重金属污染的树木修复能力综合评价及预测取得重要进展

近日，亚林所生态修复研究团队在柳树植物修复能力综合评价及预测方法上取得突破性进展，为以重金属积累能力为目标性状的柳树材料选育提供理论依据，并为木本植物重金属污染修复潜力的综合评价以及预测提供更加全面和科学的方法。
利用速木本植物对重金属污染的土壤进行植物修复，是国际上针对大面积土壤重金属污染治理最经济有效的手段。柳树既是用于植物修复的理想材料，也是开展木本植物重金属抗性机制研究的良好试材。现有对树木重金属修复能力的评价，多参照草本植物的方法，利用生物富集系数（BCF）和转运系数（TF），存在指标体系单一，难以全面反应树木童期长、生命周期长的特性及复合污染情景的问题。亚林所生态修复研究团队首次将经济学中的层次分析-熵权法（AHP-EW）模型应用到柳树多克隆、多层次的评价中，基于生长指标、光合能力、化学计量特征、重金属浓度和重金属转移能力，构建了重金属修复能力综合评价方法（AHP-EW），较综合生物浓度指数CBCI更为精确、真实地反应树木对于复合重金属污染修复的综合潜力。AHP-EW方法充分考虑影响植物修复效率的指标，可以全面和客观地进行综合评价，方便管理者快速筛选出适合多金属污染的修复树种，从而高效治理重金属污染场区。该成果发表在国际权威学术期刊《Science of the Total Environment》 (中科院1区SCI, IF= 10.753)和《Plant and Soil》（中科院二区TOP期刊, IF=4.993），中国林科院亚林所已毕业博士曹旖旎为第一作者，陈光才研究员为通讯作者。
同时，团队利用北美灌木柳育种群体，进一步开展灌木柳镉积累能力的预测及其遗传特征研究，基于叶片光合色素以及叶绿素荧光参数等构建了叶片镉积累能力预测模型；在此基础上，通过计算亲本和子代叶片镉含量的杂交优势率，阐明了柳树叶片镉积累能力在亲本和子代之间的传递特征，研究成果为以重金属积累能力为目标性状的柳树材料选育提供理论依据。相关成果发表在《Journal of Environmental Management》（中科院二区TOP期刊, IF=8.91）、和《植物资源与环境学报》（CSCD），亚林所王树凤副研究员为第一作者，陈光才研究员为通讯作者，美国纽约州立大学Timothy Volk教授参与了部分工作。
以上研究获得国家自然科学基金面上项目（31770653）和中央级公益性科研院所基金重点项目（CAFYBB2019SZ001）的资助。（文：王树凤）
中国林科院亚林所 2022-12-13

关键词 柳树  植物修复  重金属污染  树木修复  综合评价  修复预测  图片