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Cu、As单一及其复合污染对小麦种子萌发及幼苗生长的影响王友保;陈冬生;刘登义;杨月红;张莉
【期刊名称】《安徽师范大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2001(024)003
【摘要】通过水培试验研究了不同浓度的Cu、As及其复合作用对小麦种子萌发、幼苗生长的影响以及对小麦淀粉酶、过氧化物酶活性的影响.结果表明:低浓度的Cu、As单一及其复合污染时,对种子萌发初期有短暂的促进作用,高浓度时有抑制
作用,且随着浓度的升高,抑制作用加强,毒害增强.复合污染时表现出一定的拮抗效应.除此以外,Cu、As对小麦种子萌发过程中的淀粉酶、过氧化物酶的活性也会产生一定的影响.
【总页数】4页(P278-281)
【作者】王友保;陈冬生;刘登义;杨月红;张莉
【作者单位】安徽师范大学生命科学学院,;安徽师范大学生命科学学院,;安徽师范大学生命科学学院,;安徽师范大学生命科学学院,;安徽师范大学生命科学学院,
【正文语种】中文
【中图分类】X503.23
【相关文献】
1.山西工矿区土壤二氧化硫与多环芳烃复合污染对小麦种子萌发和幼苗生长的影响[J], 张军;李素清;狄晓艳;武冬梅
2.重金属单一及复合污染对小麦种子萌发及幼苗生长的影响 [J], 黄希莲
3.Pb2＋、Cr3＋单一及复合污染对小麦种子萌发和遗传损伤的影响 [J], 姬俊华; 孟超敏; 郑跃进
4.镉-苯并(a)芘单一及复合污染对小麦种子萌发的影响 [J], 刘垚;张薇;刘鸣达
5.硒对铅、砷单一污染下小白菜种子萌发和幼苗生长的影响 [J], 赵秀峰;程滨;霍晓兰;滑小赞;赵瑞芬
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重金属Cu在小麦不同生长期亚细胞中分布规律苏忠亮;刘雪艳;暴永超;张金恒;徐立强;吴国栋【摘要】为了解小麦对Cu胁迫的防御机理,本研究通过系统的田间小区控制试验培养供试样本,并通过差速离心法分离亚细胞结构,研究Cu在不同生长期小麦根和叶细胞中的分布,并在亚细胞水平揭示小麦中Cu的分布规律.研究表明:高浓度Cu 对小麦有严重的毒害现象.Cu在小麦不同发育时期的主要富集器官是根.在分蘖期,Cu在叶细胞和根细胞富集浓度大小依次是:细胞质溶液＞细胞壁＞细胞器.在拔节期,Cu在叶细胞和根细胞中的分布规律为细胞质溶液≈细胞壁＞细胞器.抽穗期Cu在根细胞和叶细胞中的不同部位具有不同的富集规律,在根中的分布规律为细胞质溶液＞细胞壁＞细胞器;而在叶中的分布规律为细胞壁＞细胞质溶液＞细胞器.在灌浆期,Cu在根细胞中的富集浓度大小依次是:细胞壁＞细胞质溶液＞细胞器;在叶细胞中,Cu的分布规律为细胞质溶液≈细胞壁＞细胞器.在同一Cu处理水平下,随着小麦的发育,Cu在根和叶中的含量大体都呈现出先增加后降低的现象,且灌浆期Cu 在小麦根细胞和叶细胞中的富集浓度要远远小于前面的3个时期.这些研究可以为进一步研究Cu对小麦胁迫机制提供了理论基础.【期刊名称】《青岛科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(039)005【总页数】6页(P42-47)【关键词】Cu;小麦;亚细胞;富集【作者】苏忠亮;刘雪艳;暴永超;张金恒;徐立强;吴国栋【作者单位】青岛科技大学化工学院,山东青岛266042;青岛科技大学化工学院,山东青岛266042;青岛科技大学环境与安全工程学院,山东青岛266042;青岛科技大学环境与安全工程学院,山东青岛266042;青岛科技大学化工学院,山东青岛266042;青岛科技大学化工学院,山东青岛266042【正文语种】中文【中图分类】X503.2随着人类社会的发展，越来越多的重金属通过诸如沉降、污灌[1]、农药残留、矿渣污染[2]等方式进入到土壤中。
重金属铜与小麦生长发育的关系作者：苏雪怡来源：《科学导报·学术》2020年第61期【摘要】为研究铜对小麦发育的影响，通过不同浓度铜溶液对小麦发芽率、过氧化氢酶活力以及淀粉酶活力的影响。
结果表明，高浓度铜溶液能够抑制小麦种子萌发，低浓度铜溶液能够在一定程度上促进小麦的萌发;淀粉酶以及过氧化氢酶的活性会随着铜溶液浓度的升高而降低。
【关键词】重金属铜;小麦生长;解毒作用引言：小麦是我国重要的粮食来源，但重金属污染已经对小麦的生长造成的严重的影响，同时重金属铜离子的富集作用也会对人体健康造成极大的危害。
工业排放以及农田浇灌等活动都会导致重金属铜离子进入到土壤中，并在土壤中积累，铜离子一旦进入到土壤中，几乎无法被排除。
而小麦植株会通过根须从土壤中吸收铜离子，累积的铜离子会通过食物的形式进入到食物链中，最终影响群众的健康。
一、材料与方法（一）仪器与材料本次试验使用恒温干燥箱，发芽皿，不同浓度的铜溶液，常见品種小麦。
