南三岛土壤-红树植物系统中重金属形态特征及迁移转化规律OA北大核心CSTPCD

位于海陆缓冲带的红树林湿地是重金属污染物重要的源与汇.为探究红树林土壤-红树植物系统对重金属污染物的累积及迁移规律,揭示土壤重金属形态特征与红树植物对重金属吸收富集能力的关系,以湛江南三岛红树林为研究对象,对表层土壤和红树植物白骨壤(Avicennia marina)的8种重金属质量分数与土壤重金属形态特征进行了研究.采用生物富集系数和转移系数分析红树植物对重金属元素的富集与转移特征,结合相关性分析方法探讨了土壤中重金属有效态含量与植物体内重金属含量的相关关系.结果表明:(1)南三岛红树林土壤中重金属平均质量分数表现为锌(Zn)>铜(Cu)>铬(Cr)>铅(Pb)>镍(Ni)>砷(As)>汞(Hg)>镉(Cd),8种重金属的平均质量分数均未超过国家土壤环境质量标准.从形态特征看,除砷(As)和汞(Hg)外,其余6种重金属元素有效态含量比例均大于70％,具有较高的二次释放潜力.(2)不同重金属元素在红树各部位的累积存在差异,总体上根部的质量分数最高;且红树的富集能力与转移能力并非呈正相关关系.研究区土壤中铬(Cr)和镍(Ni)有效态含量较高,但在白骨壤体内累积不明显,主要与土壤中该元素以相对较为稳定的可氧化态为主有关;而酸提取态和可还原态含量较高则可以促进红树林土壤中重金属的生物有效性.(3)白骨壤对镉(Cd)和汞(Hg)这两种元素具有较强的生物富集作用,且白骨壤在研究区分布较广数量较多,可作为红树林湿地生态恢复的先锋植物.(4)南三岛红树林土壤中重金属有效态含量与植物体内重金属质量分数的相关系数表明,红树根部铬(Cr)、镍(Ni)和铅(Pb)与土壤中该元素的有效态呈正相关,其余元素为负相关;茎部砷(As)和铅(Pb)与土壤中该元素的有效态呈正相关,其余元素为负相关;而叶片中铬(Cr)和锌(Zn)与土壤中该元素的有效态呈负相关,其余元素为正相关,且总体上相关性不显著.