土壤Pb、Zn污染是焦点性的环境问题,植物修复在治理环境Pb、Zn污染时,被认为是绿色、环境友好的技术手段,植物修复的关键是保证植物能够正常生长。重金属胁迫下植物光合作用受抑制是显著的毒害现象。为此,本文以1年生阔叶落叶幼树毛红椿为研究对象,通过室内盆栽试验,设置对照组(CK)、Pb处理和Zn处理组,将PbCl2、ZnCl2配置成10g/L的溶液后分别掺入盆栽土壤,每次掺入后的第15和30天进行测定并取样,共计掺入处理2次。研究Pb、Zn胁迫下毛红椿叶片气体交换参数和光系统Ⅱ原初光化学反应的响应变化,并对比分析毛红椿对Pb、Zn的吸收富集效果。实验结果将为耐性木本植物的选择提供坚实的数据基础。主要研究结论如下:1、随着Pb、Zn胁迫时间和掺入处理次数的增加,毛红椿叶片的气体交换参数受到了严重的影响,造成蒸腾速率(Tr)、最大净光合速率(Pn)、气孔阀值(Ls)和气孔导度(Cond)的显著降低,而胞间CO2(Ci)则显著提高,非气孔限制是导致Pn降低的主要原因。对比Zn、Pb胁迫下气体交换参数的变化,得出Pb对毛红椿叶片光合速率的抑制比Zn弱。2、由叶绿素荧光参数提供的信息可知,毛红椿叶片在Zn、Pb胁迫下最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ETR)、光化学猝灭(qP)均显著降低,非光化学猝灭(NPQ)显著升高,说明毛红椿在Pb、Zn胁迫下PSⅡ反应中心遭到破坏,光化学途径受阻并发生了较为显著的光抑制现象,热耗散系统启动,以热的形式耗散掉过剩光能。随着Pb、Zn胁迫时间和掺入处理次数的增多,毛红椿的Fv/Fm、ETR、总体显现为下降趋势,但Zn处理组下降趋势高于Pb处理组,并且Zn处理组,ETR在第1次处理后的15天就出现了抑制现象,并在第2次处理后30天ETR对光强的响应情况出现了紊乱,NPQ也出现无规律波动,表明Zn极大的抑制了毛红椿PSⅡ的电子传递和能量流动。同时,通过PSⅡ光能分配的变化可以看出,Zn胁迫下叶片发生了很强的光损伤现象(YNO显著升高)。3、在Pb、Zn处理下,根是吸收富集Pb2+的主要部位,Pb对照组的根吸收量比处理组低了6.67-20.84倍,Pb对照组的茎根吸收量比处理组低了2.07-7.08倍,Pb在叶的富集量最少,仅比对照组高出2.46-6.49倍;而在吸收富集Zn的方面,根、茎、叶的富集量相当。从Pb、Zn在毛红椿体内的迁移能力可以看出,Pb迁移到叶片的量很少,而Zn可以大量迁移到叶片。4、在Pb、Zn处理下,毛红椿叶片营养元素的吸收积累出现差异,Pb处理下P、K、Ca含量高于对照,而Mg和Fe的含量在Pb处理后与对照相比各有高低;Zn处理下毛红椿叶片矿质元素的变化,K、Ca的含量在Zn处理组高于对照,而P、Mg和Fe的含量则显著低于对照(P<0.05)。对比Pb、Zn处理后每次测量的矿质元素含量可以得出,Zn处理后毛红椿叶片P、Mg和Fe含量显著低于Pb处理(第1次Zn处理后15天P的值除外),Zn处理后毛红椿叶片K含量显著高于Pb处理,Zn处理后毛红椿叶片Ca含量与Pb处理相比各有高低。5、PCA分析得出,Pb对毛红椿叶片的伤害最先表现在光合器官功能受到损伤,光合速率显著下降,随着Pb胁迫增加,叶片营养元素的吸收积累也随之受到了影响;而Zn对毛红椿叶片的伤害表现出光合器官功能和营养元素吸收代谢在最初就开始受到了影响。综上所述,Pb作为一种植物不需要的有毒污染物,主要在根系富集,对叶片光合作用影响显著,Zn作为植物需要的微量元素,很容易被植物吸收并转运到叶片,对叶片光合作用及营养元素吸收积累在短时间内都产生显著影响,而且毒性比Pb严重。