本發(fā)明屬于環(huán)境生態(tài)學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種利用濕地克隆植物的克隆性狀以促進(jìn)其在重金屬鎘污染水體中快速擴(kuò)繁以進(jìn)行植被恢復(fù)與重建的方法，該方法能夠減緩濕地水體重金屬鎘污染狀況，改善濕地生態(tài)環(huán)境，美化濕地景觀，有效恢復(fù)和保護(hù)濕地生態(tài)和服務(wù)功能。
背景技術(shù)：
濕地被譽(yù)為“地球之腎”，具有調(diào)節(jié)氣候、凈化水體、涵養(yǎng)水源、美化環(huán)境、維持生物多樣性等眾多的生態(tài)和服務(wù)功能。但近年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人類活動對濕地生態(tài)系統(tǒng)的干擾日益加劇，工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)廢水及生活污水的過量排放，廢水中的重金屬離子也隨之流入濕地生態(tài)系統(tǒng)中，導(dǎo)致濕地水體受到重金屬的嚴(yán)重污染。重金屬污染水體嚴(yán)重抑制濕地植物生長，破壞濕地植被結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致濕地生態(tài)和服務(wù)功能退化甚至喪失。因此，對重金屬污染濕地進(jìn)行植被的恢復(fù)與重建對于有效恢復(fù)和保護(hù)濕地生態(tài)和服務(wù)功能具有十分重要的意義。
濕地植被的主體(超過90％)是具有克隆性(自然狀況下自發(fā)產(chǎn)生遺傳結(jié)構(gòu)相同的后代個體的能力)的植物，即克隆植物?？寺⌒再x予克隆植物一些特有的性狀，包括克隆可塑性、克隆整合性和克隆儲存性等。國內(nèi)外大量研究表明，這些克隆性狀可以極大地提高克隆植物抗逆、抗干擾的能力，使得克隆植物可以在一些非克隆植物難以生存的極端環(huán)境中存活和繁殖。盡管國內(nèi)外研究大量使用克隆植物進(jìn)行濕地植被的恢復(fù)與重建，但所采用的技術(shù)并未充分考慮克隆植物這些特殊的生活史特征，因此其恢復(fù)成效并不理想。我們認(rèn)為，在濕地恢復(fù)與重建過程中，充分利用植物的克隆性以提高其耐受脅迫的能力可能是成功實現(xiàn)對污染濕地進(jìn)行植被恢復(fù)與重建的關(guān)鍵因素。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提出一種利用濕地克隆植物的克隆性狀以促進(jìn)其在重金屬鎘污染水體中快速擴(kuò)繁以進(jìn)行植被恢復(fù)與重建的方法，該方法能夠減緩濕地水體重金屬鎘污染狀況，改善濕地生態(tài)環(huán)境，美化濕地景觀，有效恢復(fù)和保護(hù)濕地生態(tài)和服務(wù)功能。
實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案如下：
一種利用濕地克隆植物的克隆性修復(fù)重金屬鎘污染水體的方法，包括如下步驟：
(1)在鎘污染水體岸邊(一般指土壤中，下同)種植克隆植物雙穗雀稗，待其在岸邊定植后將植株先端置于鎘污染水體，使其在水面上匍匐生長、分枝形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；并與岸邊土壤的分株形成連接的匍匐莖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；岸邊分株和水面分株之間可以通過克隆整合作用進(jìn)行物質(zhì)和水分的傳輸；
(2)定期收割水面的雙穗雀稗植株。
收割后的雙穗雀稗植株可轉(zhuǎn)移到其它地方集中處理或進(jìn)行資源化加工處理或無害化處理。
優(yōu)選地，雙穗雀稗在土壤種植間距為10-20cm，更有利于為雙穗雀稗大量無性系克隆分株的形成預(yù)留足夠的空間，有利于克隆分株間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成。
