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对不同重金属, 其超富集植
富集
度界限也有所不同。目前采用较多的是Baker 和B rook s 1983[14 ]年提
的参考值, 即把植
叶片或地上
(
重) 中
Cd 达到100Lg? g,
Co, Cu, N i, Pb 达到1 000Lg? g,M n, Zn 达到10000Lg? g 以上的植
称为超富集植
。同时这些植
还应满足S ? R > 1 的条件(S 和R 分别指植
地上
和
重金属的
量)。
目前, 世界上共发现有400 多
超富集植
。其中N i 的超富集植
277
[15 ]。他们分布在世界少数几个地区(表1~ 3)。
唐世荣[16 ]对中国
江中
游安徽和湖北境
的铜矿区富铜植
E lsholtz ia haichow ensis Sun (海州香薷)、Comm elina comm unis L inn (鸭跖草) 和R um exacetosa L inn (酸模)
行了系统的调查研究, 发现酸模、海州香薷和鸭跖草样本叶片
铜(
重) 平均596、157 和102Lg? g。野外这些植
生
的土壤上铜
量为5 000~ 20 000Lg? g, 因此调查结果未能显示这些植
特殊的超富集能力。应
一步开展这些植
在人工驯化
预
条件
的富集试验, 
揭示这些植
作为超富集植
应用于植
修复的可行
。自1999 年开始对中国中南
一些炼砷区的植被和土地污染状况
行了考察、采样和室
盆栽试验和化学分析, 首次发现了一
A s 的超富集蕨类植
, 其叶片
A s
达5 000Lg? g (
重, 未发表的数据)。同时, 调查还发现在砷污染严重区域生
群极其单一, 这
超富集蕨类植
生
非常繁盛, 呈族群分布, 调查样方
几乎没有其他植
生
, 每平方米收割的植
地上
鲜
可达316kg, 显示其
有很大的植
修复潜力。
而离开污染区, 这
植
则很少能成群分布, 个
也小的多。这些表明所发现的超富集蕨类植
有特殊的耐砷毒能力, 在砷污染区
于竞争优势。目前正在
一步开展
的研究工作。
3 超富集植
收富集重金属的机理
有关超富集植
收富集重金属的机理仍不清楚。在重金属胁迫
, 植
系分
的低分
量有机酸如柠檬酸、苹果酸可与重金属结合, 降低重金属对植
的毒
, 促
植
对重金属的
收。Shen[17 ]发现超富集植
T h lasp i caeru lesences (遏蓝菜属) 和非超富集植
T h lasp i och roleucum 地上
柠檬酸和苹果酸
量相近, 不同
度的Zn
理对两
植
的苹果酸和柠檬酸
量影响也不显着, 因此并不能认为柠檬酸和苹果酸在超富集植
中扮演特殊的作用。Kramer[18 ]发现超富集植
T. caeru lesences 与组氨酸
有特殊的关系, 营养
培养显示当植
收富集重金属较
时, 其木质素中的组氨酸
量也
; 而在营养
中加
组氨酸也能显着促
植
对重金属的
收富集。有关超富集植
的耐
与富集机理则研究较多, 结论普遍认为超富集植
的耐
与超富集由植
本
不同的生理机制所控制。超富集植
超量
收富集重金属与其
细胞
有与重金属较多的结合位
有关, 而耐
则是由于重金属在植
细胞中分布的区域化相关,即重金属存在与细胞
和
泡中, 从而降低其毒
[19 ]。
4 超富集植
收富集重金属的特征
目前发现的超富集植
均为在野外矿山开采或冶炼区发现的的品
, 一般土壤介质中的重金属
量较
, 尽
植
地上
量可以达到一定
的
量, 但其生
富集系数(植
地上
重金属
量与土壤重金属
量的比值) 并不大, 大多数文献报
也都忽略了对生
富集系数的探讨。实际上, 通过一些野生植
品
的人工驯化栽培,
合添加土壤改良剂, 可显着提
植
对重金属的
收富集能力, 这些人工驯化成功的植
也可以称为超富集植
。因此, 应特别注意对野外发现的一些重金属耐
、生
快、生
量大并有一定的重金属富集能力植
的筛选、引
培育和综合试验工作, 而不能仅仅把范围缩小在少数富集能力特别
, 但往往生
量都很小的一些植
上。
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