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《四川农业大学》 2011年
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模拟酸雨胁迫下葱兰的生理生态响应及Ca~(2+)调节

杨慧  
【摘要】:酸雨是当代国际性的重大生态环境问题之一。中国已经成为继欧洲、北美的第三大酸雨污染区,我国国土近40%的面积受到酸雨的危害;特别是我国西南地区四川盆地、重庆、贵州受到严重的酸雨危害。 本研究以四川省地被植物葱兰(Zephyranthes Candida Herb.)为材料,研究其在不同浓度模拟酸雨(pH2.0、2.5、3.0、4.0、5.6)条件下的生长及生理生化变化,同时以外施Ca(NO3)2的方式,初步研究外源Ca2+对葱兰的抗酸雨能力的影响。 研究结果表明: (1)在模拟酸雨胁迫下,葱兰有机物代谢受阻:叶片可溶性蛋白和可溶性糖含量显著降低,但pH4.0处理的葱兰叶片中可溶性糖含量高于CK,反应了一定浓度酸雨的肥效作用; (2)膜系统稳定性降低,透性增强:相对电导率(EC)和丙二醛(MDA)值随模拟酸雨酸度的增强及时间的延长而增加,但MDA随着胁迫时间的增加各处理与CK的差距越来越小; (3)自由基积累,抗氧化酶活性增强:过氧化氢酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)含量均随模拟酸雨浓度的增加而增加;且SOD含量与模酸雨的酸度在整个试验期间呈显著负相关; (4)降低叶绿素(Chl)含量:高浓度(pH≤3.0)的酸雨能显著降低葱兰叶片Chla和Chlb的含量,且随着酸雨胁迫时间的延长和酸度的增强,Chla和Chlb含量的下降幅度增大;试验末期,Chla/b随pH值的降低而增加; (5)降低葱兰光和能力:在试验第30d葱兰叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)随着模拟酸雨pH值的下降呈先升后降的趋势,蒸腾速率(Tr)则随胁迫时间的延长和酸度的增强呈下降趋势; (6)增加叶片中Ca2+的流失:葱兰叶片中Ca2+的含量随模拟酸雨酸度的增强而减少,且pH2.0的模拟酸雨处理后的叶片中Ca2+含量显著低于其他处理。 外施10mmolCa(NO3)2降低了葱兰根际土壤的酸度,增加了土壤中Ca2+的向上运输,使葱兰叶片细胞质中Ca2+浓度适宜;增加了葱兰叶片可溶性蛋白和可溶性糖含量,提高了其有机物代谢活动;增强保护酶SOD、POD的活性,减少自由基积聚,减低MDA和细胞质膜透性,从而减轻酸雨对葱兰膜系统的攻击与破坏,维持质膜的正常生理功能;缓解Chl的降解,增力(?)Chla和Chlb含量,使Chla/b相对比较稳定,增强葱兰Pn、Gs、Ci,缓解呼吸速率的增加,增加葱兰光合速率,缓解酸雨对其危害。且Ca2+对葱兰模拟酸雨胁迫下的各项生理功能的缓解作用在强酸度(pH≤3.0)作用下效果越明显。 经过30d的试验,综合考虑得出酸雨对葱兰的伤害阈值为pH≤2.5,葱兰较一般植物耐酸雨能力强,可以作为强酸雨地区的园林地被植物大面积推广;而外施10mmolCa(NO3)2可以显著增强葱兰各项生理功能,一定程度上抵御了酸雨对葱兰的伤害,在酸雨高发期可以对地被植物进行喷施外源Ca(NO3)2以增加地被植物的抗酸雨能力。
【学位授予单位】:四川农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:S682.31;X173

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