（二）试验方法在试验之前，首先需选取均匀饱满的小麦种子，并对其进行常规消毒。
使用5%浓度的NaClO溶液浸泡20分钟，而后再用离子水对种子进行多次冲洗。
将消完毒的种子放在蒸馏水中浸泡24小时进行催芽，待所有工序完成后，将小麦种子放置在发芽皿中。
将重金属Cu离子以不同比例对小麦种子进行染毒，每种浓度的铜溶液各感染一皿中的小麦种子，作为对照组，并选取一皿没有铜溶液的小麦种子作为观察组。
将其放置在光照、温度以及湿度条件相同的环境下。
首次测量发芽率的时间为七天，一十天后在发芽皿中取十株幼苗，对其根部与胚轴之间的过渡点进行测量，测定方式通过直尺直接进行测量即可，并将测量结果录入到计算机中，利用相关软件对测定数据进行统计学分析。
选取大小均匀，籽粒饱满的小麦种子，在3%浓度的双氧水浸泡十分钟进行消毒，而后用蒸馏水对其浸泡24小时，达到促进萌发的作用。
而后将其以腹沟向下的方式排放在盛有石英砂的杯子里，保证种子间留出均匀的距离，最后在杯中加入5%、10%浓度的无土栽培营养液。
重金属Cu、Pb、Zn、Cd在小麦中的富集特征肖昕,冯启言,刘忠伟,王华(中国矿业大学,江苏徐州221008)摘要:采用无土栽培法,以小麦为受试作物,通过对不同时期各器官重金属含量的变化,研究了重金属Cu、Pb、Zn和Cd在小麦中的富集与迁移特征。
研究结果表明,在不同生长阶段小麦不同部位中重金属的含量有很大差异,总的来说,幼苗期重金属分布为:根>茎>叶;成熟期分布为:根>茎>叶>颖壳>籽实,而Zn在颖壳中会有较大富集。
其中,根中重金属的富集系数的顺序为Cd>Cu>Pb>Zn;茎富集能力是Cd>Cu>Zn>Pb;叶片富集能力是Cd>Cu>Pb>Zn;颖壳富集能力是Zn>Cu>Cd>Pb;籽实的富集能力是Cu>Zn>Cd>Pb。
关键词:无土栽培;重金属污染;小麦;富集特征中图分类号:X592文献标识码:A文章编号:1006-8759(2004)03-0028-04ENRICHMENT CHARACTERISTICS OF HEAV YMETALS(Cu、Pb、Z n、Cd)IN WHEATXIAO X in,FENG Q i-y an,LIU Zhon g-w ei,W ANG Hua(China Univ er sit y o f Minin g and T echnolo gy,Xuzhou221008,China) Abstract:W ith the test of g row in g p lant w ithout soil the enrichm ent characteristics of heav y m etals (Cu,Pb,Zn,Cd)in wheat w ere studied.T he result shows that enrichm ent of heav y m etals in different or g ans varied in different g row in g sta g e.G enerall y,content of heav y m etals in root is hi g her than in stalk,and content in stalk is hi g her than that in leaf.In adult sta g e the distribution of heav y m etals is root>stalk>leaf>crust>seed,Zn which has a hi g her content in crust.T he order of enrichm ent factors in root is Cd>Cu>Pb>Zn;Cd>Cu>Zn>Pb in stalk,Cd>Cu>Pb>Zn in leaf,Zn> Cu>Cd>Pb in crust and Cu>Pb>Zn>Cd in seed.K e y w ords:g row in g p lant w ithout soil,heav y m etal p ollution,wheat,enrichm ent characteristics1重金属复合污染研究现状污水农灌,农药、除草剂和化肥的使用,均可造成土壤的重金属的污染,而土壤一旦发生重金属污染,就可能造成重金属在植物根、茎、叶及籽粒中的大量累积,不仅严重地影响植物的生长和发育,而且还会影响到作物的产量与质量。
重金属Cu和Zn及其复合污染对小麦种子萌发和生长的影响摘要本文主要研究了Cu2+和Zn2+及其复合污染对小麦种子萌发和生长的影响。
以徐州当地种子公司处购买的小麦为材料，以去离子水培养为对照，研究不同浓度Cu2+，Zn2+及其复合对小麦种子萌发和幼苗生长的影响。
结果表明单一因素试验时，低浓度Cu2+和Zn2+对小麦种子的萌发和生长有促进作用，高浓度Cu2+和Zn2+对小麦种子的萌发和生长有抑制作用。