優(yōu)選地，雙穗雀稗在土壤種植方式為壓條種植，以利于分布在土壤(無鎘污染)區(qū)域的分株產(chǎn)生龐大的須根系統(tǒng)。龐大的根系一方面可增強(qiáng)對土壤養(yǎng)分的吸收并通過克隆整合向水生分株供給養(yǎng)分，另一方面可通過克隆整合分?jǐn)偹种旮患逆k離子以減輕鎘污染對水生分株的脅迫。
優(yōu)選地，在土壤中種植的是雙穗雀稗通過無性繁殖產(chǎn)生的分枝。其優(yōu)點在于獲取材料較快，也較為容易。雙穗雀稗為田間雜草，無性繁殖能力非常旺盛，在土壤養(yǎng)分條件較差的情況下也能通過無性繁殖產(chǎn)生大量分枝。
優(yōu)選地，當(dāng)雙穗雀稗在土壤中生長出至少8個成熟節(jié)和幼稍先端的匍匐莖片段，每個成熟節(jié)間均長出根后再將植株先端置于鎘污染水體上生長；進(jìn)一步優(yōu)選為8-20個成熟節(jié)。在溫室實驗中保證水生分株的最后兩個節(jié)均長出根，根據(jù)前期實驗，確定至少需要8個成熟節(jié)。在實際應(yīng)用中，可增加至20個節(jié)左右，以利于植株較快地恢復(fù)生長和擴(kuò)散繁殖。
一般地，在鎘污染水體岸邊的土壤通常不需要額外施加肥料，雙穗雀稗植物即可正常生長。為進(jìn)一步促進(jìn)雙穗雀稗植株較快生長，可適當(dāng)堆加河(湖)岸土壤。
優(yōu)選地，在鎘污染水體岸邊的土壤可間作種植蒼耳、蘆葦、水芹、狗尾草、荻、酸模、牛筋草等植物，這些植物對鎘的富集量雖然不及雀稗，但是相對其他濕地植物，它們富集鎘的能力相對較高；而且這些植物在濕地均自然共存，且可有效抑制外來入侵植物的生長。
優(yōu)選地，水面上的雙穗雀稗生長于網(wǎng)式浮床上，一方面以利于水生分株莖和葉的生長和進(jìn)行光合作用，另一方面有利于定期收割。
優(yōu)選地，所述網(wǎng)式浮床使用普通漁網(wǎng)(例如網(wǎng)眼型號：6股2厘米)作為浮床網(wǎng)，浮床框架由硬質(zhì)pvc管組成，空心且密封；床面的四個角用密封空心塑料浮箱固定，并將浮箱固定在岸樁上。
優(yōu)選地，在雙穗雀稗植株的生長季，首次收割時間為雙穗雀稗在水面的分株恢復(fù)正常生長2個月后；以后可每間隔2個月定期收割。在雙穗雀稗生長季過后，可視植株長勢延長收割間隔時間。根據(jù)實驗結(jié)果在少量雙穗雀稗水生分株處理2個月后，水體的鎘離子濃度已經(jīng)降低20-30％。如果種植密度合適，生長季每間隔2個月進(jìn)行收割是非常合適的。
優(yōu)選地，收割時水面上的雙穗雀稗留莖5-10cm，以利于新生分株繼續(xù)沿水面匍匐生長。
優(yōu)選地，所述鎘污染水體中鎘濃度≥4mg L-1，進(jìn)一步優(yōu)選為4-12mg L-1。
具體地，上述修復(fù)重金屬鎘污染水體的方法，包括如下步驟：
(1)在鎘污染水體岸邊的土壤壓條種植克隆植物雙穗雀稗，種植間距為10-20cm，待其在土壤定植生長出8-20個成熟節(jié)和幼稍先端的匍匐莖片段、每個成熟節(jié)間均長出根并形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)后將植株先端置于鎘污染水體，使其在水面上的網(wǎng)式浮床上匍匐生長、分枝形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；并與岸邊土壤的分株形成連接的匍匐莖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；岸邊分株和水面分株之間可以通過克隆整合作用進(jìn)行物質(zhì)和水分的傳輸；
(2)定期收割水面的雙穗雀稗植株：首次收割時間為水面的分株恢復(fù)正常生長2個月后；以后每間隔2個月定期收割；收割時水面上的雙穗雀稗留莖5-10cm。優(yōu)選地，在鎘污染水體岸邊的土壤間作種植蒼耳、蘆葦、水芹、狗尾草、荻、酸模、牛筋草等植物。
本發(fā)明還包括雙穗雀稗在重金屬鎘污染水體修復(fù)中的應(yīng)用。所述雙穗雀稗包括具有克隆整合的植株和不具有克隆整合的植株，優(yōu)選為具有克隆整合的植株。
