齐泽民[1]2001年在《模拟酸雨对杜仲的生理生态特性的影响》文中指出本实验在高酸雨区重庆设置pH5.0、4.5、4.0、3.5、3.0、2.5和一个对照pH5.6(CK)共七个模拟酸雨梯度，通过春夏秋季对用紫色土盆栽的一年生杜仲苗进行酸雨胁迫处理，研究了模拟酸雨对杜仲的生理生态特性的影响。 研究结果表明，在模拟酸雨胁迫下，春夏两季土壤pH值变化不大，秋季达显着。秋季除pH2.5处理组产生一定程度的铝毒害作用外，其余酸雨处理组未受影响。春夏秋季模拟酸雨均导致杜仲叶K~+、Ca~(2+)含量和叶液pH值降低。MDA含量春夏秋季分别在一定pH值酸雨胁迫下逐渐积累，表明膜脂过氧化加剧。膜脂过氧化导致生物膜受损，杜仲叶绿体先于线粒体结构遭破坏，质膜透性增大。杜仲叶MDA含量及质膜透性在春夏秋季均与酸雨pH值呈显着负相关。膜保护护酶SOD、CAT、POD活性和膜保护物质AsA含量在春夏均呈单峰曲线型变化。秋季则分别在一定pH值随酸雨酸度的降低而降低。杜仲叶脯氨酸含量春夏秋季分别在一定pH值酸雨胁迫下逐渐升高，呈显着负相关。反映了杜仲对模拟酸雨具一定的抗逆性和适应性。 在模拟酸雨胁迫下对杜仲氮代谢相关酶活性及相关物质含量研究表明，在春夏秋季杜仲叶NR、GS、GDH、GPT等氮代谢关键酶活性分别在一定pH值酸雨胁迫下随酸雨pH值的降低而降低，各酶活性下降率随春夏秋时间推移和降雨量的增多而增高。叁季中可溶性蛋白质和总氮含量也分别在一定pH值随酸雨pH值的降低而降低（夏秋两季可溶性蛋白质含量与酸雨PH值呈显着正相关人而游离氨基酸总量则在一定pH值随酸雨pH值的降低而升高（春夏季呈显着负相关，秋季达极显着人 本实验表明，杜仲叶C02补偿点、光补偿点无论春夏秋均有升高而光饱和点、净光合速率有降低的趋势，且随着酸雨降雨量的增多和胁迫时间的延长，升高或降低的幅度越大。杜仲叶绿体含量和叶绿素a／b值在春夏秋均随酸雨PH值的降低而降低，呈显着正相关。希尔反应活力也在一定PH值酸雨胁迫下随酸雨PH值的降低而降低。以上说明模拟酸雨胁迫对杜仲的光合生理产生了比较显着的负面影响。 对杜仲的生长指标如根、茎、叶鲜重和干重、叶面积和株高等的测定表明，春夏两季PH3．0及其以下酸雨、秋季PH3．5及其以下酸雨对杜仲的生长产生明显抑制作用。而叁季中的．0A．5酸雨对其生长有一定的促进作用。夏季生长明显比春秋季旺盛。说明杜仲对酸雨胁迫有较强的耐受性。另外秋季测定表明酸雨胁迫有加速杜仲衰老或使衰老期提前的作用。 综上所述，杜仲在春夏秋季对系列梯度酸雨胁迫具不同的耐受阈限，总体上随春夏秋胁迫时间的延长和降雨量的增多，模拟酸雨对杜仲的生理生态特性的影响越大。
郝岩松[2]2013年在《模拟酸雨对墨西哥柏幼苗光合生理特性的影响》文中进行了进一步梳理墨西哥柏（Cupressus lusitanica Mill.）具有耐干旱瘠薄、耐寒和病虫害少等优良特性，并且对石灰岩山地适应性强，可作为我国低、中海拔地区石灰岩山地困难立地造林先锋树种，是石漠化治理的主要树种之一。目前已有大量研究表明酸雨对不同种类植物生理学特性的影响具有复杂性和差异性，而有关酸雨对引种植物墨西哥柏生理学特性影响的研究尚未见报道。本研究拟通过分析模拟酸雨对墨西哥柏幼苗光合生理特性的影响，以期为研究外来植物在我国南方酸雨胁迫区的引种推广提供理论依据。