镉被视为最具危害性的重金属污染元素之一[1]。广西由于矿区的不合理开发，受镉污染较为严重[2-3]，并且镉污染随着水流范围不断扩大，而目前最有效和简便的治理方法为植物修复，因此，筛选和了解植物对镉胁迫的耐性及生长特征尤为重要。镉对植物的伤害是多方面的，在形态上主要表现为根、茎生长迟缓和叶片失绿、卷曲，生理生化方面多表现为光合作用、叶绿素含量降低，引起膜氧化和损伤，高浓度镉则会明显抑制抗氧化酶活性，加剧活性氧的释放，导致植物生长严重受抑制[4-5]。相关研究表明，氮素具有缓冲重金属引起植物毒害的能力，适量施氮可促进植物生长，以及扭转因镉引起的植物体内的生理毒害[6-7]。

蚬木（Excetrodendron hsienmu）是广西喀斯特地区特有树种，又名火木，椴树科（Tiliaceae），常绿大乔木。自然分布于广西和云南部分海拔700～900 m热带石灰岩山地季雨林，分布中心在广西南部，曾是广西北热带喀斯特季节性雨林的优势种和关键种之一[8]，因受乱砍滥伐严重而渐行濒危。蚬木为阳性，幼年耐荫，噬钙性树种。目前相关研究表明，通过合理种植措施蚬木在偏酸性黄壤土上仍能正常生长[9]。因此，本研究通过探讨重金属镉胁迫及施氮措施对蚬木生理生化的影响，以期为土壤镉污染的治理提供更多的依据和参考。

1　材料与方法

1.1　试验地及供试土壤

本次试验在广西林业科学研究院苗圃进行，属湿润的亚热带季风气候，年均降水量1 650 mm，主要集中在5—9月份。供试土壤为赤红壤，采自广西林业科学研究院老虎岭，土壤pH值为4.73，有机质、全氮、水解氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾、全镉含量分别为17.31 g/kg、0.542 g/kg、66.73mg/kg、0.344g/kg、1.26mg/kg、7.08g/kg、98.14 mg/kg、0.245 mg/kg。

1.2　试验设计

试验蚬木苗木为1年生扦插营养袋苗，采用直径为28 cm，高28 cm的塑料盆，每盆装10 kg土，设置7个处理，分别为对照（CK）：0 mg/kg Cd2+，Cd1：30 mg/kg Cd2+，Cd2：120 mg/kg Cd2+，Cd1N1：30 mg/kg Cd2++0.4 mg/kg CO（NH2）2，Cd1N2：30 mg/kg Cd2++0.8 g/kg CO（NH2）2，Cd2N1：120 mg/kg Cd2++0.4 g/kg-CO（NH2）2，Cd2N2：120 mg/kg Cd2++0.8 g/kg CO（NH2）2，每处理20 个重复。土壤经风干、粉碎、过筛备用，Cd2+以CdCl2·2.5H2O（分析纯）水溶液的形式一次性加入土壤，并与其混合均匀在遮雨棚下均衡1周。于2016年2月20日取预先培养好的健壮植株（生物量大致一致，苗高、地径分别约为39.9 cm、4.48 mm），每盆栽植1株，试验期间保持土壤湿润，每次浇透至托盘有水流出但不外溢，浇水后，将盘内渗出水分倒回至盆中，以免Cd流失。按照常规方法进行松土和除草等。

1.3　测定方法

培养90 d后，于5月20日，叶片生理指标采样均为每处理随机抽取6株，每株取完全展开的成熟叶1片进行测定。超氧化物歧化酶（SOD）活性测定采用NBT光化还原法[10]；可溶性糖含量采用蒽酮比色法[10]；可溶性蛋白采用考马斯亮蓝G-250染色法[10]：丙二醛（MDA）含量采用硫代巴比妥酸（TBA）法[10]；脯氨酸（Pro）含量采用酸性茚三酮法[10]；叶绿素含量采用丙酮-乙醇混合提取法[10]；