本發(fā)明基于克隆植物的克隆整合性狀，植株處于良好環(huán)境下的分株能極大地緩解處于不良環(huán)境下分株所受到的脅迫，進(jìn)而促進(jìn)整個植株的生長和繁殖。因此，對于重金屬污染的河流或湖泊，我們可以通過在河(湖)岸區(qū)域人為構(gòu)建濕地克隆植物群落，利用克隆植物自身快速的生長和繁衍特性，使其同一植株的分株能在河(湖)岸和淺水區(qū)形成巨大的地下根狀莖或地上匍匐莖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中分布在河(湖)岸良好環(huán)境下的分株能極大地緩解分布在重金屬污染水體中的分株所受到的脅迫，并促進(jìn)其快速擴(kuò)繁，從而達(dá)到恢復(fù)和重建濕地植物群落的目的。該植被構(gòu)建技術(shù)的關(guān)鍵在于選擇合適的濕地克隆植物中，利用其克隆性，通過克隆整合提供的資源共享支持和克隆可塑性提供的強(qiáng)表型可塑性使得濕地克隆植物可以從河(湖)岸向污染水體區(qū)域快速擴(kuò)散和繁殖。
通過構(gòu)建植被以修復(fù)重金屬污染的技術(shù)具有費用低、不易造成二次污染、美化環(huán)境等優(yōu)點。已有研究表明，有些濕地植物對水體重金屬污染具有一定的富集作用。結(jié)合植被修復(fù)重金屬污染技術(shù)，在進(jìn)行植被構(gòu)建之前，篩選出對水體重金屬具有較強(qiáng)富集能力的濕地克隆植物進(jìn)行擴(kuò)繁。我們認(rèn)為濕地克隆植物的克隆性(克隆整合)不僅能顯著提高分布在重金屬污染水體分株的擴(kuò)繁能力，同時，也可能提高其對重金屬離子的富集能力。因此，該技術(shù)也能在一定程度上減緩濕地水體重金屬污染，最終達(dá)到恢復(fù)濕地植物群落及凈化濕地重金屬污染的目的。
本發(fā)明即可有效去除鎘污染水體中的鎘離子，并能有效改善河岸帶生態(tài)環(huán)境，美化河岸帶景觀，有效恢復(fù)和保護(hù)河流生態(tài)和服務(wù)功能。
附圖說明
圖1為溫室實驗條件下濕地克隆植物基于克隆整合在陸地-重金屬污染水體中的擴(kuò)繁模式圖。
具體實施方式
以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。實施例中未注明具體技術(shù)或條件者，按照本領(lǐng)域內(nèi)的文獻(xiàn)所描述的技術(shù)或條件，或者按照產(chǎn)品說明書進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可通過正規(guī)渠道商購買得到的常規(guī)產(chǎn)品。
實驗例1目標(biāo)物種的確定
通過溫室控制實驗，篩選出一種對水體重金屬鎘具有較強(qiáng)耐受和富集能力的濕地植物，且該物種在河(湖)岸的淺水區(qū)能快速擴(kuò)散和繁殖。我們通過在北京市典型濕地(北沙河、密云水庫、金牛湖等)采集具有廣泛自然分布的本地濕地植物共15種，將其帶回溫室進(jìn)行培養(yǎng)后，對其進(jìn)行人為添加鎘溶液(4mg L-1)處理，處理時間1個月。處理后，記錄各物種的存活率，并測定植物地上部分鎘富集量。
實驗結(jié)果：如表1所示。雙穗雀稗、蒼耳、蘆葦、水芹、狗尾草、荻、酸模、牛筋草等對鎘的富集量較高，且在低濃度(4mg L-1)鎘處理下，這些物種的存活率均為100％。以上物種對鎘的富集量依次降低，因此，雙穗雀稗在這些濕地植物中對鎘的富集量較高。雙穗雀稗為田間雜草，生長能力較為旺盛，對環(huán)境條件的要求較低。值得注意的是，該物種是一種典型的濕地克隆植物，能通過無性繁殖產(chǎn)生大量分株，這些分株能在水面匍匐生長，并形成匍匐莖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，有利于其在水面的擴(kuò)散和繁殖，因此，最終確定目標(biāo)物種為雙穗雀稗。
但是，仍有以下三個關(guān)鍵問題還需要進(jìn)一步驗證：(1)雙穗雀稗是否能適應(yīng)更高濃度(如12mg L-1)的水體鎘污染？(2)河(湖)岸分株與鎘污染水體分株之間的克隆整合對污染水體中分株擴(kuò)繁能力的促進(jìn)作用有多大？(3)河岸帶與水體的匍匐莖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對鎘富集的促進(jìn)作用有多大？
