（環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)論文）樹(shù)木附生苔蘚重金屬元素累積特征及其來(lái)源的初步探討.pdf

p r e l i m i n a r ys t u d yo ns o u r c e sa n da c c u m u l a t i o no fh e a v ym e t a l c o n t e n t so f e p i p h y t i cb r y o p h y t e s a b s t r a c t b r y o p h y t e sa r eu s e da sb i o m o n i t o ri nt h ef i e l do fe n v i r o n m e n t a lm o n i t o r i n gi nm a n y c o u n t r i e sb e c a u s eo fi t sw e l lk n o w na d v a n t a g e so fs e n s i t i v i t yo fe n v i r o n m e n t sc h a n g e s ，w h i c h m u c ha t t e n t i o nh a sb e e np a i dt o b r y o p h y t e s m o n i t o r i n go nh e a v ym e t a l sb yi t sh e a v ym e t a l c o n t e n t si sa ni m p o r t a n tp a r to fb r y o p h y t e s m o n i t 0 6 n gf a c t o r s ，w h i c hc a u s e dt h ef o c u s i n g r e s e a r c h e so nt h es o u r c e so fh e a v ym e t a lc o n t e n t si nb r y o p h y t e si nr e c e n ty e a r s t h ee p i p h y t i c b r y o p h y t e sh a p l o c l a d i u mm i c r o p h y l l u ma n de n t o d o nc o m p r e s s u sw h i c hd i s t r i b u t ee x t e n s i v e l y i nn a n j i n gw e r es t u d i e di nz h o n g s h a nb o t a n i c a lg a r d e n ，z h o n g s h a nt e a - p l a n t a t i o n , q i n g l i a n g h i l lp a r k , l i n g g ut e m p l e ，e a s tb e o i n gr o a da n dz h u j i a n gr d a d ，1 2s i t e si na 1 1 b ym e a s u r e d t h eh e a v ym e t a lc o n t e n t si nt h et w ob r y o p h y t e sa n dt h ee n v i r o n m e n t ，s t u d i e dt h e i ra b i l i t yo f a c c u m u l a t i n go fh e a v ym e t a l sa n dt h ei n f l u e n c eo fe n v i r o n m e n t a lf a c t o r s ( t h ed u s ta n dt h e s u b s u m e s ) ，a n dp r e l i m i n a r i l ys t u d i e dt h es o u r c e so fh e a v ym e t a lc o n t e n t so ft h ee p i p h y t i e b r y o p h y t e s t h em a i nc o n c l u s i o n so f t h i ss t u d yc a nb es u m m e du pa sf o l l o w s ： 1 ) t h e a b i l i t i e so f a c c u m u l a t i n gh e a v ym e t a l so f t h et w oe p i p h y t i cb r y o p h y t e sa r es i m i l a r , a n dt h e yc h a n g e dt o g e t h e ra td i f f e r e n ts a m p l es i t e s ，w h i c ha r ea tt h eh i 【班e s tl e v e la tt h es i t e s e a s tb e i j i n gr o a da n dz h u j i a n gr o a d ，n e x ti sl i n g g ut e m p l e ，t h el o w e s ti sa tt h es i t e s z h o n g s h a nb o t a n i c a lg a r d e n , z h o n g s h a nt e a p l a n t a t i o na n dq i n g l i a n gh i l lp a r k 2 ) t h ea m o u n to fa i rs u s p e n d e dp a r t i c l e sc o n t e n t so ft h et w oe p i p h y t i cb r y o p h y t e sa r e m u c hh i g h e rt h a nt h a to f t h el e a v e so ft h et r e sw h i c ht h ee p i p h y t i cb r y o p h y t e sa t t a c h e dt o a n d t h er a t i o ( c o n t e n t so f