主要研究结果如下：（1）pH3.0、pH4.0和pH5.0叁种不同强度模拟酸雨处理均抑制了墨西哥柏幼苗的光合速率，且模拟酸雨的pH值越低，其对墨西哥柏幼苗光合速率的抑制作用也越强。墨西哥柏幼苗的净光合速率（Pn）与大气温度（AT）、气孔导度（Gs）、胞间CO_2浓度（Ci）、蒸腾速率（Tr）、叶面饱和水汽压亏缺（Vpdl）、太阳辐射强度（PAR）和水分利用效率（WUE）均呈显着线性相关关系（P＜0.05），说明墨西哥柏幼苗Pn的日进程与Gs、Ci、Tr、Vpdl、PAR、WUE等指标关系密切。（2）叁种不同强度模拟酸雨处理均导致墨西哥柏幼苗光补偿点（LCP）升高，并且暗呼吸速率增大，表明酸雨胁迫增加了墨西哥柏幼苗对光合产物的消耗，降低了其对弱光的利用能力。（3）叁种不同强度模拟酸雨处理对墨西哥柏幼苗光饱和点（LSP）和表观光量子效率（AQE）没有显着性影响，但其最大净光合速率显着下降，表明酸雨胁迫能够降低墨西哥柏幼苗对强光的利用能力。（4）叁种不同强度模拟酸雨处理后，墨西哥柏幼苗由Rubisco限制的潜在CO_2同化速率（Wc）、由RuBP限制的潜在CO_2同化速率（Wj）及由TPU限制的潜在CO_2同化速率（Wp）均有不同程度的下降，同时叁种模拟酸雨处理均显着降低了墨西哥柏幼苗的Vcmax、Jmax和TPU，表明模拟酸雨处理对墨西哥柏幼苗的光合-CO_2响应产生了一定的抑制。（5）叁种不同强度模拟酸雨处理后，墨西哥柏幼苗的表观羧化效率（CE）显着降低，表明酸雨胁迫显着降低了墨西哥柏幼苗对CO_2的利用能力，且pH值越低其抑制作用越强。（6）叁种不同强度模拟酸雨处理均未对墨西哥柏幼苗的CO_2补偿点和光呼吸速率产生显着影响，一定程度上反映出墨西哥柏幼苗对酸雨胁迫具有一定的适应性。（7）叁种不同强度模拟酸雨处理后，墨西哥柏幼苗的蒸腾速率变化趋势一致表现为：pH5.0＞CK＞pH4.0＞pH3.0，说明轻度酸雨胁迫促进了墨西哥柏幼苗蒸腾速率的提高，而中度和重度酸雨胁迫会抑制墨西哥柏幼苗的蒸腾速率。（8）叁种不同强度模拟酸雨处理后，墨西哥柏幼苗的Fv/Fm值存在着明显的季节变化，与对照处理相比，模拟酸雨处理后墨西哥柏幼苗的最大光化学量子效率（Fv/Fm）表现出一致的下降趋势，表明酸雨胁迫对墨西哥柏幼苗PSⅡ最大光量子产量具有一定的抑制作用。（9）叁种不同强度模拟酸雨处理后，墨西哥柏幼苗的F_v'/F_m'均表现出增大趋势，表明酸雨促进了光下开放的PSII反应中心激发能捕获效率的提升。同时模拟酸雨处理后墨西哥柏幼苗ΦPSII、ETR、qP、NPQ的变化并无一致规律性，表明墨西哥柏幼苗对酸雨胁迫可能具有一定的生理适应能力和自我保护能力。综上所述，模拟酸雨对墨西哥柏幼苗的光合生理特性产生了较为复杂的影响，总体上表现了对光合作用的抑制，可能会影响引种植物墨西哥柏在酸雨胁迫区域生产潜力的下降，但同时也反映了墨西哥柏在酸雨胁迫区域具有一定的生理适应能力。我们的研究可为墨西哥柏在我国南方酸雨沉降区的引种栽培提供一定理论参考。
