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南三島土壤-紅樹植物系統(tǒng)中重金屬形態(tài)特征及遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律

2022-09-02 08:46:36羅松英李秋霞邱錦坤鄧素炎李一鋒陳碧珊
生態(tài)環(huán)境學(xué)報 2022年7期
關(guān)鍵詞:三島白骨紅樹

羅松英 ,李秋霞,邱錦坤,鄧素炎,李一鋒,陳碧珊

1.嶺南師范學(xué)院地理科學(xué)學(xué)院,廣東 湛江 524048;2.嶺南師范學(xué)院紅樹林研究院,廣東 湛江 524048;3.蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院/西部環(huán)境教育部重點實驗室,甘肅 蘭州 730000

紅樹林濕地系統(tǒng)位于陸地與海洋的過渡帶,具有防風(fēng)固堤、固碳儲碳和凈化污染物等功能,這對于維持海岸潮間帶的生態(tài)平衡具有重要意義(林鵬,2001)。重金屬污染是海岸帶常見的生態(tài)污染之一,而受到海陸雙重影響的紅樹林濕地往往成為重金屬污染物的源與匯(Macfarlane et al.,2000)。相關(guān)研究表明,紅樹植物對重金屬具有較強的吸收能力,并能通過生物固化作用削減土壤中有效態(tài)重金屬質(zhì)量分數(shù)以達到凈化污染的效果(李娜等,2013)。不同種類的紅樹植物對重金屬的富集能力不同,其中白骨壤()群系為紅樹植物群落演替最前期類型,通常作為紅樹植物中耐性較強的先鋒樹種和主要代表樹種之一(方煜等,2008)。同一種紅樹植物對不同種類重金屬元素的富集與轉(zhuǎn)移能力也有明顯差別(鄒燁燔,2014)。研究表明白骨壤植物體內(nèi)所吸收的重金屬主要累積富集在根系,一定程度上提高了其對重金屬的耐性;從轉(zhuǎn)運能力看,目前研究認為白骨壤對汞(Hg)具有較強的轉(zhuǎn)運能力(羅松英等,2019a)。當紅樹植物體內(nèi)累積和遷移的重金屬質(zhì)量分數(shù)超過閾值時,會對其產(chǎn)生強烈的毒害作用,這會影響紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的功能與組成,最終將產(chǎn)生負效應(yīng)(胡寧靜等,2011)。因此,研究重金屬在紅樹植物白骨壤中的累積遷移特征,對紅樹林重金屬污染監(jiān)測與保護具有重要意義。

越來越多學(xué)者也關(guān)注到紅樹林生態(tài)系統(tǒng)中不同介質(zhì)中重金屬的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律。相關(guān)研究顯示,重金屬-土壤-生物之間存在復(fù)雜的動態(tài)相互作用,僅部分重金屬能夠被生物吸收利用(王軍廣等,2018;鐘曉蘭等,2010)。在土壤-植物系統(tǒng)中紅樹植物體內(nèi)重金屬元素大部分源于土壤,重金屬遷移能力與生態(tài)毒性往往取決于重金屬在沉積物中的形態(tài)特征(趙云杰等,2015;李振良等,2021)。近年來,國內(nèi)外對紅樹林沉積物中重金屬賦存形態(tài)尤其是有效態(tài)的研究也逐漸成為熱點。如Marchand et al.(2016)、Abubakar et al.(2018)、劉冰星等(2015)研究發(fā)現(xiàn)紅樹植物富集與運移能力差異不僅與紅樹植物種類及其生理學(xué)機制有關(guān),也受沉積物理化性質(zhì)和重金屬有效態(tài)的影響。總的來說,重金屬在紅樹林土壤-植物中的累積、富集、遷移過程極為復(fù)雜,是沉積物中金屬形態(tài)的綜合結(jié)果。研究者團隊前期對湛江灣紅樹林土壤重金屬賦存形態(tài)研究結(jié)果顯示,該區(qū)域重金屬有效態(tài)含量比例高,具有較強的遷移性。