在研究复合作用时发现，在Cu2+，Zn2+复合浓度低时，对小麦的出芽率和幼苗生长有一定的促进作用，即Cu2+，Zn2+浓度分别为10mg/L，5mg/L时，小麦种子萌发和生长情况最好。
关键词：Cu2+，Zn2+，小麦，种子萌发，幼苗生长Abstract: This paper mainly presents a study of the effects of Zn2+ and Cu2+ and their combined pollution on Seed Germination and growth of wheat.Wheat was purchased from Xuzhou local . The effects of different concentrations on Seed Germination and seedling growth of wheat were studied by using water culture as control.The results showed that low concentrations of Cu2+ and Zn2+ could promote the seed germination and growth of wheat, and high concentrations of Cu2+ and Zn2+ could inhibit the seed germination and growth of wheat.In the study of composite effect found in Cu2+,Zn2+ compound concentration is low, the wheat germination rate and seedling growth of a certain role in promoting, Cu2+, Zn2+ concentrations were 10mg/L,5mg/L, the wheat seed germination and growth of the best.Key words: Cu2+, Zn2+, wheat, seed germination, seedling growth1.前言重金属污染已日益成为人们关注的焦点，已成为当今污染面积最广，危害最大的环境问题之一[1]。
Cu 和Cd 胁迫对小麦生长过程中土壤过氧化氢酶活性的影响张双,肖昕,白兴雷,贾红霞 (中国矿业大学江苏省资源环境信息工程重点实验室,江苏徐州221008)摘要 采用盆栽试验研究Cu 、Cd 单独及复合污染对不同生长时期小麦根区、非根区土壤CAT 酶活性的影响。
结果表明,小麦抽穗期以前,Cu 、Cd 胁迫下根区、非根区土壤CAT 酶活性呈上升趋势,酶活性最大值出现在抽穗期或成熟期;Cu 、Cd 单独及复合污染条件下,小麦根区土壤的CAT 酶活性大于非根区。
关键词 Cu;Cd;小麦;过氧化氢酶中图分类号 S512.1 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2009)20-09422-03Effects of Cu and Cd Stress on Soil Catalase Acti v ity duri ng W heat GrowthZHANG Shuang et al (China University ofM ining And Technology,Jiangsu Key Laborat ory of Res ource and Envir on mental I nfor mation En 2gineering,Xuzhou,Jiangsu 221008)Abstract Pot test was taken to study the effects of single and combined pollution by Cu and Cd on CAT activity of rhizos phere and non 2rhizo 2s phere s oil in different growth stages of wheat .The results showed that the CAT activities of rhizos phere and non 2rhiz os phere s oil showed increas 2ing trend bef ore heading stage of wheat,the maxi m um value of enzy me activity appeared in heading stage or maturity .The CAT activity of rhizo 2s phere s oil was higher than that of non 2rhiz os phere s oil under single and combined pollution by Cu and Cd .Key words Cu;Cd;Wheat;Catalase基金项目 中国矿业大学科技基金(D200402)。