h e a v ym e t a l si nb r y o p h y t e s c o n t e n t so f h e a v ym e t a l si nt h ec o r r e s p o n d i n g l e a v e s ) i sr e l a t e dt ot h ec o n t e n to ft s po fe v e r ys i t e a l lh e a v ym e t a lc o n t e n t si ne n t o d o n c o m p r e s s u sa n di t sc o r r e s p o n d i n ga i rs u s p e n d e dp a r t i c l e sc o r r e l a t i v e s a th i 曲l e a v e ，n e x ti s h a p l o c l a d i u mm i c r o p h y l l u m ，a n dt h ec o r r e l a t i o nc o e f f i c i e n t so ft h ee p i p h y t i cb r y o p h y t e sa r e m u c hh i 啦e rt h a nt h a to ft h ec o r r e s p o n d i n gl e a v e s t h e nt h er e s u l t so fr e g r e s s i v ea n a l y s i s i n d i c a t e dt h a t , a i rs u s p e n d e dp a r t i c l e si n f l u e n c e st h eh e a v ym e t a lc o n t e n t so ft h ee p i p h y t i c b r y o p h y t e s 3 ) t h ed i f f e r e n c eo fa c c u m u l a t i o na b i l i t yo fh e a v ym e t a l si ss i g n i f i c a n tb e t w e e nl e a v e s a n dt h eb r y o p h y t e s t h eb r y o p h y t e s a c c u m u l a t i o na b i l i t i e sa r em u c hs t r o n g e rt h a nt h a to ft h e l e a v e s ，a n dt h et w ob r y o p h y t e s a c c u m u l a t i o na b i l i t i e sa r es i m i l a r 4 ) t h ee l e m e n t si nb r y o p h y t e sa n dt h e i rc o r r e s p o n d i n gs u b s t r a t eb a r k sc o r r e l a t i v e s b yh e r e s u l t so f r e g r e s s i v ea n a l y s i s t h es u b s t r a t e sb a r k si n f l u e n c et h ec o n t e n t so f e l e m e n t sc r 、c u 、 z nc o n t e n t s i n h a p l o c l a d i u m m i c r o p h y i l u ms i g n i f i c a n t l y ( p 0 1 ) w h i l e t o t h ee l e m e n t s n ia n d p b t h ed i f f e r e n c e sa r en o ts i g n i f i c a n t t oe n t o d o nc o m p r e s s u s , 也es u b s t r a t e sb a r k si n f l u e n c e 3 t h ec o n t e n t so f t h e5e l e m e n t si nh a p t o c l a d i u mm i c r o p h y l l u m s i g n i f i c a n t l y ( p f e m g n a p s k t i z n m n c u n i c r 。李鋒“印在對(duì)南極菲爾德斯半島地區(qū)苔蘚中化學(xué)元素的分配、相關(guān)性等的 研究分析中得出，苔蘚中某些常量元素的豐度主要依賴于其附生土壤與風(fēng)化殼元素豐度的 高背景值，如f e 、a i 、m n 等。對(duì)c a 、m g 、k 、n a 、s 及某些微量元素，苔蘚表現(xiàn)出一 定程度的選擇性吸收，特別是對(duì)m g 、n a 、z n 等元素有較強(qiáng)的選擇性。在對(duì)南極苔蘚中 地球化學(xué)元素的營(yíng)養(yǎng)富集特征的研究中發(fā)現(xiàn)n 鍆，k 、c a 等生長(zhǎng)元素很容易富集到苔蘚植 物體內(nèi)，且這兩種元素在苔蘚體內(nèi)極其活躍，苔蘚對(duì)其主動(dòng)吸收，這與中緯地區(qū)高等植物 對(duì)c a 的被動(dòng)吸收方式截然不同。苔蘚可以從附生土壤中富集a i 、m g 、f e 等元素，a l 是 對(duì)苔蘚的有益元素，苔蘚再利用m g 、f e 的能力很弱，南極苔蘚富集c u 、m n 的能力較差， 且c u 、m n 很難在苔蘚體內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)移。 4 1 1 兩種樹(shù)木附生苔蘚植物體內(nèi)重金屬元素的累積 將不同采樣點(diǎn)苔蘚樣品經(jīng)過(guò)處理后，采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜i c p - 4 3 0 0 d v ( 美 國(guó)p e 公司) 分析法測(cè)定苔蘚植物體內(nèi)c r 、c u 、n i 、p b 、z n 元素的含量。