何杨[3]2013年在《模拟酸雨对花叶良姜生理生态的影响及镧调节》文中研究表明酸雨污染是全球化的重大环境问题之一。探索园林植物对酸雨污染的抗性及如何通过外源调节增强植物抗性,对园林绿化植被选择与酸雨污染的防治有一定参考价值。本研究以一年生花叶良姜植株为材料,根据四川本地自然酸雨特性,配制不同pH值(2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.6)的模拟酸雨对试验材料进行处理,并在pH3.0模拟酸雨处理下预先叶面喷施不同浓度的镧溶液,以研究花叶良姜植株生理生态指标对不同pH酸雨的响应情况,以及镧对供试材料抵抗酸雨胁迫的影响。主要研究结果如下：1)pH≤3.5的模拟酸雨会造成叶片显着伤害,形成灰白色至红褐色的圆形斑点,pH4.0模拟酸雨处理下的植株,在30d后部分叶片出现了颗粒状褪色和灼伤痕迹。2)高浓度(pH≤2.5)的模拟酸雨,明显抑制了花叶良姜株高生长,而pH3.5～pH4.5模拟酸雨有促进花叶良姜株高生长的趋势。3)pH<3.0的模拟酸雨会导致花叶良姜叶绿素含量减少,pH3.5～4.5的模拟酸雨能增加叶绿素含量；pH5.6的模拟酸雨对叶绿素含量几乎无影响。类胡萝卜素(Car)含量均随着pH值增加出现先升高后降低的趋势,峰值集中在pH3.0和pH3.5处。4)随着模拟酸雨处理次数增加,植株可溶性蛋白积累受阻。但pH3.0处理对可溶蛋白质积累有一定的促进作用。可溶性糖在pH≥3.0的处理下起初会有较高水平,而后逐渐降低,在pH≤4.5的处理下则出现先升高后降低的趋势。5)丙二醛(MDA)和相对电导率(EC)都随pH值增大而降低,但随着处理次数增加,MDA有所降低且各处理含量趋于稳定,而EC逐渐增大。Pro含量随pH值增大而降低,但随着酸雨喷施次数增加,脯氨酸(Pro)含量均逐渐减少,且趋于稳定。随着酸雨喷施次数增加,各处理的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性逐渐下降。6)镧溶液对酸雨胁迫产生了缓解作用,最直接的是使pH3.0处理的植株无叶面受害症状,并促进了植株株高生长。适宜浓度(0.2～1.6mmol/L)的镧溶液还增加酸雨胁迫下叶绿素含量、Pro含量、POD和SOD活性,使Chla/Chlb、Car变化更平稳,降低了EC和MDA含量,在有机物积累方面与pH3.0酸雨胁迫呈现拮抗效应。8)模拟酸雨对花叶良姜伤害阈值为pH3.5,镧对pH3.0模拟酸雨产生缓解的最佳浓度是0.4mmol/L。
蒋馥蔚, 江洪, 李巍, 余树全, 鲁美娟[4]2008年在《酸雨胁迫下黑壳楠Lindera megaphylla Hemsl.幼苗在夏季和秋季的生理生态特性》文中研究指明浙江为酸雨危害严重地区之一,而植物在酸雨胁迫下的生长和生理变化情况可以衡量其对酸雨的耐受能力,亦可作为植被引种、经营和管理的参考依据。采用盆栽法,研究了在不同季节不同强度酸雨胁迫下黑壳楠Lindera megaphylla Hemsl.的生理生态特性,设置了3个酸雨处理:重度酸雨处理(pH2.5)、中度酸雨处理(pH4.0)和酸雨对照处理(pH5.6)。研究结果表明:①酸雨、季节以及酸雨和季节的交互效应对黑壳楠的株高、地径和叶绿素相对含量没有显着影响。②黑壳楠的最大净光合速率(Amax)、表观量子效率(AQE)、光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(Rd)对酸雨胁迫敏感,而季节并未显着影响到植物的光合特性。③酸雨胁迫显着影响黑壳楠的气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)。季节对黑壳楠的蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)影响显着。酸雨和季节的交互效应极显着影响到植物的胞间CO2(Ci)浓度和蒸腾速率(Tr)。研究表明夏季黑石楠受酸雨胁迫的影响比秋季严重。重度酸雨胁迫严重影响到黒壳楠的生理生长,在酸雨危害严重地区如浙江不适宜大量种植黑壳楠。
