近年来,土壤盐渍化和重金属污染问题成为土壤环境治理和研究的热点。由于现代工业的发展、废水废气的排放以及化学农药的大量使用,导致土壤中重金属离子含量急剧增加。这些重金属离子参与组成的各种重金属盐不仅降低了土壤的肥力,而且影响植物的正常生长发育,还会降低作物的产量和品质。土壤的盐渍化是由于易溶性盐类积累而引起的,含有较多易溶中性盐、pH值不超过8.5的土壤称为盐土,含有较多易溶碱性盐、pH值大于8.5的土壤称为碱土。而在自然界,盐土和碱土往往同时存在,共同作用引起盐碱胁迫。文冠果是我国特有的木本油料植物,广泛分布于东北、华北及新疆等地区。文冠果(Xanthoceras sorbifolia)对环境的适应性极强,具有耐土壤贫瘠、耐寒、耐干旱、抗风沙等特性,使其成为山区绿化、退耕还林、防风固沙的首选油料、生态经济树种,并被列为“十一五”发展规划制造生物柴油的八大树种之一。随着对能源需求的增加,文冠果大面积推广到我国新疆等土壤贫瘠地区,盐碱及重金属严重影响了此地区 土壤成分,导致植物的生长发生不同程度的变化,如酶活性、渗透调节物质、叶绿素含量、光合速率等。本研究主要探讨在盐碱及重金属胁迫条件下,文冠果幼苗叶片的生理生化特征发生的变化及趋势,对文冠果适应环境胁迫机制的深入研究和合理推广种植,均具有重要的理论和实践意义。本实验选择两个月文冠果幼苗为研究对象,对其进行了盐碱及重金属的胁迫实验。根据新疆南部典型地区地下水重金属的污染情况,选择两种典型重金属Fe、Mn同NaCl、Na2CO3进行复合盐碱及重金属胁迫实验。实验设置CK组为对照组,设FeSO4(A组)、FeSO4+MnSO4(B组)、盐碱+FeSO4+MnSO4(C组)3种胁迫浓度,每种浓度做3次实验,每次实验重复3遍,即每种胁迫浓度下共计9次实验。在胁迫后的第1天、第3天和第5天,取CK组、A组、B组和C组的文冠果幼苗叶片分别测量各实验数据。测量结果如下:1.在盐碱及重金属胁迫下,文冠果幼苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性变化趋势趋于一致,总体上体现了随着胁迫处理浓度的加剧和胁迫时间的延长,SOD和POD均逐渐升高,均在C组胁迫处理时高于同期CK组值,并达到最大值。可以得出文冠果在盐碱及重金属胁迫下,会增强植物体内的抗氧化酶活性,以抵制胁迫带来的损伤,抗氧化酶活性与丙二醛含量之间存在必然的相关性,通过提高抗氧化酶活性减轻胁迫对植物体造成的伤害,并且降低了细胞膜脂的过氧化伤害。但胁迫程度一旦超过文冠果的耐受极限,酶活性会降低,再次导致MDA的大量产生。2.盐碱及重金属胁迫对文冠果幼苗叶片中丙二醛含量变化影响显著。总体来看,在盐碱及重金属胁迫处理下,随着胁迫浓度增加和时间延长,MDA含量呈缓慢上升趋势,在C组胁迫下达到最高值。MDA体现了植物细胞膜脂的过氧化程度,植物叶片中MDA含量升高导致植物细胞中活性氧分子的累积,使细胞膜质发生严重过氧化。3.盐碱及重金属胁迫对文冠果幼苗叶片的脯氨酸、可溶性蛋白质等渗透调节物质含量变化影响显著。随着胁迫浓度增加和时间延长,脯氨酸、可溶性蛋白质容量均呈持续上升趋势,且各组胁迫之间的差别也随之加大,在C组胁迫下达到最高值。可以看出盐碱及重金属胁迫对叶片渗透调节物质影响显著,随着胁迫程度的加剧,植物大量积累脯氨酸和可溶性蛋白质含量来清除活性氧,降低膜脂过氧化。4.盐碱及重金属胁迫下文冠果幼苗叶片的电导率变化明显,随着胁迫浓度的加剧和胁迫时间的延长电导率呈上升趋势,在不同的胁迫天数下均以C组胁迫时文冠果幼苗叶片的电导率达到最大值。说明植物生物膜结构在盐碱及重金属胁迫下发生破坏性变化,植物生物膜失去制动吸收能力,以及选择透过性能力,细胞膜的透性变大,导致电导率上升。5.盐碱及重金属胁迫对文冠果幼苗叶片中叶绿素含量的影响明显,随着胁迫浓度增加和时间延长,叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素含量的变化趋势相近,均在胁迫处理后的第1天和第3天呈先升高后降低的趋势,均以第1天A组胁迫时含量最高,在胁迫第5天后呈下降趋势,各叶绿素含量均低于CK组值。6.盐碱及重金属胁迫处理导致文冠果幼苗叶片的光合作用受到了抑制,即随着盐碱及重金属胁迫的增强,文冠果幼苗叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)逐渐降低,这可能与盐碱及重金属胁迫引起保卫细胞质游离Ca2+浓度的升高有关,引起气孔关闭,导致Pn、Ci和Tr的下降。