表1鎘溶液(4mg L-1)處理下濕地植物對鎘的富集量和存活率
實驗例2
我們進(jìn)一步開展了如下溫室實驗，通過合理的實驗設(shè)計和精確的實驗分析測定以回答“實驗例1”中的三個關(guān)鍵問題。具體的實驗步驟如下：
(1)截取克隆植物雙穗雀稗通過無性繁殖形成的分枝，采取壓條的方式進(jìn)行培養(yǎng)，培養(yǎng)出8個成熟節(jié)和幼稍先端的匍匐莖片段，使其每個成熟節(jié)間均長出根；
(2)構(gòu)建網(wǎng)式浮床：使用普通漁網(wǎng)(網(wǎng)眼型號：6股2厘米)作為浮床網(wǎng)，浮床框架由孔徑1cm的硬質(zhì)pvc管組成，空心且密封，每浮床單元長32×20cm。在實際大面積的應(yīng)用中，床面的四個角需用密封空心塑料浮箱固定，并將浮箱固定在岸樁上；
(3)選用102個塑料水箱(40×32cm)，將其用塑料板均勻分隔為土壤(模擬河岸帶區(qū)域)和鎘污染水體(模擬濕地鎘污染水體區(qū)域)兩個區(qū)域，將浮床置于塑料箱的鎘污染水體水面上；
(4)將壓條培養(yǎng)植株基端的4個節(jié)種植在土壤基質(zhì)中，待植物定植后，將先端的4個節(jié)向4種不同程度的鎘污染水體區(qū)域(0,4,8,12mg L-1)中匍匐擴(kuò)散和繁殖，并在水面上形成匍匐莖網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，最終同一植株在土壤和鎘污染水體區(qū)域的分株形成的河岸帶和水面的匍匐莖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(圖1)。為了檢驗河(湖)岸分株與鎘污染水體分株之間的克隆整合對污染水體中分株擴(kuò)繁能力和對鎘富集能力的促進(jìn)作用，我們在水生分株定植后，將另外一組植物陸生和水生分株之間的匍匐莖人為地切斷，使陸生和水生分株之間無物質(zhì)和水分的交換。將兩組實驗結(jié)果進(jìn)行比較，即可分析具有陸生-水生相連的匍匐莖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對水生分株和整株擴(kuò)繁能力的促進(jìn)作用；
(5)在匍匐莖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)繁60天后，測定植物和水體中鎘含量；分土壤區(qū)域和水體區(qū)域?qū)χ仓甑目偣?jié)數(shù)進(jìn)行測定，并將植株烘干，測定其葉、莖和根生物量；分析克隆整合和重金屬處理對植物生長、植物重金屬鎘離子富集能力及水體重金屬鎘離子去除能力的影響。溫室實驗條件下濕地克隆植物基于克隆整合在陸地-重金屬污染水體中的擴(kuò)繁模式如圖1所示。
2.1克隆整合顯著提高雙穗雀稗在鎘污染水體中的擴(kuò)繁能力
實驗結(jié)果：如表2所示，雙穗雀稗植株在土壤和重金屬鎘污染水體區(qū)域初步形成地上匍匐莖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)后(實驗開始時)，在其水陸連接部位通過切斷或保留土壤和鎘污染水體分株間的匍匐莖，并在實驗結(jié)束時分別測定土壤和鎘污染水體中分株葉、莖和根生物量以及總節(jié)數(shù)，以驗證克隆整合在不同重金屬鎘污染下對植株擴(kuò)繁能力的影響。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)克隆整合顯著提高了雙穗雀稗在重金屬鎘污染水體中的生長和繁殖能力，即具有克隆整合的植株的生長和繁殖能力顯著高于不具克隆整合的植株?？寺≌蠈χ仓晟L的促進(jìn)作用主要體現(xiàn)在增強(qiáng)了分布在隔污染水體分株(先端)的擴(kuò)繁能力，即具有克隆整合植株先端分株的葉、莖和根的生物量積累顯著高于不具克隆整合的植株，因而，克隆整合提高了先端分株的生長擴(kuò)散能力。同時，具有克隆整合植株先端分株的總節(jié)數(shù)顯著高于不具克隆整合的植株，因而，克隆整合顯著提高了先端分株的繁殖能力(克隆植物的每節(jié)間都可作為一個繁殖體)?？寺≌蠈χ仓晡挥阪k污染水體分株擴(kuò)繁能力的促進(jìn)作用并沒有降低其分布在土壤分株的擴(kuò)繁能力，最終具有克隆整合的整株的總生物量積累和總節(jié)數(shù)顯著高于不具克隆整合的植株。因此，克隆整合顯著促進(jìn)了分布在鎘污染水體分株及整個陸生和水生匍匐莖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的擴(kuò)繁能力。