龙云[5]2011年在《增强UV-B辐射和模拟酸雨对C_4植物玉米和苋菜生长与代谢的影响》文中进行了进一步梳理人类活动打破了大气平流层臭氧原有的平衡,使臭氧层变薄,直接导致辐射到地表的UV-B增强。而各国工业除尘和绿化工作的开展降低了大气颗粒物特别是碱性大颗粒物对酸雨的缓冲作用,同时紫外辐射增加有助于细粒子的形成和转化,导致大气酸性增强,使酸雨区以外的地区将来也可能面临酸雨污染问题。为科学评估全球气候变化背景下环境因子对植物产生的种种生物学和生态学效应,本研究选择NADP-苹果酸酶光合亚型单子叶C4植物玉米[糯玉米(Waxy corn) (Zea mays L. certain Kulesh),品种“渝糯7号”]和NAD-苹果酸酶光合亚型双子叶C4植物苋菜[edible amaranth (Amaranthus mangostanus L.),品种“红圆叶苋菜”]为试验对象,利用生态模拟的研究方法,采用自控的设施模拟酸雨处理[pH6.5(Ao),4.5(A1)和3.5(A2)]和增强UV-B辐射处理[0(Bo),2.88(B1)和5.76(B2,玉米)或4.32(B2',苋菜)kJ-m-2·d-1]处理,研究近似大田环境下,增强UV-B辐射和模拟酸雨及其复合作用对不同类型C4植物生长和种群生理生态的影响,以了解UV-B辐射增强和酸雨区面积扩大的现状下不同类型C4植物特别是重要农作物抵御环境胁迫的机理,为寻找有效手段维持和增加粮食与蔬菜产量,乃至为有关全球气候变化应对措施的研究提供参考和理论支持。本试验主要结果如下：1.增强UV-B辐射和模拟酸雨单独或复合作用影响玉米和苋菜生物量分配,两种作物生长发育均受到抑制。UV-B辐射下,玉米生育期的滞后主要体现在发育后期,苋菜则从抽苔期即开始发育迟缓。UV-B辐射下玉米的株高和叶面积降低,玉米发育后期株高和叶面积受UV-B辐射影响最严重,而苋菜抽苔期株高和收获期叶面积对UV-B辐射响应最大。UV-B辐射对玉米和苋菜根、茎、叶和果实生物量均有显着影响。除高强度UV-B辐射使玉米根冠比降低外,其余UV-B辐射单独处理时对两种植物根冠比均无显着影响。玉米平均UV-B胁迫反应指数小于苋菜。酸雨对玉米生育期影响最大的时期是拔节期和收获期,而在开花期和收获期对苋菜影响较大。两种植物的株高和叶面积在不同发育时期对酸雨的敏感性也不同,玉米在收获期最为敏感,而酸雨对苋菜叶面积影响最大的时期是抽苔期。玉米的根和果实生物量在酸雨胁迫下降低,而苋菜的茎、叶和果实生物量在酸雨影响下均显着下降。玉米根冠比随酸雨pH降低显着降低,轻度酸雨使苋菜低根冠降低的程度较重度酸雨的大。玉米平均酸雨胁迫反应指数亦较苋菜低。UV-B辐射和模拟酸雨复合处理时,玉米更多地表现为因子间对于生长发育延迟和生物量降低的拮抗作用,而苋菜多表现为协同效应。复合处理下玉米平均胁迫反应指数为0.85,较苋菜平均胁迫反应指数1.73小。相对于整个生长季而言,玉米对逆境因子的耐受性更好,苋菜受到的影响更大。2.