1、水淹和鎘污染給三峽庫(kù)區(qū)消落帶造成了嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，植被構(gòu)建所需的物種不僅需要具有耐受水淹的能力，還要有較強(qiáng)的耐受重金屬脅迫和較好的重金屬富集能力。秋華柳是三峽庫(kù)區(qū)的鄉(xiāng)土物種，在消落帶有較廣泛的分布。已有三峽庫(kù)區(qū)消落帶植被構(gòu)建的研究中，很多學(xué)者建議以秋華柳等鄉(xiāng)土灌木作為消落帶170m水位以上區(qū)域植被恢復(fù)的推薦物種。為探明秋華柳在水淹條件下對(duì)鎘污染土壤的修復(fù)潛力，對(duì)秋華柳在水淹-鎘脅迫下的生長(zhǎng)適應(yīng)性及水淹對(duì)秋華柳鎘的富集積累能力、Cd在亞細(xì)

2、胞組分分布的影響進(jìn)行了研究，并進(jìn)一步探究了秋華柳細(xì)胞壁主要多糖成分在鎘積累上的作用。
　　以秋華柳扦插苗為材料，采取向土壤添加外源鎘（CdCl2?2.5H2O）的形式，共設(shè)0mg?kg-1、0.5mg?kg-1、2mg?kg-1和10mg?kg-1（Cd2+/土壤）4個(gè)鎘處理濃度，每個(gè)鎘處理濃度下又設(shè)置常規(guī)供水和水淹2個(gè)水分條件。測(cè)定秋華柳株高、分枝數(shù)和枝長(zhǎng)等形態(tài)指標(biāo)，總生物量、地上生物量和根、莖、葉生物量等生長(zhǎng)指標(biāo)；秋華柳根、萌

3、枝、葉、插條木質(zhì)部和插條樹(shù)皮Cd含量；根、枝、葉亞細(xì)胞組分鎘含量；秋華柳根、莖的去除果膠細(xì)胞壁和去果膠去半纖維素細(xì)胞壁的Cd含量。主要結(jié)果如下：
　　（1）試驗(yàn)各處理組秋華柳存活率均為100％。水淹處理顯著降低秋華柳根生物量（P<0.05），非水淹條件下秋華柳根生物量隨著鎘處理濃度的增加而降低。鎘處理對(duì)水淹下的根生物量無(wú)顯著影響（P>0.05）；秋華柳在30d和60d的水淹-鎘脅迫下的株高、分枝數(shù)、枝長(zhǎng)、總生物量、地上生物量和莖、

4、葉生物量與對(duì)照無(wú)顯著差異（P>0.05）。秋華柳在水淹-鎘脅迫下具有良好的生長(zhǎng)適應(yīng)性，水淹可緩解鎘脅迫對(duì)秋華柳根生物量的抑制作用。
　?。?）非水淹條件下秋華柳植株地上各部位具有較高的鎘含量。在2mg?kg-1的鎘處理濃度下，處理60d的秋華柳萌枝、葉片、插條木質(zhì)部和插條樹(shù)皮的鎘含量分別是12.98mg?kg-1，10.08mg?kg-1，7.47mg?kg-1和17.2mg?kg-1。水淹顯著影響秋華柳植株的鎘含量(P<0.05

5、)。水淹條件下秋華柳地上各部分（萌枝、葉、插條樹(shù)皮和木質(zhì)部）的鎘含量顯著降低(P<0.05)。4個(gè)鎘處理濃度下（0、0.5、2、10mg?kg-1），處理60d的結(jié)果表明，隨著鎘濃度的增加，水淹條件下萌枝鎘含量依次是常規(guī)供水組的39.0%，23.7%，34.0%和51.8%。水淹條件下秋華柳鎘的根-枝轉(zhuǎn)移系數(shù)顯著下降(P<0.05)。在水淹條件下秋華柳對(duì)鎘的積累能力和積累量明顯降低。在2mg?kg-1的鎘濃度下處理60d后，非水淹組秋華