铜离子胁迫对小麦种子萌发和幼苗生长的毒害的开题报告一、研究背景铜离子是一种重要的微量元素，对植物生长发育有重要影响。
但是，高浓度铜离子会对植物造成毒害。
小麦是我国主要的粮食作物之一，小麦种植的适宜土壤中含有适量的铜元素。
但在某些环境下，如工业污染和过度施用农药等，土壤中的铜含量可能会超标，导致小麦植株受到毒害。
因此，研究铜离子对小麦种子萌发和幼苗生长的毒害机制，对于了解铜离子的生态毒理学效应，促进小麦耕作中的环境保护具有重要意义。
二、研究目的通过研究不同浓度铜离子处理下的小麦种子萌发和幼苗生长，探究铜离子对小麦生长发育的毒害机制，为今后大规模小麦种植提供科学依据。
三、研究内容1. 不同浓度铜离子处理下小麦种子的生长状况观察在不同浓度的铜离子处理下，观察小麦种子萌发的速度和比率，并记录萌发率、根长、干重等生长指标，评估铜离子对小麦种子生长的影响。
2. 铜离子胁迫对小麦幼苗生长的毒性影响在不同浓度的铜离子处理下，观察小麦幼苗的生长状况，包括根长、叶面积、干重等指标，并探究铜离子胁迫对小麦幼苗生长的毒害机制。
四、研究方法1. 实验材料实验所使用的小麦种子为常用品种，来自于本地农业基地。
2. 实验程序（1）处理小麦种子：将小麦种子进行清洗后，将其分别置于不同浓度铜离子溶液中（0、2、5、10、20和50 mg/L），在恒温恒湿环境下观察种子萌发及生长情况。
（2）处理小麦幼苗：将小麦种植在含有不同浓度铜离子的培养基中，观察幼苗生长及根系生长情况，包括根长、叶面积、干重等指标。
（3）数据处理：用SPSS软件对实验数据进行统计分析与图表制作，探究铜离子对小麦生长发育的影响。
五、研究意义该研究将对铜离子对小麦生长发育的毒害机制进行深入探讨，并为今后农业生产提供科学依据。
同时，也有助于提高公众对环境保护和生态平衡的认识和意识。
第!"卷!第#期!!!!!!!!!!!!光谱学与光谱分析$%&'!"!(%'#!))*!#!-*!#"!//"年#月!!!!!!!!!!!!0)1234%52%)67890)12347&:87&65;5<=&6!!//"!U C 污染与小麦特征光谱相关关系研究迟光宇* 刘新会*( 刘素红! 杨志峰**'北京师范大学环境学院!环境模拟与污染控制国家重点联合实验室!北京!*//+#,!'北京师范大学地理学与遥感科学学院!北京!*//+#,摘!要!研究了水培条件下重金属I =污染对小麦%I $G +G R .;/B Q +G S T ;7'&体内I =含量"叶绿素含量及可见近红外特征光谱的影响!并对三者相关关系进行了探讨#结果表明!随溶液中I =浓度的升高!小麦体内I =含量逐渐增加$叶绿素含量降低$叶片光谱反射率在可见光区增加!在近红外光区降低!红边.蓝移/%向短波方向移动&强度逐渐增加$并且相关性均较显著#主题词!I =$叶绿素$.辽春.号/小麦$光谱$指示植物中图分类号 f +#!!文献标识码:!!!文章编号 *///-/,.> !//" /#-*!#!-/,!收稿日期!//,-/,-!" 修订日期 !//,-/#-!+!基金项目 国家重点基础研究发展计划%!//>I P A *,//#&!国家自然科学基金项目%A /A #*/.A &!国土资源部重点建设项目%>/>/!A /+-A &和城市环境地球化学调查方法技术及污染影响机理研究%!//>!/*>///A &项目资助!作者简介 迟光宇!*.#"年生!北京师范大学环境学院硕士研究生!!(通讯联系人引!言!!I=是一种和人类生活息息相关的重要金属!然而生态环境中I =的大量累积能够危害生态系统安全#在环境中!超负荷I =对生态系统造成的污染已受到人们的高度重视!并引起世界各国的广泛关注'*!!(#在环境污染调查和治理工作中!重金属污染监测和识别是重要环节$传统监测方法是以化学方法为主!该方法费用高"费时"费力"且监测范围有限!而基于遥感技术的植物监测方法!具有视野宽"信息量大以及快速"动态监测的特点!越来越成为资源开采"环境变化等问题研究的重要技术手段'>!A (#在生态系统中!植物的生长发育状况可以作为指示生态系统污染的一项重要指标',!"($同时!植物受到污染胁迫也能够使植物反射光谱特征发生变化'#(#因此!植物可以作为监测生态系统污染状况的遥感,光谱监测对象#然而!目前植被遥感监测技术缺乏基础数据支持!遥感监测方法难以有效评价生态系统的轻度污染和中度污染#因此!对污染物植物光谱效应进行深入研究是解决这一问题的关键!并日益受到科学工作者的广泛关注'+!.(#近年来!许多学者'*/!**(一直致力于研究污染物的植物光谱效应!现已取得了许多突破性的进展$但植物体内重金属污染物与其光谱特征间的相关关系仍需进一步探讨#本文以我国广泛栽培的作物小麦为研究对象!对I =胁迫下小麦体内I =含量"叶绿素含量"可见近红外光谱特征进行了分析!