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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

作　者: 杨慧
导　师: 潘远智
学　校: 四川农业大学
专　业: 园林植物与观赏园艺
关键词: 葱兰模拟酸雨生理特性 Ca2+调节
分类号: X173
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

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。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-10
引言  10
1 文献综述  10-18
  1.1 酸雨  10-12
    1.1.1 酸雨的提出  10-11
    1.1.2 酸雨的形成及类型  11
    1.1.3 四川的酸雨污染特点及现状  11-12
  1.2 酸雨对园林植物的影响  12-16
    1.2.1 酸雨对园林植物形态学的影响  12-13
    1.2.2 酸雨对园林植物渗透调节物质、酶活性的影响  13-14
    1.2.3 酸雨对园林植物光合生理的影响  14-16
    1.2.4 酸雨对园林植物叶片阳离子淋溶的影响  16
  1.3 调控酸雨胁迫的研究进展  16-17
  1.4 葱兰研究概况  17-18
  1.5 研究的目的意义  18
2 材料及方法  18-22
  2.1 试验材料  18-19
  2.2 材料处理  19
  2.3 酸雨胁迫下Ca~(2+)的调控作用测定指标及方法  19-22
    2.3.1 生长情况的测定  19
    2.3.2 生理生化指标的测定  19-22
    2.3.3 气体交换参数的测定  22
    2.3.4 土壤pH及叶片中Ca~(2+)离子含量的测定  22
  2.4 数据分析  22
3 结果与分析  22-41
  3.1 模拟酸雨胁迫下Ca~(2+)对葱兰可见性伤害的影响  22-24
    3.1.1 伤害部位及症状  22-23
    3.1.2 叶片伤害率  23-24
  3.2 模拟酸雨胁迫下Ca~(2+)对葱兰培养土pH的影响  24
  3.3 模拟酸雨胁迫下Ca~(2+)对葱兰生理生化作用的影响  24-41
    3.3.1 模拟酸雨胁迫下Ca~(2+)对葱兰有机物代谢的影响  24-27
    3.3.2 模拟酸雨胁迫下Ca~(2+)对葱兰叶片膜系统的影响  27-30
    3.3.3 模拟酸雨胁迫下Ca~(2+)对葱兰叶片酶活性的影响  30-33
    3.3.4 模拟酸雨胁迫下Ca~(2+)对葱兰叶片叶绿素的影响  33-38
    3.3.5 模拟酸雨胁迫下Ca~(2+)对葱兰叶片光合作用的影响  38-40
    3.3.6 模拟酸雨胁迫下Ca~(2+)对葱兰叶片Ca~(2+)含量的影响  40-41
4 结论与讨论  41-48
  4.1 结论  41-43
    4.1.1 模拟酸雨对葱兰的伤害  41-42
    4.1.2 Ca~(2+)对酸雨胁迫下葱兰的调控作用  42-43
  4.2 讨论  43-48
    4.2.1 模拟酸雨对葱兰的伤害阈值  43
    4.2.2 模拟酸雨对葱兰生长的促进作用  43-44
    4.2.3 模拟酸雨对葱兰光合能力的降低  44
    4.2.4 Ca~(2+)缓解葱兰模拟酸雨胁迫下生理功能的可能途径  44-45
    4.2.5 Ca~(2+)对土壤酸度的缓解作用  45-46
    4.2.6 试验中的不足之处  46-48
参考文献  48-53
附件  53-54
致谢  54-55
攻读学位期间发表论文情况  55

模拟酸雨胁迫下葱兰的生理生态响应及Ca~（2+）调节

内容摘要

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