镉和微塑料及二者复合对秋茄生长及光合特征的影响

摘要

城市红树林面临重金属和微塑料（MPs）复合污染的环境问题。其中，镉（Cd）具有较高的生态风险，聚乙烯（PE）和聚氯乙烯（PVC）是红树林中常见的微塑料污染物。该研究以红树植物秋茄（Kandelia obovata）为研究对象，开展重金属Cd(0、5、50 mg·kg^-1)和微塑料(小粒径PE（13μm）、大粒径PE（830μm）；小粒径PVC（13μm）、大粒径PVC（830μm）)复合胁迫试验，探究Cd和MPs及二者复合对秋茄生长和光合特征的影响。结果表明：（1）PE对秋茄生长的影响不显著；在高Cd胁迫(50 mg·kg^-1)下，大粒径PVC显著抑制根和叶的生长（P<0.05）。（2）叶中营养元素Na、K、Ca、Mg含量受Cd胁迫程度、MPs类型和粒径的影响。（3）MPs与Cd对叶绿素含量的抑制具有协同作用，其中，低Cd(5 mg·kg^-1)与小粒径PVC复合胁迫下叶片中叶绿素a和类胡萝卜素含量最低，高Cd与小粒径PVC复合胁迫下叶片中叶绿素b含量最低；在高Cd胁迫下，小粒径PVC处理使叶净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）和蒸腾速率（T_r）及叶片实际光化学量子产量(Y（Ⅱ）)、电子传递速率（ETR）、光化学淬灭系数（q_P）和光化学耗散的相对份额（P）显著提高（P<0.05），说明小粒径PVC处理可以缓解Cd胁迫对秋茄光合作用的毒害作用；与单独Cd胁迫相比，Cd与PE复合胁迫对秋茄叶绿素荧光参数无显著影响。综上，PE及其与Cd复合胁迫对秋茄生长及光合作用影响不显著；PVC对Cd胁迫具有较强的协同作用，小粒径PVC缓解Cd对秋茄光合作用的负面影响，而大粒径PVC的毒害作用更强。

关键词

秋茄 / 重金属 / 微塑料 / 植物生长