二甲酸二乙酯(Diethyl phthalate,DEP)在0、0.02、0.2、2、5、10mg/L浓度梯度下,红树植物秋茄(Kandelia obovata Sheue, Liu&Yong)幼苗的萌发率、形态指标、生理指标和检测二种增塑剂在秋茄幼苗营养器官根和叶的残余量。研究结果表明:(1)DBP和DEP对秋茄幼苗萌发有一定的影响。DBP对露芽影响不明显;各处理组对第二对叶片展开有明显的抑制作用(p<0.05);10mg/L对第一对叶片展开有有明显抑制作用(p<0.05)。5mg/L的DEP对叶片展开有明显的抑制作用(p<0.05);10mg/L对露芽及叶片展开均有显著的抑制作用。随着处理浓度增加及时间延长,10mg/L会延长幼苗露芽和叶片展开时间。DBP处理对秋茄幼苗萌发的不利影响大于DEP处理。(2)DBP和DEP对秋茄幼苗形态生长发育各指标有明显的影响。株高:0.2、2mg/L的DBP和0.2、2、5mg/L的DEP有显著的促进作用(p<0.05)。冠幅:2、5mg/L的DBP和0.2、2、5mg/L的DEP有显著的促进作用(p<0.05)。根长:0.2、2、5mg/L的DBP和5、10mg/L的DEP处理有显著的促进作用(p<0.05)。叶面积:0.2、2、5mg/L的DBP和0.02、0.2、2、5mg/L的DEP有显著的促进作用(p<0.05)。鲜重:0.02、0.2、2、5mg/L的DBP和2、5mg/L的DEP对根鲜重有显著的促进作用(p<0.05);2、5mg/L的DBP和0.2、2、5mg/L的DEP对叶鲜重有显著的促进作用(p<0.05),但10mg/L的DBP有显著的抑制作用(p<0.05);2mg/L的DBP和2、5mg/L的DEP对总鲜重有有显著的促进作用(p<0.05)。干重:2、5mg/L的DBP和DEP对根干重有显著的促进作用(p<0.05),0.2、5mg/L的DBP和0.02、0.2、2、5mg/L的DEP对叶干重有显著的促进作用(p<0.05);2、5mg/L的DBP和5mg/L的DEP对总干重有显著的促进作用(p<0.05)。DBP处理对秋茄幼苗冠幅、根长、叶面积以及根鲜重的促进程度大于DEP处理。(3)无论DBP处理或DEP处理,对秋茄幼苗生理指标均有一定程度的影响。叶绿素:两种处理各个浓度对叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)及总量均有极显著的促进作用(p<0.01)。随着处理浓度的提高,DBP处理叶绿素含量呈现先升后降的趋势;DEP处理幼苗叶绿素含量则随着处理浓度的提高而提高。DBP处理系列各处理组叶绿素含量均明显高于DEP处理系列。MDA:两种处理各浓度组叶片MDA含量同对照组比较均有显著促进作用(p<0.05)。2mg/L的的DBP和0.02、2mg/L的DEP对根尖有显著促进作用(p<0.05)。两种处理对秋茄幼苗叶片、根尖MDA含量的影响呈现先升后降的趋势,中浓度组MDA含量最高;叶片中含量整体显著高于根尖(p<0.05);0.02、2mg/L的DEP处理对根尖的促进作用极显著大于DBP(p<0.01)。POD:0.02、0.2、2、5mg/L的DBP和0.02、0.2、2mg/L的DEP对叶片POD活性有极显著促进作用(p<0.01),0.2、2、5、10mg/L的DBP和DEP对根尖有极显著促进作用(p<0.01)。0.02、0.2、2、5mg/L的DBP处理对叶片的促进作用极显著大于DEP(p<0.01),0.02mg/L的DBP处理对根尖的促进作用极显著大于DEP(p<0.01)。SOD:0.2、2、5mg/L的DBP和5mg/L的DEP对叶片SOD活性有显著促进作用(p<0.05),0.2、2mg/L的DBP和0.02、2mg/L的DEP对根尖有显著促进作用(p<0.05);10mg/L的DEP对叶片和根尖均有显著抑制作用(p<0.05)。0.02、5mg/L的DBP处理对叶片的促进作用显著大于DEP(p<0.05),0.2mg/L极显著大于DEP(p<0.01)。CAT:0.2、2、5、10mg/L的DBP和DEP对叶片CAT活性有极显著促进作用(p<0.01),5mg/L的DBP和2mg/L的DEP对根尖有极显著促进作用(p<0.01);0.02、0.2mg/L的DBP和5、10mg/L的DEP有显著抑制作用(p<0.05)。0.02mg/L的DEP对叶片的促进作用显著大于DBP(p<0.05),0.2、2、10mg/L促进作用极显著大于DBP(p<0.01),5mg/L则相反(p<0.01);0.2、2mg/L的DEP对根尖的促进作用极显著大于DBP(p<0.01),5mg/L则相反(p<0.01)。两种处理对3种保护酶总活性的影响趋势基本为低促高抑,SOD、POD及CAT总活性最高值出现在中浓度组(2、5mg/L)。POD、SOD总活性根尖高于叶片(p<0.05);CAT总活性叶片显著高于根尖(p<0.05)。(4)DBP在秋茄幼苗叶片及根尖中均有不同程度的检出;根尖中的DBP含量显著高于叶片(p<0.05),表明红树植物秋茄幼苗对邻苯二甲酸酯类化合物的主要吸收和累积部位在根系。DEP处理组除高浓度组(10mg/L)有疑似物质检出,其余均无检出。表明DBP比DEP更易被秋茄幼苗体吸收和积累。
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