收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

二氧化氮胁迫下樟树的生理生化响应研究

陈卓梅  
【摘要】: 随着全球机动车数量的不断增多,NO_2排放量日益增加,随之产生的环境问题也日趋严重,如酸雨和大气O_3污染等。随着植物修复环境污染技术的不断兴起,利用植物对大气污染物的同化能力治理大气污染已成为近年来国际上迅速发展的前沿性新课题,对于NO_x的同化研究是其中的热点之一。本文采用开顶式人工熏气装置,通过研究浙江省主要园林植物抵抗及吸收NO_2特性,筛选出对NO_2具较强抗性及吸收能力物种,构建以净化NO_2为主要目标的居住区功能型绿地物种配置模式,这将为城市功能型绿地规划提供参考。还开展了为期60天的低体积分数(0.1,0.5和4.0μl·l~(-1))和为期3天的高体积分数(9.0,13.5,18.0,22.5和27.0μl·l~(-1))NO_2熏气试验,研究NO_2影响下抗性植物樟树幼苗的生长、N元素积累及NR活力、光合作用、氧化胁迫及抗氧化反应,研究结果将为植物NO_2抗性评价提供理论依据,并为植物NO_2抗性机理的细胞或分子水平研究提供基础。 (一)NO_2强抗性及高吸收能力植物筛选。采用人工熏气法,研究了浙江省38种园林绿化植物对NO_2气体的抗性及吸收能力特性,通过系统聚类分析方法,将参试植物分别按抗性及吸收能力划分为弱、较弱、中等、较强和强等5个等级。各参试植物对NO_2的抗性及吸收能力差异较大,抗性最弱的耐持续熏气时间仅25.5h,抗性最强的耐持续熏气时间达97h;吸收能力最强的相对吸收能力达404.5%,吸收能力最弱的仅0.07%。从不同科植物的抗性差异来看,具革质叶片的山茶科和樟科植物抗性总体较强,具纸质叶片的金缕梅科植物总体较弱。 (二)居住区功能型绿地物种配置模式。以上述植物抗性及吸收能力分级结果为依据,针对城市居住区的污染特点,结合景观生态设计原则和群落生态学原理,以吸收NO_2、颗粒物及噪声等为环境功能目标,选择红翅槭、无患子、红花檵木、火棘、茶花、麦冬等植物材料,构建“广玉兰+无患子+红花檵木+火棘+茶花+麦冬”等5个乔灌草相结合的城市功能型绿地物种配置模式,并估算模式“樟树+槐树+茶花+红花檵木+火棘+麦冬”的NO_2净化能力,其NO_2年吸收量最高可达1045.47kg·hm~(-2)。 (三)生长及N元素积累。低体积分数熏气前30d里,各体积分数NO_2均未使樟树幼苗生长受到显著影响;熏气后30d里,各体积分数NO_2的影响出现分化,其中4.0μl·l~(-1) NO_2表现为明显的抑制作用,0.5和0.1μl·l~(-1) NO_2均表现为明显的促进作用。低体积分数熏气过程中,0.5和0.1μl·l~(-1) NO_2使樟树幼苗叶片NR活力明显增强、N元素含量明显提高,4.0μl·l~(-1) NO_2虽一定程度抑制了NR活力,但N元素含量仍有所增加。在高体积分数NO_2熏气试验中,随着NO_2体积分数的上升,樟树幼苗叶片NR活力先平缓下降,后剧烈波动,N含量则呈上升趋势。 (四)光合作用。低体积分数NO_2熏气试验中,各处理樟树幼苗净光合速率(P_n)日变化呈不对称的“双峰型”曲线,存在光合“午休”现象;0.5μl·l~(-1)NO_2提高了叶片P_n,最大P_n达8.542μmolCO_2·m~(-2)s~(-1),4.0μl·l~(-1) NO_2大多数时段降低了P_n,0.1μl·l~(-1)NO_2对P_n的影响则依时段不同;0.5和4.0μl·l~(-1) NO_2提高了气孔导度(G_s)和胞间CO_2体积分数(Ci)的最大值和最小值,0.1μl·l~(-1) NO_2提高了Ci的最大值和最小值,降低了G_s的最大值和最小值。