湖南大学生研究性学习和创新性计划

湖南省大学生研究性学习和创新性实验计划项目申报表

项目研究和实验的目的、内容和要解决的主要问题

一、研究目的

湖南作为享誉世界的“有色金属之乡”。如今，汞、铬、镉、铅排放量位居世界第一。由于目前大规模开采矿区，矿区内堆弃数目庞大的含有重金属的废弃物，化工厂废渣废水粉尘的排放，严重地污染了土壤、水质和大气。重金属不能被生物降解，相反却能在食物链的生物放大作用下，成千百倍地富集，最后进入人体。以长株潭等湘江下游地区为例，2006年爆发重大镉污染事件以来，核心污染区范围内的耕地已不宜再种植水稻和蔬菜等食用农作物，部分地方需要实施村民搬迁，异地安置，而对镉污染的治理更是一个长期的过程。

植物修复是重金属环境治理的重要手段之一。在植物修复领域，筛选超富集植物一直是学术界的热点[1-3]。但目前筛选出超富集植物有以下不足：1.目前筛选出的富集植物大多为草本植物,不仅生物量低而且适应度小，只对浅层受污染土壤有修复作用[4]。

2.被筛选出的有富集能力的草本植物适应生境条件窄，受到资源和环境条件的限制。

3.只具有移除土壤重金属作用，经济价值、观赏价值甚微。然而实践中，采用植物修复技术治理重金属污染土壤去除重金属的同时也需要恢复植被与景观，有效地降低水土流失，控制重金属污染扩散对周边环境的影响。而在这一步骤中抗性木本植物由于生物量大、根系扩展范围大，具有一定的富集多种重金属能力而逐渐受到青睐。

研究表明重金属对植物光合作用具有明显的毒害作用。作为多年生木本植物要在重金属污染土壤上正常生长，就必需有一定适应及调节能力，植物光合功能的正常作用就显得尤为重要。因此，在充分了解重金属胁迫下植株光化学效率变化的基础上，有依据、有选择地筛选耐性木本植物是恢复污染土壤特别是矿区废弃地的植被景观是具有重要现实意义[5,6]。

大叶女贞(Ligustrum compactum)属于木犀科的半常绿灌木或小乔木，是湖南省常见的绿化观赏性树种，具有生物量大，适应度强以及适应生境条件能力强的优点。研究表明大叶女贞有一定的抗重金属胁迫能力, 是优良重金属污染土壤生态修复树种[7,8]。此前有关于大叶女贞修复重金属土壤生态环境的研究主要集中在对大叶女贞的生物量、胸径、树高的影响[9]、不同浓度重金属离子处理后大叶女贞各器官C、N和P 的含量及利用率，而有关重金属尤其是Cd胁迫下，利用叶绿素荧光对大叶女贞光系统II的耐受性研究甚少提及[10]。为了更有效的修复Cd污染的土壤生态环境，叶绿素荧光技术[11,12]从微观角度探究大叶女贞光系统II[13,14]的耐受性，不仅能对Cd污染地区土壤生态环境的治理有重要意义，而且能带来一定的经济效益和观赏价值。

注：本表栏空不够可另附纸张