镉（Cd）对观赏植物一串红光合特性及叶绿素荧光参数的影响：探寻城市镉污染生物指示新方向

为探究一串红（Salvia splendens）对镉（Cd）胁迫的耐受性和适应性，研究人员开展土壤实验，测量光合色素、气体交换和叶绿素荧光参数。结果表明，Cd 抑制一串红生长，破坏光合作用。这为城市 Cd 污染生物监测提供了新方向。

　　一串红（Salvia splendens Ker-Gawl.）广泛应用于城市园林绿化，常暴露于工业和汽车排放导致的镉（Cd）污染中。然而，其对 Cd 胁迫的耐受性和适应性尚不清楚。研究人员进行了一项土壤实验，通过测量光合色素、气体交换和叶绿素荧光参数，研究 Cd 对一串红生长和光合性能的影响。将四周龄幼苗分别用 0（对照，CK）、0.5、2.5、5、10、25 和 50 mg?kg^?1的 Cd 处理 60 天。结果显示，根长以及叶、茎、根的生物量显著降低，在较高 Cd 水平下，地上部和根部生物量分别显著下降高达 46.3% 和 28.5%。转运因子（TF）较低（TF＜1.0），当 Cd 高于 5 mg?kg^?1时，生物积累因子（BCF＜1.0）下降，表明 Cd 吸收有限。Cd 胁迫（＞5 mg?kg^?1）导致叶绿素 a（Chl a）和叶绿素 b（Chl b）含量下降，但 Chl a/b 比值升高，从而扰乱光合作用，导致光合参数显著下降。Cd 暴露（＞2.5 mg?kg^?1）使净光合速率（Pn）显著降低 18.94 - 52.91%，气孔导度（Gs）降低 35.77 - 58.53%，蒸腾速率（Tr）降低 24.63 - 48.83%，而胞间二氧化碳浓度（Ci）仅轻微降低 7.0%，表明 Pn 下降的非气孔因素。Cd 浓度（＞5 mg?kg^?1）使初始荧光（Fo）降低 7.44 - 31.58%，最大荧光（Fm）测量值降低约 20%，表明光系统 II（PSII）受损。在 50 mg?kg^?1时，光化学猝灭（qP）进一步降低 40.31%，光化学能量耗散的量子产额（ΦPSII）降低 44.77%，电子传递速率（ETR）降低 25.11%，而非光化学猝灭增加 42.66%，表明 PSII 受到显著抑制，光抑制增强。随着 Cd 水平升高，ΦPSII 降低，同时 PSII 中调节的非光化学能量损失的量子产额（ΦNPQ）和非调节的能量损失的量子产额（ΦNO）增加，表明非光化学能量耗散增强，光抑制加剧。一串红对 Cd 胁迫表现出高敏感性，生长受抑制，光合作用被破坏，凸显了其作为城市地区 Cd 污染生物指示物的潜力。