石油污染和盐度对盐地碱蓬种子萌发的影响研究*

李绪燕，杨希佳，付朝阳，丛心怡，邓怡然，葛秀丽

（齐鲁工业大学（山东省科学院）环境科学与工程学院，山东 济南 250353）

黄河三角洲是我国重要的国际湿地之一，同时也是胜利油田所在地，其生态保护至关重要[1-2]。但是黄河三角洲新生土地极易发生盐碱化[3]，加上油田开发带来的石油污染，导致植被退化现象日趋严重，引起了社会和研究者的密切关注。

盐地碱蓬（Suaeda salsa）是黄河三角洲海滨带湿地广泛分布的一年生草本植物[4]，在当地群落演替、土壤修复中有着不可替代的地位。盐地碱蓬对石油烃污染的盐碱土壤具有一定的修复作用[5-6]。目前，关于石油污染[7-9]、盐度[10-14]对盐地碱蓬种子萌发和生长的影响已有较多研究成果；但是盐度和石油污染交互作用对盐地碱蓬种子萌发和生长的影响还没有公开的研究成果。而在黄河三角洲存在不同程度的石油和盐度胁迫的退化湿地，研究两者共同作用对盐地碱蓬种子萌发的影响规律、判断其在黄河三角洲适宜的萌发生境是科学有效地恢复当地盐地碱蓬群落的前提。

1 研究方法

1.1 萌发试验

选择颗粒饱满且大小均匀的健康盐地碱蓬种子，使用2%（v/v）NaClO消毒[15]。考虑石油烃在土壤中的分布特点，本实验在培养皿中铺入脱脂棉模拟土壤环境，加入不同质量的柴油浓度液模拟土壤石油污染胁迫，加入不同质量浓度的NaCl溶液模拟盐渍胁迫。本实验设置盐度质量分数梯度0、1%、2%；柴油浓度质量分数梯度0、1%、2%；共9组处理，每个处理3个重复，每个重复放置50粒盐地碱蓬种子，在温室自然光、室温条件下萌发，定期补水保持种子表面湿润。

1.2 萌发特征数据统计及分析

每天观察并记录种子发芽数持续14天。计算盐地碱蓬种子的萌发率、发芽指数、平均萌发时间。

计算公式如下：

（1）萌发率（Germination rate，GR）：

式中，GR为萌发百分率，n为正常发芽的种子数，N为供试种子总数[9]。

（2）发芽指数（Seed germination index，GI）：

式中，GI为发芽指数，Gt为第 t天的发芽数，Dt为与Gt相对应的发芽天数，t为观测天数（t=1，2，3，…，14）[9]。

对9组处理下种子各项萌发指标进行ANOVA单因素方差分析，研究盐度和石油浓度两个胁迫因素对于萌发率、发芽指数的影响以及各处理组在14天内的萌发动态规律。

2 研究结果

2.1 盐度和石油污染对盐地碱蓬种子萌发率和发芽指数的影响

萌发率反映了种子的发芽比例，发芽指数反映了种子的活力。由表1可知，盐地碱蓬种子萌发时，不同盐度和石油污染下的萌发率、发芽指数均有显著差异。没有石油污染、盐度为0和1%时，盐地碱蓬种子的萌发率较高。在单一因素胁迫下，盐度2%的萌发率显著低于盐度1%处理，石油污染也是如此；同样浓度的石油污染对盐地碱蓬种子萌发率的影响与盐度的影响没有显著差异。两种胁迫同时作用时，萌发率显著低于仅一种胁迫存在的处理。盐度为2%时，石油污染1%和2%的萌发率仅为3%。盐地碱蓬发芽指数与萌发率的变化规律相似。

由表1可以得出，盐度和石油污染对萌发率、发芽指数有显著抑制作用。在相同的质量浓度下，盐度和石油污染对种子萌发率、发芽指数的影响没有显著差异；两者共同胁迫下，抑制作用最显著，当盐度和石油污染的质量分数都达到2%时盐地碱蓬种子萌发率仅为3%。说明盐度和石油胁迫共同抑制了种子的活力，使得最终发芽率降低、萌发速度减缓。

表1 不同质量分数盐度和石油污染处理下盐地碱蓬种子萌发参数

2.2 石油和盐度对盐地碱蓬种子萌发时间动态的影响

经过ANOVA分析得到，5种处理下盐地碱蓬日新增萌发数有显著差异，如表2所示。

由表2可以看出，在盐度0+石油污染0处理下，第4-10天内有种子萌发，第4-8天萌发了全部萌发数的97.4%，其中第5、6天萌发了全部萌发数的81.3%，显著高于其他天数。其余4个处理均在第5天开始萌发，萌发持续到第13天以上，第5-9天萌发了全部萌发数的62.8%到82.7%，第7、8天萌发了全部萌发数的41.2%到54.3%，第8天萌发数显著高于其他时间。这说明盐度和石油污染延迟了种子的萌发、降低了萌发高峰期萌发比例，甚至没有明显的高峰期，使得萌发期延长，影响了发芽整齐度。

表2 不同盐度和石油污染下盐地碱蓬种子每日新增萌发数

3 结束语

盐度和石油污染会抑制盐地碱蓬种子的萌发率、发芽指数，其抑制作用会随着盐度和石油污染质量分数的增加而增加；两者同时胁迫时比同质量分数下单一变量胁迫时产生的抑制作用更显著，两者均为2%质量比浓度时，盐度碱蓬种子几乎无法萌发。盐度和石油污染还延迟了种子的萌发、影响了发芽整齐度。

建议在黄河三角洲受到盐度和石油污染严重胁迫的海岸带湿地恢复盐地碱蓬植被时应首先调研其生境盐度和石油污染程度以便盐地碱蓬成功定居和自然更新。