6、柳整株鎘積累量和地上鎘積累量分別是146.40μg?plant-1和125.35μg?plant-1，水淹組秋華柳整株鎘積累量和地上鎘積累量分別是常規(guī)供水組的56.7%和35.2%。水淹明顯降低了秋華柳地上各器官鎘含量和整個(gè)植株對(duì)土壤鎘的積累量。
　?。?）水淹和非水淹條件下，秋華柳根、萌枝和葉的細(xì)胞壁均是重金屬Cd的最主要富集部位。試驗(yàn)期間，各處理組植株細(xì)胞壁鎘含量具有顯著差異（P<0.05），細(xì)胞核和線粒體組分鎘含量始終處于較

7、低水平。非水淹條件下，2mg?kg-1和10mg?kg-1鎘處理組的根、枝、葉細(xì)胞的細(xì)胞壁Cd含量顯著高于其它所有組分（P<0.05），其中10mg?kg-1的Cd處理濃度下，根、枝、葉細(xì)胞壁所占細(xì)胞總鎘的比例依次是46.4%、66.2%和73.3%。水淹對(duì)根細(xì)胞細(xì)胞壁Cd固定能力的影響不大，但在相同鎘處理濃度下，枝、葉細(xì)胞壁所占細(xì)胞鎘的比例總體上有所下降，0.5mg?kg-1、2mg?kg-1和10mg?kg-1鎘處理組萌枝細(xì)胞壁所占

8、總細(xì)胞Cd比例由44.8%、46.1%和66.2%依次下降為41.3%、38.9%和50.5%，葉則由57.5%、49.7%和73.3%依次下降為42.9%、45.9%和58.2%。
　　（4）非水淹條件下，處理60d后的2mg?kg-1和10mg?kg-1鎘處理組，以及處理120d后的所有鎘處理組中的根細(xì)胞壁在去除果膠后的鎘含量均顯著下降（P<0.05），最高下降幅度達(dá)到了74.9%（10mg?kg-1的Cd2+，處理120d）

9、；秋華柳莖細(xì)胞壁去除果膠后的鎘含量在中、高鎘濃度（2mg?kg-1，10mg?kg-1）組顯著下降，最高下降36.4%（10mg?kg-1的Cd2+，處理120d）；根、莖細(xì)胞壁去果膠去半纖維素后的細(xì)胞壁組分與只去除果膠組分的鎘含量相比有所下降，但無(wú)顯著差異（P>0.05）。果膠和半纖維素在秋華柳根、莖細(xì)胞的細(xì)胞壁鎘積累上都具有一定的結(jié)合Cd離子的能力，并且果膠對(duì)Cd的結(jié)合能力遠(yuǎn)大于半纖維素。水淹條件下，處理60d的根和莖細(xì)胞壁隨著細(xì)胞

10、壁組分構(gòu)成的逐漸減少，其鎘含量逐漸減少，但無(wú)顯著差異（P>0.05）；處理120d后，秋華柳根細(xì)胞壁在同時(shí)去除果膠和半纖維素后其鎘積累量顯著下降（P<0.05）。水淹對(duì)秋華柳根、枝細(xì)胞壁果膠和半纖維素在鎘結(jié)合方面有一定負(fù)面影響，但果膠在Cd結(jié)合上仍然具有重要作用。
　　綜上所述，秋華柳在常規(guī)供水條件下具有較強(qiáng)的鎘吸收和積累能力，細(xì)胞壁在其細(xì)胞鎘積累上具有重要作用，而果膠是細(xì)胞壁重要的鎘結(jié)合多糖，在細(xì)胞壁的鎘積累上扮演著重要角色。秋

11、華柳在水淹-鎘脅迫下具有良好的生長(zhǎng)適應(yīng)性。但水淹明顯降低秋華柳地上各器官鎘含量，明顯降低秋華柳地上部分和整株植物的鎘積累量，水淹也對(duì)枝、葉細(xì)胞壁固定鎘的能力具有一定的負(fù)面影響，對(duì)細(xì)胞壁果膠和半纖維素的鎘結(jié)合能力具有一定的負(fù)面影響。因此，在水淹情況下秋華柳對(duì)鎘的富集能力明顯下降，在土壤鎘治理方面的應(yīng)用潛力受到一定抑制。對(duì)于三峽庫(kù)區(qū)170m水位以上海拔區(qū)域來(lái)說(shuō)，水淹期較短且主要處于植物生長(zhǎng)緩慢的冬季，綜合考慮秋華柳生長(zhǎng)和鎘積累情況，其在消落