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酸雨处理对4种亚热带树种叶片pH与生长特性的影响

作　者: 彭东琴
导　师: 余树全
学　校: 浙江农林大学
专　业: 生态学
关键词: 酸雨叶片pH 荧光参数抗酸性
分类号: X517
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

浙江省位于亚热带地区，该区域酸雨危害严重，从20世纪80年代开始有记录以来，酸雨率及酸雨覆盖面积均呈现不断扩大的态势。通过RAINS-ASIA模型模拟发现，浙江省SO2排放量基本保持在一个较高水平，因此酸雨问题必将长期影响浙江省区域生态安全，对亚热带生态系统造成持续性的伤害，对森林的危害尤为严重。而植物叶片细胞内pH值是细胞生理活动的重要调节因素，胞内pH值不仅能调节酶活性和一些重要的代谢过程，而且，细胞内许多生理活动以及细胞生长等也都受胞内pH值的调节。因此，利用模拟酸雨的方法进行树种树叶pH特性的研究，探讨中国亚热带地区树种抗酸性能力与其树叶pH之间的关系就变得很有意义。本文首先研究了在相同环境条件下，由树种pH值作为评价指标探究与树种抗酸能力综合分类的相关性。随后对杜英、石栎、青冈和茶4种树种在不同酸雨处理条件下其生长、生理指标进行了研究，并且对叶片pH与抗酸性指标的相关关系进行了探讨，主要得出如下结论：(1)在相同环境条件下，发现树种的pH值越小，树种的抗酸性越强。(2)树种叶片pH值主要受到地上酸雨胁迫、重度酸雨(pH2.5)、季节以及受胁迫时间等诸多方面的影响。4树种在三种酸雨处理下，叶绿素荧光参数因树种不同而受到的影响不同。杜英的Fv/Fm在三种酸雨处理下，随着酸雨胁迫时间的延长表现为地上和土壤酸雨处理对其有促进作用，而全淋处理在夏季有促进作用，在秋季表现为抑制作用；Fv/F0总体表现为酸雨处理对其有抑制作用，在土壤酸雨处理下抑制作用最明显；Yield则在地上pH2.5处理下显著高于对照和其它两处理，在全淋和土壤酸雨处理下表现为抑制作用。石栎的荧光参数在酸雨浓度pH2.5的三种酸雨处理下，均受到抑制作用，在pH4.0和pH5.6全淋和地上处理下有促进作用，在pH5.6土壤处理下有抑制作用。青冈的叶绿素荧光参数在三种酸雨处理下，随着喷淋酸雨时间的延长，在秋季pH2.5处理下受到显著影响，表现为抑制作用。在pH4.0和pH5.6处理对其有促进作用。三种酸雨处理对茶的叶绿素荧光参数的影响皆不明显。总体来说，随着喷淋酸雨时间的增加，杜英和茶对酸雨的适应性更强，石栎和青冈在中度和轻度酸雨下适应性更强，而在重度酸雨下受到胁迫。除了茶其它树种在地上重酸度(pH2.5)酸雨处理下叶片pH与株高增长量呈极显著负相关(r=-0.9998，P＜0.05)，在全淋重酸度(pH2.5)呈显著负相关(r=-0.8018，P＜0.05)。在土壤酸雨处理和其它浓度酸雨处理下，叶片pH与植物生长量不具有相关性。叶片pH与SPAD在地上重酸度(pH2.5)酸雨处理下，呈极显著正相关(r=0.9952，P＜0.01)，轻度(pH5.6)酸雨处理下，呈现绝对正相关(r=1.000，P＜0.01)；在土壤重酸度(pH2.5)酸雨处理下，呈极显著正相关。在全淋重酸度(pH2.5)酸雨处理下，呈显著正相关(r=0.8077，P＜0.05)，轻度(pH5.6)酸雨处理下，呈现正相关(r=0.9032，P＜0.05)。即叶片pH值越大，植物的SPAD减少量越大，反之越小。叶片pH与叶绿素荧光参数指标在酸雨处理下，总体表现为负相关。叶片pH与Fv/Fm在地上酸雨(pH2.5和pH4.0)处理下呈显著负相关(r=-0.9988，P＜0.05；r=-0.9982，P＜0.05)，全淋酸雨(pH2.5)处理下，呈负相关(r=-0.9001，P＜0.05)，在土壤处理下不具有相关性。叶片pH与Fv/F0在酸雨(pH2.5)处理下存在正相关，相关系数土壤＞全淋＞地上。Yield与叶片pH的相关性不明显。