城市防洪——思想认识是前提。只有当人们认识到洪灾的危害性以及防洪的重要性，才能更好的实行城市防洪办法。很多灾害的发生都是思想麻痹引起的，普及人们对城市防洪的认识，十分有利于未来防洪工作的开展。人们对于防洪的认识落后，就会产生向河道倾倒垃圾，随意占用、更改、围垦河道以及滩地的行为现象，导致河道泄洪能力减弱，进一步加剧洪灾。加强防洪意识的认知与培养，提高群众防汛意识，不仅增强了居民群众的应急自救能力，更有利于推进现有防洪政策的实施，形成社会监督。

1.4　数据分析

［8］李先琨，蒋忠诚，黄玉清，等.桂西南岩溶山地优势植物种群动态及其对岩溶作用的影响［J］.地球学报，2008（2）：253-259.

2　结果与分析

2.1　镉胁迫及施氮措施对蚬木叶绿素含量的影响

用技术支持“做中学”的建构主义学习环境要求我们设计技术丰富的建构主义学习环境，该环境包括问题情境、信息资源、相关案例、认知（知识建构）工具、交流（知识协商）工具和社会情境支持等6个构成部分，创建有意义的学习环境，主要活动方式有各种技术支持的科学思维、视觉化思维等[3]。

2.2　镉胁迫及施氮措施对蚬木可溶性糖含量的影响

镉胁迫下蚬木叶片可溶性糖含量均有不同程度降低（表1），Cd1、Cd2分别比CK降低40.8%和19.0%。低镉及高镉浓度胁迫下，施氮均显著提高蚬木叶片可溶性糖含量（P＜0.05）。低镉（Cd1）浓度下，可溶性糖含量Cd1N1、Cd1N2比Cd1分别提高47.8%和51.5%；高镉浓度（Cd2）胁迫下，可溶性糖含量Cd2N1、Cd2N2比Cd2分别显著提高20.4%和12.9%（P＜0.05）。

 

表1　镉胁迫及施氮措施对蚬木生理生化的影响Tab.1　Effects of nitrogen application on the physiological and biochemical characteristics ofExcentrodendron hsienmu under cadmium stress

  

同列不同小写字母表示不同处理之间显著差异水平（P＜0.05）。

 

处理CK Cd1 Cd1N1 Cd1N2 Cd2 Cd2N1 Cd2N2可溶性糖（100%）5.54±0.39 a 2.88±0.19 d 4.26±0.12 c 4.36±0.13 c 4.49±0.18 c 5.41±0.25 ab 5.07±0.07 b可溶性蛋白/（mg/g）11.17±0.69 a 10.17±0.45 c 11.07±0.05 ab 10.32±0.46 bc 09.83±0.22 c 09.63±0.10 c 07.38±0.72 d丙二醛/（nmol/g）28.00±1.37 d 39.50±1.18 b 31.64±1.54 c 37.90±2.05 b 46.30±0.82 a 44.40±1.29 a 44.51±2.17 a叶绿素/（mg/g）6.17±0.13 a 4.67±0.19 bc 5.07±0.83 b 3.55±0.44 de 4.11±0.20 cd 3.49±0.18 de 3.32±0.12 e超氧化物歧化酶/（U/g）516.15±23.4 c 544.65±6.2 b 567.23±7.6 a 541.47±8.7 b 578.73±1.6 a 505.87±13.5 c 543.07±4.8 b脯氨酸/（ug/g)0 608.06±16.9 d 0 696.01±14.2 c 0 651.30±15.6 cd 0 631.67±33.8 d 1 051.37±50.0 a 0 847.70±47.7 b 0 649.50±22.4 cd

2.3　镉胁迫及施氮措施对蚬木可溶性蛋白含量的影响

镉胁迫下蚬木叶片可溶性蛋白含量均一定层度降低（表1），Cd1、Cd2分别比CK降低8.9%和12.0%。低镉浓度（Cd1）胁迫下，随着施氮浓度的升高，可溶性蛋白含量表现先升高后降低的变化趋势，Cd1N1比Cd1显著升高8.8%（P＜0.05），而Cd1N2比Cd1仅降低1.4%，并且无显著差异。高镉浓度（Cd2）胁迫下，随着施氮浓度的升高，可溶性糖含量表现不断降低的趋势，与Cd2相比，Cd2N1、Cd2N2分别降低2.0%、25.0%，其中Cd2N2与Cd2之间达到显著差异（P＜0.05）。