為進一步分析土壤中重金屬有效態(tài)含量與紅樹植物對重金屬吸收富集能力的關(guān)系,揭示重金屬在土壤-紅樹植物系統(tǒng)中的累積與遷移規(guī)律,本研究以湛江南三島紅樹林土壤及優(yōu)勢紅樹植物白骨壤為研究對象,通過分析土壤-植物系統(tǒng)中土壤重金屬總量及形態(tài)特征,結(jié)合紅樹植物體內(nèi)不同部位重金屬質(zhì)量分數(shù)特征,采用生物富集系數(shù)(Bioconcentration Factor,BCF)、轉(zhuǎn)移系數(shù)(Transfer Factor,TF)及相關(guān)性分析方法研究紅樹林土壤中重金屬總量、有效態(tài)與植物體內(nèi)重金屬質(zhì)量分數(shù)的關(guān)系,探討土壤-紅樹植物系統(tǒng)中重金屬累積與遷移規(guī)律,以期為紅樹林濕地保護及生態(tài)修復(fù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

南三島位于湛江市東南部(圖1),東臨南海,南有湛江灣,北有南三河,總面積123.4 km,為廣東省第二大島,屬于亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候類型。南三島潮間帶寬闊,超過100 m,海灘平緩,為夷直型海灘(朱士兵等,2019)。南三島屬于湛江國家級紅樹林保護區(qū)范圍,紅樹林濕地占地面積約為200 hm,且有近3000 hm的沿海防護林(韓偉雄,2019)。南三島紅樹林群落多為白骨壤,兼有少量紅海欖()、海桑()、木欖()等,主要分布在島上的南部和西部的部分潮間帶。研究區(qū)域靠近公路、港口或居民居住地,多為濱海沙土。

圖1 南三島采樣站位示意圖Figure 1 Location of sampling stations on the Nansan Island

1.2 樣品采集與分析測試

1.2.1 樣品采集

對南三島紅樹林進行實地考察后,綜合紅樹林面積、潮位與人文因素等,選取南三大橋(NSDQ)、北頭寮(BTL)、大王廟(DWM)、南海堤(NHD)和北涯村(BYC)5個站位進行采樣(圖 1)。土壤樣品采樣前將表層植物殘枝等雜物清除,使用PVC管采樣,深度為0—20 cm,每個站位設(shè)計樣點3—4個。每個樣點運用梅花采樣法在5 m×5m范圍內(nèi)采集5個土樣,然后將5個土樣按四分法各取四分之一的土壤混合為一個樣品,共計采集混合土壤樣品 16件。每個樣點對應(yīng)采集該區(qū)域的優(yōu)勢種紅樹植物白骨壤樣品,在樣點周圍隨機挖取成熟度相近,植株高度基本一致的幼苗 3—4棵,用剪刀分開根、莖和葉,各取質(zhì)量約1 kg,分別采集根、莖、葉樣品共計48件。

1.2.2 預(yù)處理與分析測試

土壤樣品預(yù)處理過程包括自然風(fēng)干、研磨、過篩;植物樣品使用清水和去離子水清洗干凈后恒溫烘干,使用瑪瑙研缽進行研磨。采用改進 BCR(European Community Bureau of Reference)方法提取土壤重金屬形態(tài),分析提取液樣品共計 64件,分別獲得酸提取態(tài)(F1)、可還原態(tài)(F2)、可氧化態(tài)(F3)、殘渣態(tài)(R)4種重金屬形態(tài)的數(shù)據(jù)(羅松英等,2019b)。采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP-AES,型號為Varian VISTA)和電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS,型號為Agilent 7700x)進行質(zhì)量分數(shù)和形態(tài)測定。測試工作由澳實礦物實驗室(廣州)進行,獲得汞(Hg)、鎘(Cd)、砷(As)、鋅(Zn)、銅(Cu)、鉛(Pb)、鉻(Cr)和鎳(Ni)8種重金屬元素的質(zhì)量分數(shù)和形態(tài)數(shù)據(jù)。測試過程中設(shè)定空白樣與平行樣,并添加標樣(GLG 908-4)進行質(zhì)量控制。微量分析中標樣準確度RSD小于10%,回收率高于90%。同時采用電位法測定土壤pH值(水土質(zhì)量比為2.5∶1)。

1.3 研究方法

富集系數(shù)表示植物富集重金屬的能力,轉(zhuǎn)移系數(shù)則為植物將重金屬從根系運移到地上部分的能力(李金輝等,2020)。計算公式如下:

式中,為生物富集系數(shù),為植物某部位的某種重金屬質(zhì)量分數(shù),為土壤中同種重金屬質(zhì)量分數(shù)。

式中,為轉(zhuǎn)移系數(shù),為植物地上部分重金屬質(zhì)量分數(shù),為植物根部重金屬質(zhì)量分數(shù)。

2 結(jié)果與討論

2.1 南三島紅樹林土壤重金屬質(zhì)量分數(shù)累積特征

南三島紅樹林表層土壤性狀差異不大,0—5 cm主要為泥沙沉積,6—20 cm以淤泥質(zhì)為主。土壤pH值介于3.74—6.01之間,平均值為5.04,呈酸性。土壤中重金屬平均質(zhì)量分數(shù)(表 1)表現(xiàn)為鋅 (Zn)>銅 (Cu)>鉻 (Cr)>鉛 (Pb)>鎳 (Ni)>砷(As)>汞 (Hg)>鎘 (Cd),其中NHD站位重金屬質(zhì)量分數(shù)普遍較高。與國家《土壤環(huán)境質(zhì)量——農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標準》(GB 15618—2018,pH≤5.5)對比發(fā)現(xiàn),8種重金屬元素均未超過國家土壤環(huán)境質(zhì)量標準值,但個別采樣站位中重金屬質(zhì)量分數(shù)表現(xiàn)為超標,如NHD站位中的鋅(Zn)和銅(Cu)均超過國家標準值。野外調(diào)研結(jié)果顯示,NHD位于U形內(nèi)灣,灣內(nèi)有漁船???,養(yǎng)殖業(yè)廣布。周邊的船舶排污、水產(chǎn)與海鴨養(yǎng)殖排污、附近村莊居民生活垃圾堆放及污水排放是導(dǎo)致研究區(qū)紅樹林重金屬污染的主要來源。如養(yǎng)殖業(yè)中飼料、魚藥的施用等可能會引起 Zn、Cu等重金屬污染(蔡繼晗等,2010)。

表1 南三島紅樹林土壤重金屬質(zhì)量分數(shù)統(tǒng)計Table 1 Heavy metals mass fraction in sediments of mangrove in Nansan Island

2.2 南三島紅樹林土壤重金屬形態(tài)分布特征

根據(jù)改進 BCR提取法將重金屬形態(tài)分為酸可提取態(tài)(F1)、可還原態(tài)(F2)、可氧化態(tài)(F3)和殘渣態(tài)(R)(Rauret et al.,1999),通常將前3種相對容易被植物體吸收的賦存形態(tài)合稱為重金屬有效態(tài)。土壤中重金屬元素有效態(tài)比例越高,說明重金屬越容易釋放出來并造成二次污染,重金屬的生物有效性就越大;而殘渣態(tài)主要分布于礦物的晶格中,一般只在風(fēng)化過程中才能釋放出來,在短時間尺度上,殘渣態(tài)基本上難以被生物所利用(Teasdale et al.,2003;盧少勇等,2010)。而人為污染產(chǎn)生的重金屬元素主要疊加在沉積物的次生相當中(盧少勇等,2010)。因此,重金屬元素有效態(tài)質(zhì)量分數(shù)的高低也能反映其受到的人為污染程度。南三島紅樹林土壤重金屬賦存形態(tài)所占比例(圖2)表明,鎘(Cd)和鋅(Zn)以酸提取態(tài)(F1)為主,銅(Cu)和鉛(Pb)以可還原態(tài)(F2)為主,鉻(Cr)和鎳(Ni)以可氧化態(tài)(F3)為主,而砷(As)和汞(Hg)以殘渣態(tài)(R)為主。8種重金屬有效態(tài)占比排序為銅 (Cu)>鋅 (Zn)>鎳 (Ni)>鉛(Pb)>鉻 (Cr)>鎘 (Cd)>汞 (Hg)>砷 (As)。其中,除砷(As)和汞(Hg)外,其余6種重金屬有效態(tài)含量占比均超過70%,說明具有較高的二次釋放潛力。

圖2 南三島紅樹林土壤中重金屬各形態(tài)占總量的比例Figure 2 Speciation proportions of heavy metals in the surface sediments of mangrove wetland in Nansan Island

2.3 土壤-紅樹植物(白骨壤)系統(tǒng)中重金屬的富集與遷移

2.3.1 白骨壤不同部位重金屬質(zhì)量分數(shù)的分布特征

南三島紅樹植物白骨壤體內(nèi)不同的重金屬元素其質(zhì)量分數(shù)在各部位存在差異,銅(Cu)、鎳(Ni)和鋅(Zn)表現(xiàn)為根>莖>葉,其余5種元素表現(xiàn)為根>葉>莖,總體上根部的質(zhì)量分數(shù)最高(表2)。砷(As)、鎘(Cd)和汞(Hg)3種強毒性重金屬在白骨壤體內(nèi)質(zhì)量分數(shù)均大于土壤中該元素的質(zhì)量分數(shù),反映了它們在土壤-紅樹植物白骨壤系統(tǒng)中具有一定的生物富集作用。