增强UV-B辐射和模拟酸雨单独或复合作用对玉米和苋菜光合生理有较大影响。单独UV-B辐射下,玉米净光合速率随UV-B辐射强度增加显着降低。玉米在发育前期叶片内光合色素(包括叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素)含量增加,发育后期有所降低；叶绿素a与叶绿素b的比率在拔节期和收获期显着下降,苗期和开花期与对照相比基本无变化；类胡萝卜素与总叶绿素的比率相比对照组无显着性差异。UV-B辐照还造成玉米PEPCase活性、RuBPCase活性,以及PEPCase舌性与RuBPCase活性比率的降低。苋菜净光合速率、光合色素含量、PEPCase舌性、RuBPCase舌性和PEPCase活性与RuBPCase活性比率均随UV-B辐射增强而显着下降,但其叶绿素a与叶绿素b的比率和类胡萝卜素与总叶绿素的比率对照相比则无显着差异。模拟酸雨单独处理时,玉米净光合速率降低,苋菜在发育前期净光合速率几乎不受酸雨影响,在开花期和抽苔期净光合速率下降。酸雨也造成玉米和苋菜叶片内光合色素含量的变化,在玉米发育前期和苋菜所有发育阶段,重度酸雨条下的光合色素含量均较轻度酸雨胁迫下的高；叶绿素a与叶绿素b的比率和类胡萝卜素与总叶绿素的比率大多不受酸雨影响。酸雨造成玉米和苋菜PEPCase活性降低；玉米除收获期外RuBPCase舌性下降,苋菜RuBPCase活性对轻度酸雨不敏感,重度酸雨下除开花期苋菜RuBPCase舌性均下降。苋菜PEPCase活性与RuBPCase舌性比率随酸雨pH值降低而减小,而玉米在发育前期两种酶活性比率上升,除收获期A1处理外其余阶段与对照相比无显着差异。UV-B辐射和模拟酸雨复合处理下更多的表现为两因子的拮抗作用,但植物自我修复能力有限,玉米和苋菜净光合速率降低,光合色素含量发生变化,PEPCase活性和RuBPCase活性下降,PEPCase活性与RuBPCase活性比率大多下降。玉米叶绿素a与叶绿素b的比率在拔节期和收获期显着下降,胡萝卜素与总叶绿素的比率与对照组相比差异不显着；而苋菜叶绿素a与叶绿素b的比率除抽苔期外与对照基本一致,除收获期A282处理外类胡萝卜素与总叶绿素的比率均显着上升。苋菜无论UV-B辐射和模拟酸雨单独或复合处理下平均光合指标的可塑性较均玉米大。UV-B辐射对玉米和苋菜光合生理指标的可塑性大于酸雨。3.增强UV-B辐射和模拟酸雨单独或复合作用对玉米和苋菜物质代谢有显着影响。UV-B辐射单因子作用时可使玉米和苋菜可溶性蛋白质含量下降,影响最大的时期是收获期和开花期。低强度UV-B辐照下两种作物总游离氨基酸含量除收获期玉米外均较对照有所增大,高强度UV-B辐射除收获期外对两种作物总游离氨基酸含量影响不大。两种作物的可溶性糖含量和ATP含量均随UV-B辐射增强而显着降低,而类黄酮含量和多酚含量则随UV-B辐射增强而增加。酸雨胁迫也会造成玉米和苋菜可溶性蛋白质含量下降,但玉米在拔节期和开花期对A1强度酸雨不敏感,苋菜在抽苔期对两种强度的酸雨均不敏感。酸雨胁迫下玉米和苋菜游离氨基酸含量上升,在整个发育阶段均大于对照且呈现先升后降的趋势；A1条件下两种作物游离氨基酸含量大于A2组。玉米和苋菜可溶性糖含量和ATP含量在酸雨处理时与对照组相比有所降低。酸雨对玉米叶片类黄酮含量基本无影响,对苗期到开花期的苋菜影响不大,在收获期使苋菜黄酮含量显着增加。