在对式(3)进行OLS估计时，如果序列是非平稳的，则可能导致“伪回归”。Engle和Granger (1987)提出的单方程线性协整模型较好地解决了这一问题，其形式如下：

2.4　镉胁迫及施氮措施对蚬木丙二醛（MDA）含量的影响

［1］PELFRENE A，WATERLOT C，MAZZUCA M，et al.Assessing Cd，Pb，Zn human bioaccessibility in smelter-contaminated agricultural topsoils（northern France）［J］.Environmental Geochemistry and Health，2011，33（5）：477-493.

1.检验假说1的模型。为验证假说1，借鉴喻坤等人和Stein的研究方法，本文采用以下模型：[4][28]

2.5　镉胁迫及施氮措施对蚬木超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响

除处理Cd2N1外，镉胁迫下蚬木叶片超氧化物歧化酶（SOD）活性均显著提高（表1）（P＜0.05），Cd1、Cd2分别比CK提高5.5%和12.1%。低镉浓度（Cd1）胁迫下，随着施氮浓度的升高，SOD活性表现了先升高后降低的变化趋势，Cd1N1比Cd1显著升高4.1%（P＜0.05），Cd1N2比Cd1降低0.6%。高镉浓度（Cd2）胁迫下，施氮均不同程度降低蚬木叶片SOD活性，与Cd2水平相比，Cd2N1、Cd2N2水平分别显著降低12.6%和6.2%。

2.6　镉胁迫及施氮措施对蚬木脯氨酸（Pro）含量的影响

镉胁迫下蚬木叶片脯氨酸（Pro）含量均显著提高（P＜0.05）（表1），Cd1、Cd2分别比CK提高14.5%和72.9%。低镉及高镉浓度胁迫下，蚬木叶片Pro含量均随着施氮量的增加而降低。低镉（Cd1）浓度下，Pro含量Cd1N1、Cd1N2比Cd1分别降低6.4%和9.2%，其中Cd1N2与Cd1达到显著差异水平（P＜0.05）；高镉浓度（Cd2）胁迫下，Pro含量Cd2N1、Cd2N2比Cd2水平分别显著降低19.4%和38.2%。

3　讨论与结论

植物受镉毒害的典型症状就是抑制叶绿素的合成，导致叶色黄化[11]。本研究表明镉胁迫下，蚬木叶片叶绿素含量随着镉浓度的增加而显著降低。氮素是叶绿素的重要组成元素，铵态氮在植物体内的增加，将有利于谷氨酸或α-酮戊二酸等叶绿素合成前体物质含量的增加，从而促进叶绿素的合成[12]。本研究发现，低镉胁迫下，蚬木叶片叶绿素含量随着施氮量的增加呈先升高后降低的变化趋势，这可能因为高氮水平下氮加剧了镉对蚬木的毒害。这也与曹莹等[6]的研究镉胁迫下铵态氮对春小麦叶绿素含量的影响结果相一致。而高镉胁迫下，施氮均降低蚬木叶片叶绿素含量，并且在高氮下达到了显著差异（P＜0.05）。

