本次分享一篇由桂林理工大学在 《Ecotoxicology and Environmental Safety》上发表的一篇学术论文——Spatial dynamics of pH in the rhizosphere of Leersia hexandra Swartz at different chromium exposure。该文章研究了在不同铬暴露条件下，Leersia hexandra Swartz（一种铬超积累植物）根际pH值的空间动态变化。

文章的主要发现包括：

- 根际pH值变化与根的形状密切相关，显示出复杂的植物-土壤相互作用。

- 铬污染影响了L. hexandra的根际，降低了pH值，并突显了环境后果。

- 更高的植物生物量、叶绿素和酶水平表明了高效植物修复的潜力。

研究使用平面光极分析仪（planar optode, PO）来检测根际pH值的空间动态。研究还调查了不同铬浓度对植物生物量、生理参数和土壤酶活性的影响。结果显示，在所有组中都有明显的土壤酸化现象，控制组、Cr50组和Cr100组的平均pH值分别降低了0.26、0.27和0.35个pH单位。在一定浓度（50 mg kg^-1）下，铬显著增加了L. hexandra的植物高度和生物量。随着铬浓度的增加，叶片中叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素的浓度增加。根际中的酸性磷酸酶、脲酶和过氧化氢酶活性高于对照组土壤。

平面光极分析仪应用：

在本文中，平面光极分析仪（planar optode, PO）被用于检测李氏禾根际pH值的空间动态。平面光极分析仪是一种高分辨率技术，它能够在不破坏土壤的情况下，映射根际诱导的化学过程，如根际酸化。这种技术通过使用对pH变化敏感的荧光染料，可以在紫外光下捕捉到荧光的变化，从而将荧光强度的变化转换为pH值的空间分布图。

研究中，PO被用来监测在不同铬暴露条件下，李氏禾根际pH值的变化。通过这种方法，研究人员能够观察到根际pH值的高度异质性，并发现pH值的变化与根的形状密切相关。在实验期间，所有处理组都出现了明显的土壤酸化现象，尤其是在根际区域。例如，经过15天的生长，控制组、Cr50组和Cr100组的平均pH值分别降低了0.26、0.27和0.35个pH单位。

不同铬处理下李氏禾根系pH值的空间变化。红色框表示pH敏感荧光膜的成像区域。

通过PO技术，研究人员能够详细地了解根际pH值的时空变化，这对于理解植物如何通过改变根际环境来吸收和积累铬等重金属具有重要意义。此外，这些信息对于优化植物修复策略和提高土壤修复效率也具有实际应用价值。

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