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《浙江农林大学》 2011年
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亚热带典型常绿阔叶植物幼苗对UVB和氮沉降胁迫的高光谱响应研究

蒋鹤鸣  
【摘要】:由于人类活动引起的全氯氟烃(CFCs)、哈龙、四氯化碳等化学物质的污染,大气臭氧数量急剧减少,臭氧层变得越来越薄。臭氧层的减薄会导致到达地面的紫外线B辐射显著增加,紫外线的胁迫是一个大范围,长期的影响,影响陆地生态系统和人类生产生活。同时,由于化石燃料的大量使用,排放了大量的硫、氮化合物,造成了酸雨、氮沉降等环境胁迫越来越严重,影响了植物的正常生长,加剧了生态系统的不平衡。需要深入了解远紫外线(UVB)和氮沉降对生态系统功能的影响和木本植物对环境胁迫的响应模式,为筛选抗胁迫的植物和采取合理的管理措施提供科学依据。 本研究选取杜英(Elaeocarpus decipiens)、木荷(Schima superba)、香樟(Cinnamomum camphora)苦槠(Castanopsis sclerophylla)四个亚热带典型常绿树种作为研究对象,模拟其在远紫外线(UVB)和氮沉降胁迫下两个单项植物光谱反射率的变化情况,其中杜英、木荷、香樟作为紫外线胁迫下的试验树种;杜英、木荷、苦槠作为氮沉降胁迫下的试验树种。按照对照组(CK组),U辐射过滤减弱组L-UVB(A组/约为对照组20%UVB)和UVB辐射增强组(比对照组增加10%UVB /B组)的三个梯度模拟UVB胁迫;氮沉降实验采用硝酸铵NH4NO3做为氮源,分对照(N0)、低氮(N1)、中氮(N2)和高氮(N3)四个处理梯度。试验结果表明:(1)对UVB胁迫试验结果表明:其它处理组与L-UVB组相比较,受试常绿阔叶树种叶片的叶绿素含量普遍高于其它两组树种,随着时间增加,叶绿素含量均增长,尤其在加强UVB处理组,叶绿素随时间增加明显增长,但L-UVB组叶绿素含量在不同树种随时间变化表现不同,木荷整个生长期间叶绿素含量变化很大,CK和加强UVB组叶绿素差异不明显,杜英和香樟在L-UVB处理下生长初期叶绿素变化不明显,后期变化明显。这说明植物种类对UVB辐射的敏感性存在着较大的差异。三个不同处理对比发现UVB对植物叶绿素合成具有抑制作用。对三期试验叶片的光谱反射率进行分析,可见光部分光谱反射率间的差异主要集中在红光及绿光处,同时在红外线处差异性明显降低,在这段光波处不能反映植物在UVB胁迫条件下高光谱的变化,其它部分差异性较高;对常绿阔叶树种光谱反射率的差随时间变化情况的研究结果说明,三种处理间光谱反射率差异会降低,在5月实验结果显示UVB增加或减少光谱反射率均发生改变,8月和11月光谱反射率变化减少,植物叶片早期发生―蓝移‖,生长后期发生―红移‖,这可能与植物随着叶片生长,植物的生理适应了UVB的变化。 (2)对模拟氮沉降处理下结果表明:木荷和杜英低氮和中氮输入下其生长较好,高氮输入反而起抑制作用;叶绿素的对比结果也验证了这点;在可见光区可以较清晰地看出施氮处理要降低,也表现为红边的―红移‖,这同氮是叶绿素的组成成分,氮的输入能够起到增绿的效果有关;各特征波段的分析结果表明,中氮和高氮处理同另两个处理间有显著差异;由交互作用分析,在氮沉降梯度和季节间存在显著差异性。
【学位授予单位】:浙江农林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:Q945.78

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