細(xì)葉小羽蘚體 內(nèi)重金屬元素含量見(jiàn)表4 - 1 ，密葉絹蘚體內(nèi)重金屬元素含量見(jiàn)表4 2 。 表4 - 1 細(xì)葉小羽蘚植物體內(nèi)重金屬元素的含量( m g k g ) ! ! 望! ! ：! 堅(jiān)塑型里! 塑! ! ! ! 堡! 墮豎! ! 翌! ! ! ! 璺望! ! 型型! ! ! 望型! ! 型! 里叢! ! 序號(hào) 采樣點(diǎn)c rc un ip bz n 表4 2 密葉絹蘚植物體內(nèi)重金屬元素的含量( m g k g ) 些! ! ! ：! 望! 型里型塑坐嬰堡墮旦絲塵堅(jiān)絲翌堅(jiān)墅塑! 嬰坐! 序號(hào)采樣點(diǎn) c rc un i p bz n 1 6 本次實(shí)驗(yàn)選取的重金屬元素c r 、c u 、z n 既是環(huán)境中常見(jiàn)的污染元素，同時(shí)也是苔蘚 植物生長(zhǎng)發(fā)育必需的金屬元素，特別是c u 、z n 在正常生長(zhǎng)苔蘚體內(nèi)含量比較高，因此細(xì) 時(shí)小羽蘚和密葉絹蘚兩者金屬元素含量可能會(huì)受其各自本底值的影響，即兩種苔蘚體內(nèi)重 金屬元素含量的差異可能會(huì)是其金屬含量的本底值不同而造成，而不是隨生長(zhǎng)環(huán)境的變化 而產(chǎn)生差異。 為了了解細(xì)葉小羽蘚和密葉絹蘚兩者體內(nèi)5 種重金屬元素含量差異的產(chǎn)生是否是由 兩者金屬含量的本底值造成，以細(xì)葉小羽蘚和密葉絹蘚體內(nèi)c r 、c u 、n i 、p b 、z n 5 種重 金屬元素含量的i c p 測(cè)定結(jié)果為依據(jù)，使用s p s s 統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)兩種苔蘚植物體內(nèi)重金 屬元素進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn)( 表4 3 ) 。從檢驗(yàn)的結(jié)果來(lái)看，除z n 元素與p b 元素、c r 元素與 p b 元素在5 的檢驗(yàn)水平下相關(guān)系數(shù)不顯著，其余的金屬元素之間均存在著相關(guān)系數(shù)顯著 大于0 的相關(guān)關(guān)系，這表明，金屬元素之間的變化具有共向性，即兩種苔蘚植物體內(nèi)5 種重金屬元素的變化隨環(huán)境的變化而變化，苔蘚植物體內(nèi)金屬元素的本底值差異并不影響 兩者體內(nèi)金屬元素的含量差異，因此環(huán)境中重金屬元素的改變是造成兩種苔蘚植物體內(nèi)重 金屬元素含量變化的原因。 表4 - 3 兩種苔蘚體內(nèi)重金屬元素的相關(guān)性 t a b l e4 - 3c o r r e l a t i o n so fh e a v ym e t a lc o n t e n t so f t w oe p i p h y t i cb r y o p h y t e s “相關(guān)性顯著水平0 0 1 ( 2 - t a i l e d ) + 相關(guān)性顯著水平0 0 5 ( 2 - t a i l e d ) 不同種類(lèi)的苔蘚植物對(duì)重金屬元素的累積能力不同 3 5 3 。為了進(jìn)一步了解細(xì)葉小羽蘚 和密葉絹蘚對(duì)重金屬元素的累積程度有無(wú)差別，對(duì)兩種苔蘚植物體內(nèi)重金屬元素的含量進(jìn) 行兩獨(dú)立樣本t 檢驗(yàn)( 表4 4 ) 。由分析結(jié)果得出，兩種苔蘚采集的樣本的金屬元素方差 無(wú)顯著差異，然后由方差相等時(shí)t 檢驗(yàn)結(jié)果表明，兩種苔蘚的金屬元素平均含量水平?jīng)] 有顯著的差異，說(shuō)明兩種苔蘚體內(nèi)重金屬元素的累積程度相似。 萎簍鏨蓬 萎薹薹要 垂 n d dc - i “ 竺竺 l 薹|薹 量萋 萎萎主垂 一 可 彳 ! ! 弓弓 | 愛(ài)宴99 、o 蟑 a o 譬譬殳皇 而而 。 淄 曼量彗 器 百毯 至童nn”n 也詰 二二 龜q鵯嗨區(qū) 五口、d 一一 i n 一一 卜卜 基i量譽(yù)善善薹喜 ，7了7nn 甕 ! 裔 至 甕 量 甕 塞 胬 至 甕 呈 裔 蘭 甕 量 甕 霎 胬 墨 n“ 一 nn u oz n一寸nn” ”寸卜拂n卜卜 一卜n一一nn 卜一n小o一。 no口寸口n” ”n西寸”卜卜 一卜一一一nn 卜一”西o一 quc2腳蔓。廿暑ko 一璺8芒：3uo口cou摹s6 8c遭ia -2鹵 uocm毫。寫(xiě)。箋一葛一一日丫n一囂i j p 8 i ；o 口qg：跪時(shí)芑c曲quc墨磊墨1b paej等8。善ij霧i；口 pag：要。c 8。c甘ij譬躉叮叫 葛ns囂。u盤(pán)三gf 口u暑：雌若c竹8旨ijl聹吾 p39；n2口。u皇lgf 胃；in譬10c們。甚盤(pán)每三罷叮山 口pe；器矗器。c皇魯；口出 og=芍cqc囊磊inb 絮ens8c盤(pán)inb n磊q=-。 8 q bllb人 由h詈aj皇l j0窒詈 賬勰簿轄_將棼翻暴g鑊妞懶恨唾刪惻ft基霧靼皴札囂窿寸t群 4 1 2 不同采樣點(diǎn)樹(shù)木附生苔蘚植物體內(nèi)重金屬元素累積程度分析 為了了解不同生長(zhǎng)環(huán)境對(duì)苔蘚體內(nèi)重金屬元素累積程度的影響，分別以細(xì)葉小羽蘚和 密葉絹蘚體內(nèi)c r 、c u 、n i 、p b 、z n 5 種重金屬元素含量的i c p 測(cè)定結(jié)果為依據(jù)，對(duì)所有 采樣區(qū)的1 2 個(gè)樣點(diǎn)進(jìn)行層次聚類(lèi)分析3 。 豐幸幸掌牛幸hier rc 丑ic lcluster a 甚 lys is 幸幸車(chē)木幸豐 d 齜靠o f 強(qiáng)u s i n ga v e r a g el i n k a g e 倍e 竹e e ng r o w s ) l a b e l c se 中山植物匿 中山陵茶匿 清涼山公園 北京東路 珠江路 炭答寺 r e s c a l e dd i s t a n c ec l u s t l 0c o m b i n e o 051 52