两种作物多酚含量则随酸雨pH值降低而升高。模拟酸雨和增强UV-B辐射复合处理时在各发育阶段多表现为两因子的拮抗效应,但两种植物可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量和ATP含量等代谢物指标仍较对照有所下降,类黄酮含量和多酚含量均增加；各指标都未能恢复到对照水平。玉米和苋菜平均代谢物指标的可塑性指数相等,但就具体的代谢物指标而言,酸雨对两种植物游离氨基酸含量的可塑性较大,而UV-B辐射对其余代谢物指标的可塑性较大。方差分析结果显示UV-B辐射对两种作物代谢的影响更显着。4.增强UV-B辐射和模拟酸雨单独或复合作用对玉米和苋菜活性氧代谢有明显影响,造成植物膜系统损伤。单独UV-B辐射胁迫时,玉米和苋菜叶片内细胞质膜透性随UV-B辐射的增强显着增大,在这种伤害在发育后期更为显着。两种强度的UV-B辐射均使玉米MDA含量显着增加,但对苋菜而言,高强度UV-B辐射造成MDA含量上升的幅度较低强度UV-B辐射的大。UV-B辐照下玉米SOD活性显着增加,随处理时间延长在收获期SOD活性较发育前期大幅下降,已接近对照组水平。苋菜在发育前期SOD活性显着提高,后期则显着下降。两种植物的POD活性和CAT活性均在UV-B辐射胁迫下降低。模拟酸雨下两种植物细胞质膜透性增大,叶片内MDA含量亦有不同程度的增加。酸雨条件下玉米苋菜SOD活性变化趋势与UV-B辐射胁迫下的类似,POD活性除抽苔期苋菜和开花期A1玉米外均显着降低。轻度酸雨对玉米和苋菜叶片内CAT活性的影响不大,但随着酸雨酸度进一步增加,CAT活性急剧下降。复合处理下较多地表现出因子间的拮抗作用,玉米和苋菜细胞质膜透性在各发育时期均表现为复合处理小于单独UV-B辐照处理,但细胞质膜透性仍大于对照组,MDA含量也较对照显着增加,说明植物利用多种逆境因子交互作用抵御伤害的能力有限。两种物种的保护酶SOD、POD和CAT活性可在逆境因子条件下相互影响和制约以减轻外界伤害。从两种植物平均活性氧代谢指标的可塑性指数来看,苋菜受到的伤害更大,玉米膜系统对UV-B或/和酸雨伤害的抗性较强。从平均活性氧代谢各指标的可塑性指数可以看出UV-B辐射对两种植物膜系统的伤害比酸雨更大。以上结果说明,增强UV-B辐射对玉米和苋菜的伤害大于酸雨,二者复合处理可在一定程度上降低UV-B辐射的伤害,但其能力有限。在复合处理下,两个因子对不同指标在不同处理时间和复合水平下,表现出一定的协同或拮抗效应可能与作物对环境变化产生一定的抗逆性和适应性有关。在不同时期两种C4植物对紫外辐射与酸雨敏感性不同。本试验条件下与苋菜相比,玉米对外界环境变化的抗性更强。
冯丽丽[6]2010年在《低硫氮比酸雨对亚热带5种典型树种幼苗的影响》文中认为近半个世纪以来,随着工业的发展,酸雨污染日益加剧,酸雨对植物特别是森林植被的影响也越来越严重。近年来,国内外许多学者对酸雨在植物生理生态方面的影响做了大量的研究,并取得了显着的成果。随着经济的发展,我国东部地区大气中的NOx排放量已经超过SO2排放量,酸雨的硫氮比值正在逐步减小。而我们过去很多的模拟研究多集中在硫氮比(摩尔比)大于6的硫酸型酸雨,因此深入研究硫氮比值较低的酸雨对植物的影响具有重要的现实意义。