低体积分数NO_2熏气处理中、后期,0.5μl·l~(-1) NO_2处理日均净光合速率显著提高;熏气处理前期,0.5和4.0μl·l~(-1) NO_2使最大PSⅡ的光能转换效率(F_v/F_m)显著下降;熏气处理后期,4.0μl·l~(-1) NO_2处理F_v/F_m仍显著低于对照。高体积分数熏气试验的光合日进程中,各体积分数NO_2抑制了樟树幼苗的光合作用,其中18.0、22.5和27.0μl·l~(-1) NO_2处理的P_n日进程呈“单峰型”变化。各体积分数NO_2影响下樟树光合效率的下降主要由非气孔因素引起。从光合作用-光响应模拟曲线参数值来看,0.5μl·l~(-1)NO_2提高了樟树幼苗对弱光、强光和光合有效辐射的利用能力,4.0μl·l~(-1) NO_2则反之。 (五)膜脂过氧化及抗氧化系统。在低体积分数NO_2熏气前30d里,3种体积分数NO_2均对樟树幼苗健康显示一定的负面影响,叶片叶绿素含量显著降低,丙二醛(MDA)含量均显著增加,超氧化物歧化酶(SOD)活性均有所增强。低体积分数NO_2熏气的后30d里,0.5μl·l~(-1) NO_2对樟树幼苗健康表现为明显的促进作用,SOD活性继续增强,抗坏血酸(AsA)含量上升,谷胱甘肽还原酶(GR)活性增强,且二者基本同步变化,氧化伤害虽继续存在,但叶绿素含量得到了恢复,生长得到了促进;4.0μl·l~(-1) NO_2则表现出较强烈的抑制作用,叶绿素含量继续显著降低,SOD活性虽然一直处于高位,但AsA含量及GR活性波动剧烈,且不同步,MDA含量为各处理最大,生长受到了抑制;0.1μl·l~(-1) NO_2总体表现出较弱的影响,对叶绿素含量未见显著影响,MDA含量和SOD酶活性均为3种处理中最低。在高体积分数NO_2熏气试验中,SOD活性及AsA含量均呈明显的单峰型变化趋势,分别在9.0和13.5μl·l~(-1) NO_2的影响下达到峰值;GR活性的变化幅度较前二者更窄。当NO_2上升至22.5μl·l~(-1)时,SOD活性和AsA含量均大幅下降,MDA含量达峰值。总体来看,樟树幼苗可以耐受的NO_2伤害阈值介于0.5和4.0μl·l~(-1)·60d,以及18.0和22.5μl·l~(-1)·3d之间。樟树幼苗叶片SOD酶对于由NO_2引发的氧化胁迫具有较稳定反应。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张耀民,傅克文,吴丽英;SO_2熏气处理对小麦当代种子生活力及萌发种胚过氧化物酶的影响[J];农业环境科学学报;1985年06期
2 徐丽珊,蒋德安;氟化氢熏气对金华佛手叶片、花和果实中有机营养物含量的影响[J];植物生理学通讯;2004年05期
3 夏叔芳,於新建,吴振千;棉花等植物对乙烯的反应[J];植物生理与分子生物学学报;1979年01期
4 李振国,季玉鸣,俞子文,谭常,余叔文;二氧化硫熏气对小麦叶片中1-氨基环丙烷-1-羧酸、1-(丙二酰氨基)环丙烷-1-羧酸含量的影响及与乙烯产生的关系[J];植物生理与分子生物学学报;1986年04期
5 王勋陵 ,陈庆诚;熏气实验条件下植物对臭氧反应的初步研究[J];兰州大学学报(自然科学版);1980年02期
6 ;植物对二氧化硫的反应和抗性研究 Ⅰ.人工控制熏气条件下植物的急性伤害和相对抗性[J];植物生理与分子生物学学报;1978年01期