表2 南三島紅樹植物白骨壤(Avicennia marina)不同部位的重金屬元素質(zhì)量分數(shù)Table 2 Mass fraction of heavy metal elements in different parts of Avicennia marina in Nansan Island and its biological concentration coefficient

2.3.2 白骨壤對重金屬元素的富集與轉(zhuǎn)移特征

南三島白骨壤根、莖、葉部位的富集系數(shù)(BCF)計算結(jié)果如表3所示,對銅(Cu)、鎳(Ni)、鋅(Zn)的富集能力表現(xiàn)為根>莖>葉,其余5種重金屬表現(xiàn)為根>葉>莖。根部的鎘(Cd)和汞(Hg)、葉片部位的鎘(Cd)富集系數(shù)大于1,尤其是根部鎘(Cd)和汞(Hg)富集系數(shù)分別達到3.80和4.01,說明白骨壤對這兩種重金屬元素富集能力較強,且主要累積在根部。這與前期研究得出重金屬主要分布在根系組織的結(jié)論一致(季一諾,2016;羅松英等,2019a),反映了白骨壤對有毒金屬元素具有一定的耐性,把重金屬局限在地下部分,在一定程度上保護自身不受重金屬的毒害。

植物的地上部分富集系數(shù)大于1是超富集植物的特征之一(王鵬等,2014)。為了解白骨壤對重金屬是否具有超富集作用,計算其地上部分的生物富集系數(shù)(表3)。結(jié)果顯示,白骨壤體內(nèi)地上部分鎘(Cd)和汞(Hg)的生物富集系數(shù)超過了1,表明白骨壤對這兩種元素具有較強的富集作用;但未到達超富集植物標準。綜上分析,白骨壤能同時富集鎘(Cd)和汞(Hg)兩種重金屬元素,具有較強耐性,且在研究區(qū)分布較廣數(shù)量較多,可作為紅樹林濕地生態(tài)恢復(fù)的先鋒植物。

表3 南三島白骨壤(Avicennia marina)各部位的富集系數(shù)(BCF)Table 3 Enrichment coefficient (BCF) of different parts of Avicennia marina in Nansan Island

當轉(zhuǎn)移系數(shù)(TF)值超過1時,表示該植物具有更強的轉(zhuǎn)移能力。南三島白骨壤對重金屬元素的轉(zhuǎn)移系數(shù)計算結(jié)果(圖3)表明,對銅(Cu)的轉(zhuǎn)移能力最強,其次是鋅(Zn),兩者轉(zhuǎn)移系數(shù)均超過1。作為植物生長的必需微量元素,銅(Cu)和鋅(Zn)溶解度較高,更容易在植物體內(nèi)遷移轉(zhuǎn)運(季一諾,2016)。對比白骨壤富集系數(shù)和轉(zhuǎn)移系數(shù)可以分成以下3種情況:一是對富集系數(shù)低但轉(zhuǎn)移系數(shù)高,如銅(Cu)、鋅(Zn)、鉻(Cr)和鎳(Ni);二是富集系數(shù)高但轉(zhuǎn)移系數(shù)低,如鎘(Cd)和汞(Hg);三是富集系數(shù)和轉(zhuǎn)移系數(shù)則成正比,如砷(As)??偟膩碚f,紅樹植物對不同種類重金屬的富集能力與轉(zhuǎn)運能力差異較大;植物對重金屬的富集能力與轉(zhuǎn)移能力并非呈正相關(guān)關(guān)系,重金屬元素在土壤-植物系統(tǒng)中富集、轉(zhuǎn)移機制非常復(fù)雜,很有必要進一步研究重金屬在植物體內(nèi)的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律。

圖3 南三島白骨壤(Avicennia marina)的富集系數(shù)與轉(zhuǎn)移系數(shù)Figure 3 Enrichment coefficient and transfer coefficient of Avicennia marinain in Nansan Island

