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酸雨胁迫对水杉生理特性的影响

作　者: 苟姝贞
导　师: 邓仕槐
学　校: 四川农业大学
专　业: 环境科学
关键词: 模拟酸雨水杉胁迫生理特性
分类号: X173
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

中国西南地区是近几年来经济增长最快的地区之一,经济增长的同时也带来了一系列的环境问题,如整个西南地区酸雨出现的频率高、且酸性偏强,酸雨污染严重。由酸雨导致的植物受伤害、生态平衡被破坏、经济遭损失等诸多问题已引起了人们的广泛关注。本文研究了模拟酸雨(pH2.0、3.0、4.0、5.6(CK))胁迫对水杉生长的影响及伤害,评价水杉对酸雨反应的敏感性,为今后园林绿化的树种选择和环境监测,以及为保护孑遗植物提供参考依据。其实验结果如下：(1)本实验研究结果表明,在可见性伤害方面,pH≤4.0的酸雨喷洒水杉后,其叶片上会出现黄褐色斑点,随着酸雨喷洒次数的增加,斑点面积会越来越大,斑色会逐渐加深,且新生叶片受伤害的程度明显较老叶严重。(2)本实验在营养资源、光照、水份等因素趋于一致的情况下,模拟酸雨对水杉生长产生了较大的环境压力,各模拟酸雨处理下水杉的株高虽有所增长但较对照却下降超过了10%,特别是酸雨pH2.0处理下的水杉较对照抑制率达到了近50%受影响尤为明显；随着处理酸度的提高,净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率等也均呈下降趋势,可能水杉已通过感应环境和调节气孔至适当的开度,来避免水份过度蒸腾、减少吸收污染物以及维持CO：的吸收和固定,从而适应胁迫生境。(3)pH4.0的酸雨处理下的水杉抗氧化酶清除活性氧自由基的速度小于MDA生成的速度,造成MDA的大量积累,使水杉受到了一定的伤害：各个保护酶的含量升高,以适时保护细胞膜的完整性,阻止细胞内电解质外渗,但pH≤4.0梯度下的叶片质膜透性均有所升高,细胞膜结构已遭到破坏,膜透性增大,造成细胞内电解质外渗;pH≤4.0梯度下测得的叶绿素含量虽有所波动,但均比酸雨喷施处理前测得的水杉叶片叶绿素含量高,且始终低于对照水杉叶片的叶绿素含量,说明长时间的酸雨胁迫已经影响了水杉叶片中叶绿素的含量,使水杉光合能力下降,营养状况受到影响,对于叶绿素a和b含量在整个胁迫期间的变化与总叶绿素含量的变化趋势一致,随着酸雨强度的增加整体呈上升趋势,而叶绿素a/b值从整体上看未发生明显变化,说明叶绿素a与b敏感度相似；SOD活性随着酸雨胁迫次数的增多先上升再下降,pH<3.0的酸雨处理已对水杉造成了较为严重的伤害,植物通过自身生理活动已无法完全修复,而水杉开始适应pH4.0的酸雨处理,能积极地修复酸雨对它所造成的伤害；各处理下测得的水杉叶片POD活性随着酸雨胁迫次数的增加总体呈先上升再下降的趋势,表明水杉受到酸雨胁迫之初积极启动酶保护机制使酶活性急剧上升,随着胁迫次数的增多,POD活性受到一定的抑制呈下降趋势；水杉在受到酸雨胁迫之后积极启动CAT酶保护机制使酶活性保持上升趋势,CAT酶系统呈现敏感状态。(4)退化生态系统恢复过程中植物种类选择的基础和前提便是植物的抗性及其对环境的适应能力。本实验初步讨论了酸雨胁迫对水杉部分生理特性的影响,最终研究结果表明pH>4.0可作为酸雨对水杉的伤害阈值,说明水杉对酸雨较敏感,不能作为酸雨污染区绿化及生态恢复使用,而水杉作为一种珍稀的孑遗植物,应对其实施相应的保护措施。

全文目录

符号说明  4-7
摘要  7-9
Abstract  9-11
1 绪论  11-22
  1.1 立题背景  11
  1.2 文献综述  11-22
    1.2.1 酸雨在国内外的研究进展  11-13
    1.2.2 酸雨对植物的影响研究  13-17
    1.2.3 逆境胁迫下植物主要的抗性指标  17-19
    1.2.4 水杉抗性的研究现状  19-20
    1.2.5 本研究的目的意义  20-22
2 材料与方法  22-30
  2.1 实验地概况  22
  2.2 实验材料  22
  2.3 主要仪器设备及试剂  22-23
    2.3.1 主要仪器设备  22
    2.3.2 主要试剂  22-23
  2.4 实验方法  23-29
    2.4.1 人工模拟酸雨的配制  23
    2.4.2 试验具体设计  23-24
    2.4.3 对水杉形态指标的测定  24
    2.4.4 对水杉经济性状指标的测定  24
    2.4.5 对水杉生理生化指标的测定  24-29
  2.5 数据处理与分析  29-30
3 结果与分析  30-41
  3.1 模拟酸雨对水杉形态指标的影响  30-31
  3.2 模拟酸雨对水杉经济性状指标的影响  31-32
    3.2.1 对水杉株高的影响  31-32
    3.2.2 对水杉气体交换参数的影响  32
  3.3 模拟酸雨对水杉生理生化指标的影响  32-41
    3.3.1 对水杉叶片丙二醛(MDA)含量的影响  32-33
    3.3.2 对水杉叶片质膜透性(MP)的影响  33-34
    3.3.3 对水杉叶片叶绿素含量的影响  34-37
    3.3.4 对水杉叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响  37-38
    3.3.5 对水杉叶片过氧化物酶(POD)活性的影响  38-39
    3.3.6 对水杉叶片过氧化氢酶(CAT)活性的影响  39-41
4 讨论  41-43
5 结论  43-45
6 待进一步研究的内容  45-47
参考文献  47-51
致谢  51-52
附: 攻读硕士学位期间已发表论文  52

酸雨胁迫对水杉生理特性的影响

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