并对三者之间相关关系进行了深入探讨#*!实验部分%$%!仪器与材料a ;1&90)12a C 分光辐射光谱仪%美国:0D 公司$测量波段范围为>,/$!A //8M !光谱分辨率为*8M &$0J :D -,/!叶绿素测定仪$原子吸收分光光度计%日立*+/-+/&#.辽春.号/小麦%I $G +G R .;/B Q +G S T ;7'&种子购自中国农业科学研究院!实验前经过筛选和预培养$I =0@A 为分析纯#%$7!实验方法%*&植物培养小麦种子用,m (7I &@溶液浸泡*/M ;8!用去离子水冲洗后将种子放入铺有消毒纱布的白瓷盘!于%!,n !&[恒温条件下催芽#>"L 后加去离子水于恒温光照培养架上培养!保持温度%!,n *&[!光照强度!//*M %&-M F !-5F *!光暗比*!L k *!L !A 天后改用含不同浓度的I =0@A 溶液进行培养#本实验共设,个浓度梯度)I =含量分别为!',!,!*/!!/!A /M U -Y F *$用T %7U&789完全营养液培养为对照!每个浓度相设>个平行组#在培养期!小麦幼苗每天通风换气!每一周更换培养液一次!培养A 周后!采集叶片光谱信息"测定叶绿素浓度!并采取小麦样品进行化学分析#%!&光谱数据采集与处理采用a;1&90)12a C分光辐射光谱仪对小麦叶片光谱信息进行提取!每株植物采集*/次数据!对多次测量结果进行比较和分析!求取平均值#原始光谱数据用:0D公司提供的$;1\0)12J4%软件进行初步处理!然后运用G($H!0J00.'/等软件对数据进行进一步的分析研究!计算各波段对应的反射率及相应的光谱定量化指标!包括反射率积分值和红边.蓝移/程度#其中积分值计算公式为9'%+*+!(+9+%*&式中(+为波长+处的反射率$红边.蓝移/程度计算公式为?'*.$.+'*%+G-+/G&式中+G 为污染区样品反射率为G时对应的波长值!+/G为空白样品反射率为G时对应的波长值#%>&小麦叶绿素含量测定与光谱测量同步!分别从,个不同I=处理浓度的小麦及空白对照样中选取*/个有代表性的功能叶片!用0J:D-,/!叶绿素仪测量叶片叶绿素浓度!每个叶片随机选取不同位置测量叶绿素浓度A次#%A&小麦I=含量测定分别采集小麦叶部和根部样品!冲洗F烘干后的样品经浓硝酸F高氯酸消化处理后'*!(!用原子吸收分光光度计测定I=元素含量%仪器条件'*>()波长>!A'+8M"狭缝宽度*'> 8M"乙炔流量+/M Y-M;8F*"灯电流#',M:"峰高积分&#分析过程采取全程序空白对照!并采用国家标准样品%X P`/+,/,&进行质量控制!相同条件下进行>组平行实验#!!结!果7$%!小麦U C含量及叶绿素含量对各处理浓度小麦样品中I=含量及叶绿素含量进行了统计!结果见表*#由表*可以看出!随着培养液中I=浓度的升高!小麦体内I=含量相应增加!I=吸收率自下而上呈下降趋势!且小麦根长变短#在小麦受I=胁迫过程中!过量I=首先积累于根部!导致根的伤害!从而影响整个植株的生长'*A(#转运系数能反映出重金属在植物体内的运输和分配情况!实验结果显示I=在小麦体内转运系数随着培养液中I=浓度的升高而增加!说明随着胁迫程度加深!从小麦根部向地上部运移的I=相对增加#受试小麦的叶绿素含量分析表明)受到重金属I=胁迫的小麦!其叶片的叶绿素含量随I=污染浓度的增加呈现降低趋势#O+G1)%!M"3,/0U C'/2,)2,3"24+25267$(./52-0$89样品编号溶液中I=!l浓度,%M U-Y F*&小麦I=含量,%M U-Z U F*&叶%Y&根%C&转运系数%Y,C&小麦根长,2M叶绿素浓度相对值N*/F F F!!'*>.', N!!',!,"*,"+/'*"*"',>+'> N>,>!.*#>!/'*.*!'*>"'! N A*/,*+!!+,/'!>+'!>!', N,!/+*.!,."/'>!!',>*'+ N"A/*>!+>+!#/'>,/'+!.',!!!!!!注)转运系数)小麦叶中I=含量与根部I=含量之比#!"#$%!O()34)',.+/04+25267$(./52-0$8$ J",(D+."/C3U C'/2,)2,37$7!小麦叶片可见A近红外光谱特征图*为小麦的可见-近红外光谱曲线!从图*可以看出)与对照样品N*相比!I=胁迫下的小麦叶片样品%N!$N"&的光谱在可见光区的反射率均高于N*的反射率%,//$"#/ 8M波段最为明显&!而近红外区N*反射率均高于N!$N"的反射率%#"/$*///8M波段最为明显&!红边%即"#/$#"/ 8M波段为反射率的陡升区域&位置发生.蓝移/%向短波方向飘移&!同时红边斜率减小#!!为了定量描述小麦的光谱特征!在分析过程中!采取了三种方法)%7&为反映可见光区间反射率的变化!利用公式%*&计算,//$"#/8M区间不同I=处理浓度小麦与空白样品光谱反射率积分差%9*&$%V&为反映近红外区间的反射率变化!