凤眼莲在稀土废水中的生长研究(3)
稀土元素对植物的作用存在低促高抑的剂量效应，这已被众多学者证实[4]。尽管稀土本身是否属于植物必需营养元素这一点尚未得到确证，但许多研究均已表明，稀土元素在一定条件下确有促进植物对养分的吸收、转化和利用等营养生理活性。资料表明，稀土及其配合物对动植物、微生物的生命活动均有影响，对植物重金属污染有明显的缓解作用[5~8]。稀土的抗氧化作用与稀土的剂量有关, 低剂量下稀土对机体内自由基及抗氧化酶的作用更加有效，且不同观察指标的剂量效应关系亦不相同。剂量选择不当或大剂量下则出现相反的作用效果[9]。
细胞膜是植物生理活动的核心，是植物中物质进出的屏障。稀土离子对细胞的作用主要在膜外，因此稀土对生物膜的作用是稀土元素生物效应的基础。植物病害的发生发展，不仅与病原菌本身的生长能力和致病力有关，还与寄主植物的抗病性及环境因素有关，稀土离子能与细胞膜的磷脂结合，文持细胞膜的透性和稳定性，提高膜的保护功能，增强植物对不良环境的抵抗能力，加强代谢过程中的氧化酶活性，抑制病原体侵染，提高植物的抗病性[10]。稀土离子增加了细胞膜在低温逆境条件下的稳定性，其电解质外渗量减少，从而提高了植株对外界低温逆境的抵御能力[11]。用200mg/L稀土微肥“常乐”溶液浸泡薏苡种子后，幼苗能够文持较高超氧化物歧化酶(SOD)活性，降低膜脂过氧化作用和膜的透性，从而提高幼苗的抗病性[12]。稀土元素所具有的文持膜完整性和细胞壁结构整体性功能对抵抗病原物的侵染是有利的[13]。
稀土元素增加植物的抗逆性还与其激发并增加植物体内一些酶的活性有关。超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(POD)等构成了植物体内的“保护酶系统”，在文持自由基代谢的平衡中发挥重要作用。NdCl3能提高SOD和POD活性，降低MDA含量，缓解膜损伤，增强植物对O2的消除能力[14]。
汤锡珂等[15]研究表明，高浓度IrCl3改变了玉米根组织内过氧化物酶和酯酶的同工酶谱带，其中有两系谱带活性增强。稀土元素还能加强植物体内过氧化物酶的活性而诱导酚类物质增加，从而诱导植物产生抗病性。
1.3 稀土放射性污染的环境生态效应
稀土生产中产生含钍、铀等放射性废水。由于稀土精矿中含钍0.2%~6.0%，并含有少量的铀和镭，故在生产时转入废水内而形成放射性废水。一般采用的混凝沉淀法吸附共沉淀微量放射性元素，尽管效果较好，但产生大量的浆渣难以脱水，处理时带有伴生污染。
土壤和水体中放射性核素会引起生物种群区系成分的改变、生物群落结构的变化。不同物种在辐射敏感性和累积放射性程度方面存在差异，任一种群对环境辐射胁迫的反应，取决自身对辐照的直接应激反应， 也受其他种群对辐射反应的间接影响。
实验表明[16]，急性辐射胁迫常常导致环境中的敏感植物受伤。如松树（Pinus sp）是对辐射最为敏感的物种之一，在200 h内接受大于300 R （大于3 Gy）剂量的射线辐射后， 所有湿地松（P. elliottii）样本在其后的几个月内相继死亡；接受大于800 R（大于8Gy）剂量，树龄小于5年的长叶松（P. Palustris）样本也全部死亡； 较大树龄的长叶松在200 h 内接受照射剂量大于2 800 R （大于28 Gy）后，几个月内也全部死亡。即便将急性照射剂量转换成慢性照射的剂量率范围内， 刚松（P. rigida）仍有较高辐射敏感性；实验中也发现，阔叶树（橡树Quercus alba 和红栎Q.coccinea）、灌木（Vaccinium vacillans）和草本植物（Carex pensy lvanica）依次表现出较强的辐射抗性。
上一篇：托盘青冈的种子发芽和幼苗生理特性