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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。


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1 北京环境科学学会 李 皓;绿地照样起风沙 治理更需讲方法[N];大众科技报;2006年
2 汪文;抗污染的树木[N];温州日报;2006年
3 俞继东本报记者 李涛;“绿色南京”:生态魅力撩人醉[N];南京日报;2007年
4 记者 李凌翌;我市植物绿化树种将“很成都”“很生态”[N];成都日报;2011年
5 吴志瞞;广州营造道路绿化特色景观[N];中国绿色时报;2003年
6 黄亚彬   ;假俭草[N];中国花卉报;2003年
7 本报记者 程之友;山东高速:行有道,爱无疆[N];中国信息报;2009年
8 州政协委员 金江生;加强州城商住小区绿化工作[N];恩施日报;2009年
9 北京市西城区园林局 彭博;以科技手段建设城市空中花园[N];中国花卉报;2009年
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