通过对我国亚热带典型树种香樟(Cinnamomum camphora)、木荷(Schima superba)、枫香(Liquidambar formosana)、湿地松(Pinus elliottii)和水杉(Metasequoia glyptostroboides)一年生幼苗为期4个月的模拟酸雨处理,以当地水库水为对照,研究硫氮比(摩尔比)为1.58的酸雨胁迫(中度酸雨pH3.5、重度酸雨pH2.5)下,植物茎干生长参数、气体交换参数、质膜透性、养分元素等生理指标的变化规律。研究所取得的主要结论如下：1、低硫氮比酸雨能够引起植物产生一系列的形态和生理生态反应,主要表现在：(1)中度酸雨(pH3.5)对5种植物的茎干生长有一定的抑制作用,但均未出现显着伤害症状。重度酸雨(pH2.5)下,除湿地松外,其余幼苗的叶片均出现退绿、黄化、坏死斑等可见伤害症状；香樟、枫香、湿地松和水杉的茎干生长均有较大幅度的增加。(2)中度酸雨(pH3.5)下,植物的气体交换和光合响应均没有出现明显变化。除水杉外,中度酸雨(pH3.5)对其余幼苗的膜系统伤害较小。高浓度酸雨胁迫(pH2.5)诱导植物气孔部分关闭,引起植物体内外气体交换参数变化,导致叶片净光合速率、蒸腾速率和水分利用效率下降；另一方面,酸雨破坏叶片膜系统,加速脂质过氧化,降低叶绿素光合活性,并最终影响到叶片光合速率。但是重度酸雨(pH2.5)下植物的光合响应参数变化不明显。(3)中等强度的酸雨(pH3.5)对5种幼苗叶片的N、P含量均没有产生显着影响。枫香叶片的K含量和湿地松叶片的Al、Na含量显着上升,其余幼苗叶片的K、Ca、Na、Mg、Al、Mn、Fe、Zn含量均没有产生显着变化。重度酸雨(pH2.5)的氮肥效应使得木荷、枫香、水杉和湿地松的叶片N含量均呈现上升趋势。枫香的Ca、Mg、Mn含量,湿地松的Ca、Mn、Na含量和水杉的Al、Mg、Na含量显着升高。香樟的Al含量和枫香的K含量显着降低。(4)与以往高硫氮比(摩尔比大于6)酸雨研究结果相比发现,低硫氮比在一定程度上增加了植物生长的氮供给,提高了植物叶片的氮含量,在短期内可能会促进植物的茎干生长,减缓酸雨对植物的气体交换和膜系统的负面影响。但是对于较敏感的树种如水杉,中度酸雨(pH3.5)仍然造成植物叶片膜系统损伤。此外,低硫氮比还可能在一定程度上增强植物对酸雨的光合适应性。2、不同植物对低硫氮比酸雨的敏感性存在差异。在实验数据的基础上,综合多项指标发现：湿地松具有更高的抵御环境胁迫的能力,其次是香樟、枫香和木荷,水杉的适应能力较差。
毕俊国[7]2009年在《陕北黄土丘陵区杜仲的生长规律与生理特性研究》文中提出本研究通过对陕北黄土丘陵沟壑区四个立地条件下人工杜仲林地土壤含水量、杜仲造林成活率、新枝伸长生长、地径生长、杜仲叶片相对水分含量与饱和亏、杜仲保护酶活性,渗透性物质的含量,叶绿素荧光参数及光合速率、杜仲叶片中京尼平苷酸、总黄酮、桃叶珊瑚苷、绿原酸等有效成分含量的研究。旨在揭示陕北黄土丘陵区不同立地条件下杜仲的生长及生理特性,为黄土丘陵区杜仲林的营造提供科学依据。研究取得以下主要结果:1、不同立地条件下杜仲林地的土壤贮水量变化具有明显的季节变化规律,从春到秋,表现为高—低—高的变化趋势;四种立地条件土壤贮水量大小顺序为沟谷〉阴坡〉阳坡〉峁顶;在杜仲生长的初期和中期,在垂直剖面上,土壤的水分变化呈‘Z’字型分布,而在杜仲生长末期,土壤含水量在垂直方向上呈倒‘L’型分布。2、立地条件和移栽方法对杜仲幼苗的成活率有很大影响。