在正常环境及生理条件下，植物体内的抗氧化酶保护系统可有效抵御自身所产生的活性氧。SOD是生物体内防御氧化损伤的一种十分重要的金属酶[13]，重金属胁迫可引起植物体内活性氧增加，进而SOD的表达合成也随之升高[14]，但过量活性氧不但会破坏组织细胞多种功能膜及酶系统，还会抑制SOD活性的增加。同时，丙二醛（MDA）则可反映功能膜被破坏所产生的过氧化产物含量。相关研究表明，较低浓度氮可诱导同工酶Zn-SOD表达[15-16]。而增施氮肥可降低MDA在杨树体内的含量，缓解了镉对杨树的重金属毒害作用[17]。脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖是植物渗透调节的重要物质，在反映植物受逆境胁迫中具有重要指示性作用[18]。植物可溶性蛋白质和可溶性糖的含量受Cd质量分数以及氮素水平的影响[19-20]，而脯氨酸合成所需前体物质NADH、α-酮戊二酸和碳骨架需要碳水化合物通过氧化磷酸化作用提供。本研究表明，不施氮镉胁迫下，蚬木叶片脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、MDA含量、SOD活性均随镉胁迫强度的增加而增加，而可溶性糖含量在低镉胁迫下显著下降后出现了上升，但仍低于对照无镉处理，说明在氮素缺乏的镉胁迫环境下蚬木主要通过降低体内可溶性糖含量，促进其它物质（如脯氨酸、可溶性蛋白）的提高，来适应镉胁迫环境。与其它研究的不同，这可能与植物种类的不同以及蚬木主要分布区喀斯特石山环境的特殊性有关。低镉胁迫下，蚬木叶片脯氨酸随着施氮量的增加而降低，可溶性蛋白含量则表现了先升高后降低，可溶性糖含量则表现不断上升趋势，但低氮与高氮之间均无显著差异；SOD活性在低氮处理时达到最高，同时MDA含量也达到最低，并且均与不施氮处理存在显著差异（P＜0.05），而高氮处理SOD活性及MDA含量与不施氮处理均无显著差异。高镉胁迫下，施氮均一定程度降低了蚬木叶片脯氨酸、MDA、可溶性蛋白含量，但对MDA的降低均无显著差异（P＜0.05），同时显著降低SOD活性，而显著增加了可溶性糖含量。而从蚬木叶绿素含量来看，仅在低镉胁迫下施低氮时有一定的提高，高镉胁迫下施氮以及低镉下施高氮均表现一定层度降低。这说明高镉下施氮以及低镉下施高氮，蚬木可溶性糖含量的增加可能原因是光合产物运输受阻或者叶内不溶性糖降解所致[21]，也可能是葡萄糖酶、蔗糖酶等相关酶活性的变化引起糖代谢紊乱，糖的积累在一定程度上反馈抑制了植物的光合作用[22]。同时，也说明镉胁迫下施氮，蚬木主要通过增加体内可溶性糖含量来更好的适应镉胁迫环境。而低镉胁迫下施低氮对蚬木镉胁迫环境的适应性有一定的提升作用，高镉下施氮以及低镉下施高氮均使氮协同镉对蚬木产生了胁迫作用。

(4)重复步骤(2)和步骤(3)直到达到预设层数(理论上层数越多结果越精确,不过计算量和运算时间也会增大),将最后一层的最小距离误差分段的中点认为目标的空间位置。

参考文献：

我院2004－2016年3种非发酵革兰氏阴性杆菌耐药性分析…………………………………………………… 李祥鹏等（6）：790

镉胁迫下蚬木叶片丙二醛（MDA）含量均显著升高（P＜0.05）（表1），Cd1、Cd2分别比CK升高41.1%和65.3%。低镉及高镉浓度胁迫下，随着施氮量的增加，蚬木叶片MDA含量表现先降低后升高趋势。低镉（Cd1）浓度下，MDA含量Cd1N1、Cd1N2比Cd1分别降低19.9%和4.1%，并且Cd1N1与Cd1之间达到显著差异（P＜0.05）；高镉浓度（Cd2）胁迫下，MDA含量Cd2N1、Cd2N2比Cd2分别降低4.1%和3.9%，并且各处理间均无显著差异。

4.讲求战斗性。战斗性体现党内政治生活的较真。党内政治生活要具有战斗性，就必须开展思想交锋。要开展积极的思想斗争，克服好人主义，运用批评和自我批评的武器，敢于揭短亮丑，旗帜鲜明坚持真理、修正错误、克服缺点，激浊扬清、扶正祛邪，坚决抵御各种腐朽思想的侵蚀。要敢于同一切不良行为作斗争，把纪律挺在前面，严格执纪问责，坚决查处违反纪律规矩的行为，对歪曲、丑化、否定党的言行进行坚决反对和抵制，对腐败实行“零容忍”并坚决查处。

［2］覃朝科，易鹞，刘静静，等.广西某铅锌矿区废水汇集洼地土壤重金属污染调查与评价［J］.中国岩溶，2013，32（3）：318-324.