2.3.3 土壤中重金屬有效態(tài)含量與植物體內(nèi)重金屬質(zhì)量分數(shù)的相關(guān)性分析

重金屬元素總量空間分布圖(圖4A)顯示,從站位看,NHD站位的各元素質(zhì)量分數(shù)均較高;結(jié)合野外考察看,該站位周邊有生活垃圾堆放、漁船??考八a(chǎn)養(yǎng)殖排污等是重金屬污染的主要來源。重金屬有效態(tài)含量分布圖(圖4B)顯示,各站位中鋅(Zn)、銅(Cu)、鉻(Cr)和鎳(Ni)有效態(tài)含量占比較高。而植物體內(nèi)重金屬質(zhì)量分數(shù)分布圖(圖5)顯示,各站位植物體內(nèi)鋅(Zn)和銅(Cu)質(zhì)量分數(shù)最高,其次為砷(As)。對比5個站位的土壤重金屬總量、土壤有效態(tài)含量及白骨壤體內(nèi)重金屬質(zhì)量分數(shù)的空間分布特征,可以發(fā)現(xiàn)各站位之間質(zhì)量分數(shù)差異明顯,三者總體上表現(xiàn)為鋅(Zn)質(zhì)量分數(shù)最高,銅(Cu)次之,汞(Hg)和鎘(Cd)的質(zhì)量分數(shù)最低。

圖4 不同站位間紅樹林土壤重金屬總量(A)和有效態(tài)含量(B)的空間分布Figure 4 Spatial distribution of total (A) and available content (B) of heavy metals in mangrove soil at different stations

圖5 南三島白骨壤(Avicennia marina)體內(nèi)重金屬質(zhì)量分數(shù)的空間分布Figure 5 Spatial distribution of heavy metal contents in Avicennia marina in Nansan Island

值得注意的是,鉻(Cr)和鎳(Ni)均是植物生長需要的微量元素之一,各站位土壤中鉻(Cr)和鎳(Ni)有效態(tài)含量較高,但在紅樹植物體內(nèi)累積卻不明顯。相關(guān)研究表明,植物富集重金屬的能力與自身的生長需求、土壤中的元素含量及存在形態(tài)、研究區(qū)環(huán)境污染的程度等因素有關(guān)(趙云杰等,2015;王軍廣等,2018)。結(jié)合形態(tài)數(shù)據(jù)分析可以發(fā)現(xiàn),土壤中鉻(Cr)和鎳(Ni)以可氧化態(tài)(F3)為主,占比分別高達 44%和 62%(圖 2)。Mao(1996)根據(jù)生物對重金屬吸收的難易程度進行分類,把酸提取態(tài)(F1)和可還原態(tài)(F2)稱為有效態(tài),可氧化態(tài)(F3)為潛在有效態(tài),殘渣態(tài)(R)稱為不可利用態(tài)。其中可氧化態(tài)(F3)主要為有機物及硫化物結(jié)合態(tài),該形態(tài)相對較為穩(wěn)定,一般不易被生物所吸收利用;在外部條件改變后,如微生物作用下礦化分解轉(zhuǎn)化為氧化態(tài)的重金屬后易被生物吸收(Tack et al.,1996)。而對比植物體內(nèi)質(zhì)量分數(shù)最高的鋅(Zn)和銅(Cu)元素,一方面與它們是植物生長所必需的元素有關(guān);另一方面,結(jié)合形態(tài)分析看,鋅(Zn)和銅(Cu)的酸提取態(tài)(F1)和可還原態(tài)(F2)占比超過了60%。酸提取態(tài)(F1)主要為碳酸鹽結(jié)合態(tài)、離子可交換態(tài)與水溶態(tài),該形態(tài)最易被生物所吸收;而可還原態(tài)(F2)主要為鐵錳氧化物結(jié)合態(tài),在氧化還原條件下穩(wěn)定性差(李佳璐等,2016)。由此可知,土壤中鋅(Zn)和銅(Cu)的酸提取態(tài)(F1)和可還原態(tài)(F2)含量較高促進了紅樹植物對其吸收,提高了紅樹林土壤中重金屬的生物有效性。而土壤中砷(As)質(zhì)量分數(shù)及有效態(tài)含量均不高,植物體內(nèi)質(zhì)量分數(shù)卻相對較高,結(jié)合前人研究結(jié)果,推測一方面與土壤的pH值有關(guān)(王存龍等,2011),南三島沉積物的pH值介于3.74—6.01之間,容易激活砷(As)的生物活性;另一方面可能與白骨壤根部特殊的分泌物質(zhì)有關(guān),使得其根部積累較多的砷(As)??偟貋碚f,南三島紅樹林土壤重金屬質(zhì)量分數(shù)、有效態(tài)含量與白骨壤體內(nèi)重金屬質(zhì)量分數(shù)存在非常復(fù)雜的關(guān)系。