2.2克隆整合對植株擴(kuò)繁能力的促進(jìn)效應(yīng)隨水體鎘濃度的提高而增強(qiáng)
為了分析克隆整合對植株擴(kuò)繁能力的促進(jìn)效應(yīng)受水體重金屬鎘濃度變化的影響，我們計算了不同鎘濃度水平下克隆整合對植株擴(kuò)繁能力的促進(jìn)效應(yīng)，即促進(jìn)效應(yīng)＝具有克隆整合植株的生長和繁殖指標(biāo)/不具克隆整合的植株的生長和繁殖指標(biāo)。實驗結(jié)果：如表3所示，分析結(jié)果表明克隆整合對雙穗雀稗分布在鎘污染水體分株(先端)和整個陸生和水生匍匐莖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)擴(kuò)繁能力的促進(jìn)作用總體上隨重金屬鎘濃度的提高而增強(qiáng)，即水體鎘污染濃度越高，具有克隆整合和不具克隆整合植株的擴(kuò)繁能力的差異越大，克隆整合的效應(yīng)越強(qiáng)。因此，本發(fā)明中利用濕地植物的克隆整合以促進(jìn)其在鎘污染水體中快速擴(kuò)繁的方法不僅適用于輕度重金屬鎘污染水體下植株的擴(kuò)繁，也適用于中度及重度鎘污染水體。與輕度鎘污染水體相比，克隆整合的促進(jìn)作用在重度鎘污染水體中更加顯著。
表3不同重金屬鎘污染水體中克隆整合對雙穗雀稗擴(kuò)繁能力的促進(jìn)效應(yīng)
2.3克隆整合提高雙穗雀稗對鎘污染水體中鎘離子的富集能力
通過在實驗開始時切斷或保留雙穗雀稗分布在土壤和鎘污染水體分株間的匍匐莖，并在實驗結(jié)束時分別測定土壤和鎘污染水體中分株葉、莖和根的鎘離子濃度，以分析克隆整合在不同重金屬鎘污染下對植株鎘離子富集能力的影響。
實驗結(jié)果：如表4所示。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)雙穗雀稗具有非常高的對重金屬鎘的富集能力，其對鎘的富集能力與已發(fā)現(xiàn)的鎘超富集植物如東南景天(Sedum alfredii Hance)對鎘的富集能力相當(dāng)?？寺≌辖档土穗p穗雀稗先端對重金屬鎘污染水體中鎘離子的富集能力，即具有克隆整合的植株的先端的鎘離子的濃度略低于不具克隆整合的植株。值得注意的是，植株先端將富集的鎘通過克隆整合作用傳輸?shù)搅酥仓甑幕?，從而，降低了鎘脅迫對先端的傷害。然而，不具克隆整合植株的基端不能幫助先端分?jǐn)偢患逆k離子。因此，從總體上看，雖然具有克隆整合植株(先端+基端)與不具克隆整合植株(僅先端)的鎘離子濃度相比在部分器官中略有降低，然而，具有克隆整合植株卻通過先端和基端的分?jǐn)傦@著降低了鎘脅迫對植株的傷害，從而極大地提高了植株對鎘脅迫的耐受能力。同時，由于克隆整合能顯著提高水生分株和整株的生長，即具有更高的生物量(如表2所示)，因此，具有克隆整合植株富集的鎘總量(即鎘離子濃度×生物量)仍顯著高于不具克隆整合的植株。因此，雙穗雀稗不僅能有效地富集水體中的鎘離子，同時其克隆整合顯著提高了雙穗雀稗植株對鎘污染的耐受和富集能力。研究結(jié)果表明本發(fā)明中利用濕地植物的克隆整合以促進(jìn)其在鎘污染水體中快速擴(kuò)繁，并在一定程度上富集污染水體鎘離子的技術(shù)是可行的。
2.4克隆整合對植株富集鎘離子能力的促進(jìn)效應(yīng)隨水體鎘濃度的提高而增強(qiáng)