［3］翟丽梅，廖晓勇，阎秀兰，等.广西西江流域农业土壤镉的空间分布与环境风险［J］.中国环境科学，2009（6）：661-667.

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［5］张远兵，刘爱荣，方蓉.外源一氧化氮对镉胁迫下黑麦草生长和抗氧化酶活性的影响［J］.草业学报，2008，17（4）：57-64.

镉胁迫下，蚬木主要通过增加脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、SOD活性来增强对镉胁迫环境的适应。镉胁迫下施氮，蚬木主要通过增加体内可溶性糖含量来更好的适应镉胁迫环境。低镉胁迫下施低氮可增强蚬木对镉胁迫环境的适应，而高镉胁迫下施氮以及低镉胁迫下施高氮均不能提高蚬木适应性及耐镉性。

［6］曹莹，段萌，刘玉莲，等.镉胁迫下铵态氮对春小麦光合生理特性的影响［J］.生态环境学报，2011，20（2）：359-363.

［7］李艳梅.土壤镉污染下小白菜对氮肥的生物学反应［D］.陕西杨凌：西北农林科技大学，2008.

数据运用Excel 2003及DPS 7.0软件进行处理与分析，多重比较采用Duncan新复极差法。

［9］申文辉，李志辉，彭玉华，等.蚬木扦插繁殖影响因子研究［J］.西部林业科学，2014，43（6）：24-28.

镉胁迫下蚬木叶片叶绿素含量均显著降低（表1），并且各处理与CK之间均达到显著差异水平（P＜0.05），Cd1、Cd2分别比CK降低24.3%和33.3%。低镉浓度（Cd1）胁迫下，随着施氮浓度的升高，叶绿素含量表现先升高后降低的变化趋势，Cd1N1比Cd1升高8.6%，Cd1N2比Cd1显著降低23.9%。高镉浓度（Cd2）胁迫下，随着施氮浓度的升高，叶绿素含量表现了不断降低趋势，与Cd2相比，Cd2N1、Cd2N2分别降低15.1%和19.3%，其中Cd2N2与Cd2达到显著差异水平（P＜0.05）。

［10］邹琦.植物生理学实验指导［M］.北京：中国农业出版社，2000：163-165.

［11］刘俊祥，孙振元，巨关升，等.重金属Cd2+对结缕草叶片光 合 特 性 的 影 响［J］.核 农 学 报 ，2009，23（6）：1050-1053.

(3)形式上，无段落标号，不利于教师指引。这一点是在学习中发现的，由于本书每一章均有30余页，练习、案例、陈述穿插，没有段落的标号不利于教师指引学生阅读。建议作者在修订中仿效米歇尔.贝洛夫的《体育法》，每章为起点，标明段落号，以便于学生阅读，教师指引。

这个阶段开展的顺利与否有两个关键因素。一个是导师的作用。导师除了熟悉项目掌握进度，遇到难题指明方向之外，坚持定期开展项目讨论少不了。通过项目讨论交流，还便于掌握组员的参与情况。第二，组员的考核方式。项目组内有不同的分工，如何有效对每个组员进行管理，我们采用文档提交及分享的方式。不同阶段提交相关文档，并在组内分享讨论。提交文档的另一个好处是项目资料得以保存，当组员发生变化时能根据文档快速了解项目进展。

［12］潘瑞炽，董愚得.植物生理学［M］.北京：高等教育出版社，1995：53-55.

2.2 治疗前后两组Try-2、CER及AMY水平对比治疗后研究组Try-2、AMY水平均明显低于对照组，而CER水平明显高于对照组，差异均有统计学意义（P均＜0.05），见表1。

［13］FOYER C H，HALLIWELL B.The presence of glutathione and glutathione reductase in chloroplasts：A proposed role in ascorbic acid metabolism［J］.Planta，1976，133（1）：21-25.

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