7 勾晓华,王勋陵,陈发虎;氟化氢熏气对植物影响的防护研究[J];西北植物学报;2000年02期
8 李世承,孟大宇;SO_2对叶片中脱镁叶绿素 a 形成的影响[J];植物学通报;1985年05期
9 屠立莉,贺建秀;O_3对雏菊和矢车菊的可见和不可见伤害[J];环境科学;1986年02期
10 屠立莉,贺建秀;SO_2、HF和SO_2+HF熏气对西红柿和土豆叶片的影响[J];环境化学;1984年05期
11 李一川,刘厚田,马良清,杜世才,王继武;重庆某些树种对SO_2的耐性和净化能力的研究[J];环境科学;1990年03期
12 申秀英,吴方正,许晓路,蒋锦青;氟化物对桑叶氮代谢某些影响的研究[J];农业环境科学学报;1991年05期
13 俞飞,徐亦钢,秦文娟;SO_2、NO_2及其复合物对青菜体内抗坏血酸含量的影响[J];环境科学;1993年01期
14 黄韵珠,王勋陵;臭氧对辣椒不同发育时期光合作用的影响[J];农业环境科学学报;1991年02期
15 牛治宇,吴春华;氟化物熏气对橡胶叶氮代谢的某些影响[J];热带作物学报;2001年04期
16 王勋陵 ,陈庆诚 ,陈国仓 ,梁祖炳 ,何正英;臭氧对双子叶植物叶片伤害的形态解剖观察[J];兰州大学学报(自然科学版);1979年03期
17 吴丽英,王晓霞,陈德金,代晓华;二氧化硫对作物光合强度和呼吸强度影响的研究[J];农业环境科学学报;1989年02期
18 勾晓华,王勋陵,陈发虎;氟化氢熏气对植物的伤害研究[J];兰州大学学报(自然科学版);1999年02期
19 刘超,吴方正,傅柳松;梅树早期落叶原因及预防研究[J];生态学杂志;1994年02期
20 蒋放,田德林;苹果树长期接触低浓度SO_2对生长的影响[J];环境科学;1989年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张帆;张璐;管玉兵;李泽鸿;;植物硒的生理功能[A];2010中国艾滋病防治高端论坛论文集[C];2010年
2 仪慧兰;李丽红;姜林;;活性氧参与拟南芥对二氧化硫胁迫的适应[A];中国细胞生物学学会第九次会员代表大会暨青年学术大会论文摘要集[C];2007年
3 李丽红;仪慧兰;姜林;;SO_2熏气导致拟南芥基因转录和翻译水平改变[A];中国细胞生物学学会第九次会员代表大会暨青年学术大会论文摘要集[C];2007年
4 张伟;张金恒;夏云春;庄汝峰;;二氧化硫熏气对小麦生理生化指标的影响[A];中国毒理学会环境与生态毒理学专业委员会成立大会会议论文集[C];2008年
5 刘曼西;荆迎军;;诱导体系及其在探索植物抗性相关蛋白中的作用[A];中国生物化学与分子生物学会第八届会员代表大会暨全国学术会议论文摘要集[C];2001年
6 杜昱光;白雪芳;;寡聚糖激发子及其诱导植物抗性研究[A];新世纪(首届)全国绿色环保农药技术论坛暨产品展示会论文集[C];2002年
7 曾凡荣;;昆虫消化酶抑制剂在害虫防治中的应用[A];第三届全国绿色环保农药新技术、新产品交流会暨第二届全国生物农药研讨会论文集[C];2004年
8 李彦慧;冯晨静;陈书明;杜绍华;李向应;杨建民;;SO_2胁迫对紫叶李色素含量及叶绿素荧光动力学特性的影响[A];2007年中国园艺学会观赏园艺专业委员会年会论文集[C];2007年
9 刘子恒;常静;唐延林;;SO_2污染环境下水稻叶片SPAD值与光谱特征的相关性研究[A];第三届全国农业环境科学学术研讨会论文集[C];2009年