利用公式%*&计算#"/$*///8M区间不同I=处理浓度小麦与空白样品的反射率积分差%9!&$%2&在发生.蓝移/的区间!即"./$#,/8M之间做两条垂直于波长轴的直线!以空白样本为对照!以*m的反射率为间隔!利用公式%!&计算具有同样反射率点的波长之差!用"./$#,/8M间的波长>#!*第#期!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!光谱学与光谱分析之差的平均值来表示其.蓝移/程度%?&#利用上述方法计算了图*中植物光谱曲线的9*!9!!?值#结合图*和表!可以看出9*!9!值可以很好的反映出小麦光谱曲线在,//$"#/8M波段及#"/$*///8M波段的变化#?的计算结果显示!随着溶液中I=浓度的增加!小麦光谱红边.蓝移/程度由弱到强!结合图!可以明显地看出该方法也比较准确地反映出了小麦光谱曲线的.蓝移/程度#!"#$7!]1C)3("0,/0.)-)-#)3("0,"2,()34)',.+/04+25267$(./52-0$8$O+G1)7!M"3,/0,().)01)',"D",5"2,)#.+1+2-,()G1C)3("0,.+2#) /0/0.)-)-#)"2,()34)',.+/04+25267$(./52-0$89样品编号9*9!?,8M N*/'//'//'/N!"'!F*/',*',N>.',F*!'"!'*N A*!'+F*+'*,'.N,*#'/F!,'"#'"N"!/'"F>!',.'+注)9*)不同I=处理浓度小麦与空白对照样品叶片可见光波段积分差$9!)不同I=处理浓度小麦与空白对照样品近红外波段积分差$ ?)小麦光谱反射率曲线红边.蓝移/程度#O+G1)>!O()'/..)1+,"/2*+,."b/0U C'/2,)2,3"2,()J()+,1)+D)3!,()-"00).)2')3"2.)01)',"D",5"2,)#.+1+2-,()G1C)3("0,.+2#)/0.)-)-#)"2,()34)',.+/04/25260$(./52-0$89I=9*9!?I=*'////'.>+F/'.++/'.A#9**'///F/'.,A/'.A,9!*'///F/'.+*?*'///!!根据表*实验数据及表!中9*!9!!?的计算结果!表>建立了小麦叶片中I=元素含量与光谱反射率积分值" .蓝移/程度的相关关系矩阵#!!根据表>中的相关系数可以看出)9*与叶片中I=含量呈正相关!9!与I=含量呈负相关$说明随着植物叶片中I=含量的增加!植物在,//$"#/8M波段的反射率将不断升高!在#"/$*///8M波段反射率降低!且二者具有较强的相关性#?与叶片I=含量呈正相关!即随着叶片中I=含量增加!植物光谱中红边.蓝移/程度将逐渐增加#!"#$>!U/..)1+,"/2+2+153)30/.,()'/2,)2,/0U C"2,()1)+D)3 .)#.)33)-+#+"23,:%!:7+2-;O+G1)@!8)#.)33"/2*/-)13/0,()'/2,)2,/0U C.)#.)33)-+#+"23,:%!:7+2-;自变量",%M U-Z U F*&因变量#回归方程复相关系数$!叶片中I=含量9*#Q,'/+,A&8"F*>'././'.!,A 叶片中I=含量9!#QF/'/A+""F#'">#>/'.#">叶片中I=含量?%8M&#Q>'+!>&8"F*A'",A/'."*.!!图>给出了小麦叶片中I=含量与9*!9!!?的相关趋势图!并将其回归方程列于表A#图>和表A可以表明)小麦叶片中I=含量与9*!9!!?之间复相关系数较大!模型拟合效果理想#A#!*光谱学与光谱分析!!!!!!!!!!!!!!!!!!!第!"卷>!讨!论>$%!UC 胁迫对小麦体内U C 含量的影响实验结果表明小麦根部"叶片中I =累积量均随溶液中I =含量的增加而增加!且小麦根部富积的I =含量远远高于叶部!说明植物能在根部积累较多的I =!反映出金属离子不易向地上部转移的特点!这与植物受其他重金属元素毒害的一般响应模式一致!也是植物对I =抗性的一种表现!在一定程度上提高植物对I =污染的耐性#其原因是'*,(重金属与植物作用时!根首先接触重金属!对重金属进行吸收!同时根细胞壁中存在大量交换位点!能将重金属离子交换吸收或固定!同时小麦根部分泌的一些有机物质也会与I =结合形成稳定的配位化合物!从而阻止重金属离子进一步向地上部运输#随着污染胁迫程度的加深!小麦根表面吸附固定及络合的I =离子!随溶液中I =含量增加变化幅度较小!使根部I =含量增加量相对变小!表现为转运系数不断增加#>$7!UC 胁迫对小麦叶绿素含量的影响叶绿素是植物进行光合作用的色素!叶绿素含量高低在一定程度上反映了光合作用水平!叶绿素含量低!光合作用弱!会导致植物鲜重降低#适量的I =有利于叶绿素的形成与稳定!这是因为I =可以与叶绿体色素形成配位化合物#高浓度I =则会伤害叶绿素!降低叶绿素含量!