為進一步分析白骨壤體內(nèi)富集的重金屬是否來源于土壤,采用SPSS軟件對土壤中有效態(tài)重金屬質(zhì)量分數(shù)與植物體內(nèi)重金屬質(zhì)量分數(shù)的相關(guān)關(guān)系進行分析。一般認為,兩者為顯著正相關(guān),說明土壤是紅樹植物體內(nèi)重金屬元素的主要來源;若兩者為負相關(guān),則說明其來源于土壤的可能性較?。▌⒈堑?,2015;胡恭任等,2010)。南三島土壤中有效態(tài)重金屬質(zhì)量分數(shù)與紅樹植物體內(nèi)重金屬質(zhì)量分數(shù)的相關(guān)系數(shù)(表 4)表明,鉛(Pb)在植物體的各部位中均為正相關(guān),鋅(Zn)在植物體的各部位中均為負相關(guān),這說明白骨壤中鉛(Pb)的富集可能主要來源于土壤,而鋅(Zn)來源于沉積物的可能性很小。另外,根系是植物從土壤中吸收重金屬元素的主要部位。從表4可以看到,紅樹植物根部鉻(Cr)和鎳(Ni)與土壤中該元素的有效態(tài)呈顯著正相關(guān),鉛(Pb)也呈正相關(guān),說明了根系中這3種重金屬元素主要可能來源于土壤;其余元素則呈負相關(guān)。這說明紅樹植物可以通過根系從土壤中吸收重金屬進入體內(nèi),也可能從水體或大氣吸收進入(劉冰星等,2015;胡恭任等,2010)。紅樹莖部的砷(As)和鉛(Pb)與土壤中該元素的有效態(tài)呈正相關(guān),其余元素為負相關(guān);而葉片中鉻(Cr)和鋅(Zn)與土壤中該元素的有效態(tài)呈負相關(guān),其余元素為正相關(guān),但總體上相關(guān)性不顯著,僅銅(Cu)相關(guān)性較為顯著。綜上可知,白骨壤體內(nèi)各部位的重金屬來源復(fù)雜,同時也在一定程度上說明了紅樹植物對不同重金屬元素吸收和遷移機制有所不同。

表4 土壤中重金屬有效態(tài)含量與植物各部位重金屬質(zhì)量分數(shù)的相關(guān)性Table 4 Correlation between the available content of heavy metals in soil and the content of heavy metals in plants

3 結(jié)論

(1)南三島紅樹林土壤中重金屬平均質(zhì)量分數(shù)表現(xiàn)為鋅 (Zn)>銅 (Cu)>鉻 (Cr)>鉛 (Pb)>鎳(Ni)>砷 (As)>汞 (Hg)>鎘 (Cd),其中 8 種重金屬元素未超出國家土壤環(huán)境質(zhì)量標準。從形態(tài)特征看,除砷(As)和汞(Hg)外,其余6種重金屬有效態(tài)含量占比均超過70%,具有較高的二次釋放潛力。

(2)不同重金屬在植物各部位累積存在差異,總體上根部的質(zhì)量分數(shù)最高;研究區(qū)土壤中鉻(Cr)和鎳(Ni)有效態(tài)含量較高,但在白骨壤植物體內(nèi)累積不明顯,主要與土壤中該元素以相對較為穩(wěn)定的可氧化態(tài)為主有關(guān);而酸提取態(tài)和可還原態(tài)含量較高則會提高紅樹林土壤中重金屬的生物有效性。

(3)生物富集系數(shù)計算結(jié)果表明,白骨壤對鎘(Cd)和汞(Hg)這兩種元素具有較強的生物富集作用;且該植物在研究區(qū)分布較廣數(shù)量較多,可作為紅樹林濕地生態(tài)恢復(fù)的先鋒植物。

(4)南三島紅樹林土壤中重金屬有效態(tài)含量與植物體內(nèi)重金屬質(zhì)量分數(shù)的相關(guān)系數(shù)表明,紅樹根部鉻(Cr)、鎳(Ni)和鉛(Pb)與土壤中該元素的有效態(tài)呈正相關(guān),其余元素為負相關(guān);莖部砷(As)和鉛(Pb)與土壤中該元素的有效態(tài)呈正相關(guān),其余元素為負相關(guān);而葉片中鉻(Cr)和鋅(Zn)與土壤中該元素的有效態(tài)呈負相關(guān),其余元素為正相關(guān),但總體上相關(guān)性不顯著。

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