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摘要  4-6
ABSTRACT  6-11
第一章绪论  11-17
  1.1 酸雨的分布及其对植被的危害  11-14
    1.1.1 酸雨的形成和发展  11-12
    1.1.2 酸雨的空间分布  12
    1.1.3 酸雨对植物的影响  12-14
  1.2 树种 pH 特性的研究动态  14-15
    1.2.1 植物的 pH 值与抗氟性的关系  14
    1.2.2 细胞汁酸度与其抗污染能力的关系  14
    1.2.3 酸雨对植物叶片 pH 值的影响  14-15
  1.3 研究目的和意义  15
  1.4 研究的主要内容  15-17
第二章研究材料与方法  17-23
  2.1 研究区概况  17
  2.2 实验材料  17-18
  2.3 研究方法  18-21
    2.3.1 树种 pH 测定方法  18-19
    2.3.2 模拟酸雨及其处理方式  19-21
  2.4 技术路线  21-22
  2.5 数据分析  22-23
第三章结果与分析  23-54
  3.1 树种叶片 pH 与其抗酸性的相关性  23-25
    3.1.1 树种叶片 pH 值  23
    3.1.2 树种的抗酸性  23-24
    3.1.3 小结  24-25
  3.2 不同酸雨处理方式对树种叶片 pH 的响应  25-32
    3.2.1 不同季节对树种叶片 pH 的影响  25-26
    3.2.2 不同酸雨处理对树种叶片 pH 的影响  26-31
      3.2.2.1 地上酸雨处理对树种叶片 pH 的影响  26-27
      3.2.2.2 土壤处理对树种叶片 pH 的影响  27-29
      3.2.2.3 全淋酸雨处理对树种叶片 pH 的影响  29-31
    3.2.4 小结  31-32
  3.3 不同酸雨处理对树种生长和荧光特性的影响  32-50
    3.3.1 地上酸雨处理与树种生长  32-38
      3.3.1.1 地上酸雨处理对树种高生长的影响  32-34
      3.3.1.2 地上酸雨处理对树种径生长的影响  34-35
      3.3.1.3 地上酸雨处理对树种叶绿素含量的影响  35-36
      3.3.1.4 地上酸雨处理对树种叶绿素荧光参数的影响  36-38
    3.3.2 土壤酸雨处理与树种生长  38-44
      3.3.2.1 土壤酸雨处理对树种高生长的影响  38-40
      3.3.2.2 土壤酸雨处理对树种径生长的影响  40-41
      3.3.2.3 土壤酸雨处理对树种叶绿素含量的影响  41-42
      3.3.2.4 土壤酸雨处理对树种叶绿素荧光参数的影响  42-44
    3.3.3 全淋酸雨处理与树种生长  44-49
      3.3.3.1 全淋酸雨处理对树种高生长的影响  44-45
      3.3.3.2 全淋酸雨处理对树种径生长的影响  45-47
      3.3.3.3 全淋酸雨处理对树种叶绿素含量的影响  47
      3.3.3.4 全淋酸雨处理对树种叶绿素荧光参数的影响  47-49
    3.3.4 小结  49-50
  3.4 树种叶片 pH 与树种生长及荧光参数的相关性  50-54
    3.4.1 树种叶片 pH 与树种生长量的相关分析  50-51
    3.4.2 树种叶片 pH 与叶绿素相对含量和叶绿素荧光参数的相关分析  51-54
第四章结论与讨论  54-60
  4.1 主要结论  54-55
  4.2 树种叶片 pH 值的影响因素  55-56
  4.3 酸雨处理方式对树种的影响  56-58
    4.3.1 酸雨处理对植物生长量的影响  56
    4.3.2 酸雨处理对植物相对叶绿素含量的影响  56-57
    4.3.3 酸雨处理对植物叶绿素荧光参数的影响  57-58
  4.4 树种叶片 pH 与植物抗酸性指标的关系  58-59
  4.5 本研究存在的不足与建议  59-60
参考文献  60-64
致谢  64-65
个人简介  65

酸雨处理对4种亚热带树种叶片pH与生长特性的影响

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