过量I =能显著提高植物过氧化氢酶和愈创木酚过氧化物酶活性'.(!促进含氧自由基的产生!同时还能降低谷胱甘肽0转移酶"谷胱甘肽还原酶"抗坏血酸过氧化物酶等抗性酶的活性!使叶绿体膜脂过氧化!叶绿体内膜结构遭破坏!叶绿素的氧化分解加快#此外!由于I =局部积累过多!与植物叶绿体中蛋白质0T 结合或取代其中的a 1!l !^8!l !N U!l !致使叶绿素蛋白中心离子组成发生变化而失活!从而使叶绿素含量降低#可见!叶绿素含量和植物的健康状况密切相关!可以作为污染胁迫"光合作用能力和植被发育状况的指示器'*"(#>$>!UC 胁迫对小麦可见A 近红外光谱的影响实验结果显示小麦叶片可见光波段光谱反射率变化量".红边/蓝移程度均与叶片I =含量呈正相关!这是因为在可见光波段植物光谱反射率主要被叶绿素等色素控制'*#(!叶绿素含量减少导致叶绿素吸收减弱!吸收波段变窄!红光范围变小!红边振幅"红边峰值面积随之减少!使植物在可见光波段吸收率降低而反射率升高!同时.红边/蓝移'*+(#由此可以看出可见光波段及.红边/区域是描述植被色素状态和健康状况的重要指示波段!可以利用野外地物光谱数据定量估算和分析植物叶片的叶绿素浓度!该方法与常规的发光光度计法相比!不但省时!而且不会对植物造成损伤!同时也避免了植物样本运输和制备过程中可能造成的叶绿素损失#健康叶片在近红外高原区的反射率相对较高!一般为,/m 左右!形成红外反射坪!这主要是叶片内部组织结构多次反射散射的结果#而本实验中小麦近红外光谱反射率与I =含量呈负相关!是因为小麦在吸收了过量的I =之后!随着叶绿素含量的降低!叶肉细胞间隙数减少!叶绿体类囊体散开!分散到细胞质中$线粒体的脊突膨胀成圆形和部分消失!使整个线粒体成透明状$细胞核的核膜破裂!核质散出!从而导致近红外反射率降低'*.(#实验表明!I =胁迫会使小麦叶绿素含量"叶片细胞结构发生不同程度的变化!叶片可见近红外光谱特征也随之变化!且变化幅度与I =胁迫程度呈正相关#因此!小麦叶片光谱反射率对叶绿素含量及叶片细胞结构的响应可能作为一种监测I =污染胁迫的有力手段#A !结!论!!%*&随着小麦体内I =的增加!小麦叶绿素浓度呈下降趋势!且相关性较好#%!&小麦叶片叶绿素含量与植物光谱特征具有一定的相关性!即随着叶绿素含量的降低!小麦光谱在可见光区反射率升高!红边逐渐.蓝移/#从而提供了利用高光谱遥感定量估算小麦叶片叶绿素浓度的技术方法和途径#%>&随着小麦叶片中I =含量的增加!叶片光谱反射率变化量在,//$"#/8M 波段升高!在#"/$*///8M 波段降低!同时红边逐渐.蓝移/#小麦中I =含量与9*!9!!?的相关性均较大!对其进行回归模拟得到理想的拟合效果!并由此得出本文选取的小麦光谱特征中9*!9!!?三项指标能够较好反映小麦受I =胁迫的程度#%A &本研究仅限于小麦单叶片在可见-近红外波段光谱特征与叶绿素浓度"叶片细胞结构之间的关系!进一步需要研究小麦叶绿素浓度在其它光谱范围内的关系以及小麦冠层叶绿素浓度与光谱反射率的关系#经后续深入研究!可以将小麦作为监测土壤I =污染的指示植物#参考文献'*(!G V V 50D !b %2L ;78Y$?<%=487&%E G 8];4%8M 1837&S =7&;36!*..#!!"%>&)##"?'!(!C %V 1435:TI !I 7M 14%8bI !P %&78(Y !137&?I %837M ;873;%8%E 3L 10%;&789G 8];4%8M 183;8(1\^17&789?B L 1(13L 14&7895)b &=\14:2791M ;2J =V &;5L 14!*.."?,#.?'>(!b%))8180!J =&&;7;818<?C 1M %310185;8U %E G 8];4%8M 183!!//!!#.),*?'A (!b %))8180N !P 41K %8;ZJY !@&M 785%8YX !137&?C 1M %310185;8U %E G 8];4%8M 183!!//!!+!)>+?',(!b 8%Z 1b !N 74\%%9B N !I 755;96NP !137&?`7314!:;47890%;&J %&&=3;%8!*...!**/)*,#?'"(!N ;5L 47:!I L %=9L =43N :?`7314:;47890%;&J %&&=3;%8!*...!**A )>>.?'#(!N 745<I !I 4%\&16<b ?C 1M %310185;8U %E G 8];4%8M 183!!//>!+A )A !!?'+(!:8941\I0!X 181:I !<%L 8:D ?C 1M %310185;8U %E G 8];4%8M 183!!//>!+A ),#!?,#!*第#期!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!光谱学与光谱分析. !B 1;551;41T X =6$?J &78302;1821 !