10 杜昱光;李曙光;赵小明;白雪芳;;真菌寡糖诱导植物抗性活性成分的分离纯化[A];第二届全国绿色环保农药新技术、新产品交流会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈卓梅;二氧化氮胁迫下樟树的生理生化响应研究[D];浙江大学;2009年
2 廖飞勇;长期低浓度SO_2对油桐光合能量转换效率及机理的影响[D];中南林学院;2002年
3 孙淑萍;3种垂直绿化植物对污染物的富集及生理响应[D];南京林业大学;2011年
4 胡秉芬;春小麦抗麦长管蚜基因的定位[D];甘肃农业大学;2009年
5 李彦慧;李属彩叶树种耐SO_2机制研究[D];河北农业大学;2008年
6 刘志国;亚热带常绿阔叶林植物幼叶虫食防御对策研究[D];华东师范大学;2011年
7 狄翠霞;病原菌胁迫下多聚半乳糖醛酸酶基因功能以及信号调节机理研究[D];兰州大学;2008年
8 陈华民;拟南芥中EIN3EIL1通过抑制SA信号途径负调控植物的先天免疫反应[D];上海交通大学;2008年
9 崔强;四种引进树种对大庆地区土壤盐碱胁迫的生理响应[D];东北林业大学;2010年
10 王龙强;盐生药用植物黑果枸杞耐盐生理生态机制研究[D];甘肃农业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴春华;大气氟化物对橡胶树的伤害实验研究[D];华南热带农业大学;2001年
2 张雪秋;公路边坡典型绿化植物对车辆排放敏感性研究[D];吉林大学;2007年
3 李生辉;OsNDPK1提高植物抗病性及促进细胞分裂的机理研究[D];河北农业大学;2012年
4 刘清丽;植物对SO_2的伤害反应及生化抗性研究[D];山西农业大学;2003年
5 田春娥;樟树种子的脱水耐性和贮藏特性研究[D];湖南师范大学;2009年
6 杜华栋;陕北黄土高原优势物种叶片结构与生理特性不同立地环境的生态响应[D];西北农林科技大学;2010年
7 缪宇明;樟树幼苗对二氧化氮(NO_2)的抗性机理研究[D];浙江林学院;2008年
8 李伟;三种观赏果树在二氧化硫气体急性胁迫下的吸收特性及抗性能力的研究[D];吉林农业大学;2008年
9 窦宏伟;SO_2对桑树部分生理生化特性和家蚕谷胱甘肽代谢相关酶的影响[D];山东农业大学;2010年
10 王建辉;永川城区主要绿地的植物群落组成及滞尘、吸硫能力研究[D];西南大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 尚学瑞;鼻嗅识中药[N];中国医药报;2003年
2 尚学瑞;鼻嗅识药--浅谈中药材的鉴别[N];中国中医药报;2003年
3 何世桢;嗓子干疼“熏一熏”[N];健康时报;2006年
4 温王贞;07款雅阁奥德赛正式上市[N];中国质量报;2006年
5 岭南;大枣治病验方[N];上海中医药报;2003年
6 广东汇香源食品有限公司 杨龙江 孔令会 钱银川;香精和香辛料等的巧妙组合[N];中国食品质量报;2004年
7 星河;我为他调理 急性咽炎[N];医药经济报;2004年
8 沈阳市园林植物保护中心工程师 白雪婧;植保理念应贯穿绿化全过程[N];中国花卉报;2008年
9 朱正荣;“一枝花”有机肥料推进农业绿色革命[N];农民日报;2000年
10 本报记者 程鸿飞 林菲;给俄罗斯农民做示范[N];农民日报;2003年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978