為了分析克隆整合對植株富集鎘離子能力的促進(jìn)效應(yīng)受水體重金屬鎘濃度變化的影響，我們計算了不同鎘濃度水平下克隆整合對植株富集鎘離子能力的促進(jìn)效應(yīng)，即促進(jìn)效應(yīng)＝具有克隆整合植株的鎘離子含量/不具克隆整合的植株的鎘離子含量(表5)。分析結(jié)果表明克隆整合對雙穗雀稗分布在鎘污染水體分株(先端)富集鎘離子能力的促進(jìn)作用總體上隨重金屬鎘濃度的提高而增強(qiáng)，即水體鎘污染濃度越高，具有克隆整合和不具克隆整合植株的富集鎘離子能力的差異越大，克隆整合的效應(yīng)越強(qiáng)。因此，本發(fā)明中利用濕地植物的克隆整合以促進(jìn)其在鎘污染水體中富集鎘離子的技術(shù)不僅適用于輕度重金屬鎘污染水體，也適用于中度及重度鎘污染水體。與輕度鎘污染水體相比，克隆整合的促進(jìn)作用在重度鎘污染水體中更加顯著。
表5不同重金屬鎘污染水體中克隆整合對雙穗雀稗富集鎘離子能力的促進(jìn)效應(yīng)
2.5具有克隆整合的雙穗雀稗植株對重金屬鎘污染水體具有高凈化能力
為了分析具有克隆整合條件下雙穗雀稗對重金屬鎘污染水體的凈化能力，在實驗結(jié)束時分別測定不同重金屬鎘污染水體中鎘離子的濃度，并根據(jù)實驗開始時和結(jié)束時水體鎘離子濃度計算水體鎘離子的去除率(表6)，即水體鎘離子去除率＝(實驗開始時水體鎘離子濃度-實驗結(jié)束時水體鎘離子濃度)/實驗開始時水體鎘離子濃度。分析結(jié)果表明具有克隆整合條件下雙穗雀稗對重金屬鎘污染水體具有較高的凈化能力，對輕度和重度鎘污染水體的凈化能力可達(dá)到30％。因此，本發(fā)明中利用濕地植物的克隆整合以促進(jìn)其在鎘污染水體中快速擴(kuò)繁，并緩解水體重金屬鎘污染狀況的技術(shù)，不僅適用于輕度重金屬鎘污染水體，也適用于重度鎘污染水體。
表6具有克隆整合條件下不同重金屬鎘污染水體中鎘離子的去除率
實施例1
模擬修復(fù)工業(yè)排放的鎘污染廢水實驗。使用CdCl2溶液配置工業(yè)廢水，將該工業(yè)廢水隔離成廢水池，其中，鎘濃度為4mg L-1。
使培養(yǎng)的克隆植物雙穗雀稗通過無性繁殖產(chǎn)生大量的分枝；截取分枝，并將其在廢水池的池岸按植株間距15cm的方式進(jìn)行壓條種植，待其在池岸定植生長出20個成熟節(jié)和幼稍先端的匍匐莖片段，每個成熟節(jié)間均長出根并形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)后，引導(dǎo)植株先端往廢水池的水面匍匐生長，水面構(gòu)建網(wǎng)式浮床：使用普通漁網(wǎng)(網(wǎng)眼型號：6股2厘米)作為浮床網(wǎng)，浮床框架由硬質(zhì)pvc管組成，空心且密封。使植株在水面上匍匐生長，分枝形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，并與池岸的分株形成連接的匍匐莖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，岸邊分株和水面分株之間可以通過克隆整合作用進(jìn)行物質(zhì)和水分的傳輸。
定期對水面的植株進(jìn)行收割，首次收割時間為雙穗雀稗在水面的分株恢復(fù)正常生長后2個月，往后，每間隔2個月定期收割。收割時水面上的雙穗雀稗留莖5-10cm，以利于新生分株繼續(xù)沿水面匍匐生長。連續(xù)收割至生長季結(jié)束后，檢測廢水中的鎘濃度為1.4mg L-1。在處理期間無需額外施加肥料，適當(dāng)堆加一些濕地土即可。結(jié)果表明本發(fā)明方法可有效去除廢水中的鎘離子。
綜上，本發(fā)明中利用濕地克隆植物的克隆性以促進(jìn)其在鎘污染水體中快速擴(kuò)繁，并提高其對水體鎘離子的富集能力，以緩解水體重金屬鎘污染狀況的技術(shù)是可行的。該技術(shù)不僅適用于輕度重金屬鎘污染水體，也適用于中度及重度鎘污染水體。與輕度鎘污染水體相比，克隆性的促進(jìn)作用在重度鎘污染水體中更加顯著。
雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實施方案對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對之作一些修改或改進(jìn)，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。