/// *,> ",? */ !T%h =1G T =83K &14<0?C 1M %310185;8U G 8];4%8M 183 *..! >. +*? ** !T %4&14D(T D %2Z 476N P 74V 14<?H 8314873;%87&<%=487&%E C 1M %310185;8U *.+> A !#>? *! !f H G0=-g ;8U f H G0L =-&;78 f H GP 7%-M 1; 谢苏婧 谢树莲 谢宝妹 ?0)1234%52%)67890)12347&:87&65;5 光谱学与光谱分析 !//> !> > "*,? *> !X :@W 78 `:(XD %8U -L 7; Y H _W 7-&;8 137& 高!焰 王东海 刘娅琳 等 ?0)1234%52%)67890)12347&:87&65;5 光谱学与光谱分析 !//> !> A +//? *A !:&]7:b I L 18GS ?0%;&02;1821 *.., *,. ,.? *, !J181&%)1:C T ;&18IT?:M 14;2780%2;136T %43;2=&3=4102;1821 *.+# *! " .!+? *" !N 791;47:I N 189%827: a 1441;47N G 137&?0%;&02;1821789J &783:87&65;5 !/// >* ,$" ">*? *# !P 4%U 1(T N %4318518<$?C 1M %8310185;8U %E G 8];4%8M 183 !//! +* A ,? *+ !0;M 5D: X 7M %8<:?C 1M %310185;8U %E G 8];4%8M 183 !//! +* >>#? *. !a;&1&&7D J 18=1&75<?H 8314873;%87&<%=487&%E C 1M %310185;8U *..A *, # *A ,.?&,C -")3/08)1+,"/23("43G ),J ))2U CW /11C ,"/2+2-&4)',.+1U (+.+',)."3,"'3/04+25267$:./52-0$89I T H X =78U -6=* Y H _f ;8-L =;*( Y H _0=-L %8U ! W :(X^L ;-E 18U**?03731b 16<%;83Y 7V %473%46%EG 8];4%8M 1837&0;M =&73;%8789J %&&=3;%8I %834%& 02L %%&%EG 8];4%8M 183 P 1;g ;8U (%4M 7&_8;]145;36 P 1;g ;8U !*//+#, I L ;87!?I %&&1U 1%E X 1%U 47)L 6789C 1M %310185;8U 02;18215 P 1;g ;8U (%4M 7&_8;]145;36 P 1;g ;8U!*//+#, I L ;87<G 3,.+',!B L 11E E 123%EI =)%&&=3;%8%83L 1I ==)37Z 1V 6\L 173 3L 12L 7472314;53;25%E 2L &%4%)L 6&&2%82183473;%8 7893L 1];5;V &1-8174;8E 474195)12347\14153=9;19=89143L 12%89;3;%8%E 5%&=3;%82=&3=41 7893L 141&73;%85L ;)57M %8U 3L 13L 411;89;215\1419;52=5519?B L 1415=&35;89;27313L 733L 12%83183%E I =;8I $G +G R .;/B Q +G S T ;7P ;824175157893L 12%82183473;%8%E 2L &%4%-)L 6&&419=215\;3L 3L 1;8241751%EI =;85%&=3;%8?B L 15)12347&2L 7472314;53;257&5%37Z 1%83L 19;52;)&;87469;]145;E ;273;%8 3L 15)12347&41E &123;];3675218919;83L 1];5;V &1&;U L 3V 789789912417519;83L 18174;8E 47419V 789 3L 1478U 1%E 41919U15L ;E 391-2417519 \;3L 3L 1;8241751%E I =;85%&=3;%8?Y )5J /.-3!I = I L &%4%)L 6&& I $G +G R .;/B Q +G S T ;7P 0)1234=M J &783;89;273%4 C 121;]19N 76!" !//, 7221)319<=&?!+ !//, !!(I %4415)%89;8U 7=3L %4"#!*光谱学与光谱分析!!!!!!!!!!!!!!!!!!!第!"卷。