不同移栽方法杜仲幼苗成活率的大小顺序为:覆膜截杆〉覆土截杆〉覆膜不截杆〉覆土〉截杆,不同立地条件下的幼苗成活率表现为:沟谷﹥阴坡﹥阳坡﹥峁顶。3、不同立地条件下杜仲幼苗的生长量和地径的大小顺序为:沟谷〉阴坡〉阳坡〉峁顶;不同树龄的杜仲地径增粗生长均表现出S型趋势。不同树龄杜仲的新枝伸长生长和地径增粗生长的大小顺序为4a>3a>2a,杜仲说明杜仲在陕北黄土丘陵区生长两年后,其生长速度明显加快。已基本适应当地环境。4、不同地理条件下杜仲的生理生态特性有较大差异。在陕北黄土丘陵区,杜仲的生长随立地条件的不同而有差异,不同立地条件下,杜仲叶片的含水量和水分饱和亏均呈现较大差异。在整个生长季,生长在沟谷和阴坡的杜仲,其叶片含水量高,水分饱和亏低,且均比较稳定,而生长在峁顶的杜仲,其叶片含水量低,水分饱和亏高;不同立地条件下的杜仲叶片保护酶活性随生长时间呈现出先降低后升高的趋势,生长于沟谷和阴坡杜仲的酶活大于阳坡和峁顶,说明在沟谷和阴坡生长的杜仲具有较强的自我调节能力,阴坡和沟谷的杜仲的Fv/Fm和Fv/Fo较高,大于阳坡和峁顶,这可能是由于阳坡和峁顶水分含量较少,导致这两个立地条件下杜仲叶片的PSⅡ潜在活性中心受损,光合作用原初反应过程受抑制。5、不同地理环境杜仲药用成分含量的变化规律。在陕北黄土丘陵区四种立地条件下生长的杜仲,其次生代谢产物均在7月24日左右最高,这要比略阳等地要推迟一个月左右的时间;不同立地条件之间,所有次生代谢产物含量的大小顺序均为阴坡〉沟谷〉阳坡〉峁顶,从次生代谢产物的含量来说,阴坡和沟谷更适合杜仲生长;不同产地杜仲叶片的次生代谢物含量相差较大,生长于陕北黄土丘陵区的杜仲的四种次生代谢产物含量均大于略阳杜仲叶片次生代谢物的含量。
黄桂芬[8]2011年在《模拟酸雨对台湾桤木生理特征的影响及Ca~(2+)的调节效应》文中研究说明台湾桤木(Alnus formosana)是桦木科桤木属的落叶大乔木,原产地在台湾。台湾桤木不仅能够很好地保持水土和涵养水源,还能在造林上培肥林地土壤和改良土壤,同时也可以护岸固堤。本文通过模拟不同酸雨浓度对台湾桤木生长的影响及钙的调节,从生理特征方面研究了植物对酸雨胁迫的响应情况以及钙对酸雨胁迫下的台湾桤木生理生态特性的调节机制。随着酸雨pH值的减少,叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量及其叶绿素a/b值逐渐减小,当pH值为2.5时达到最小值,叶绿素a比叶绿素b更容易受到酸雨的影响而降解。在酸雨各处理中,各处理在叶绿素a和叶绿素b与对照(CK)差异达到了显着水平,当pH值在4以下各处理与对照在叶绿素总量和叶绿素a/b上差异达到了显着水平。这表明了酸雨随着pH值的降低,不仅叶绿素的合成受到了抑制,而且叶绿素的分解加快,也就是说叶片光合色素合成机制受到了破坏。台湾桤木幼苗SOD活性随着pH值的下降而不断降低,当pH值为2.5时,SOD活性降到了最低88u/g,仅为对照的45.1%。经过pH3、pH3.5、pH4、pH4.5处理的叶片SOD活性分别比对照(CK)降低了51.3%、22.1%、17.4%和10.8%。在各处理中,除了第Ⅰ和第Ⅱ处理间差异不显着外,其他处理间差异都显着。这就说明随着酸雨浓度的增强叶片SOD活性受到了明显的抑制。经过酸雨胁迫时间的延长,台湾桤木幼苗SOD活性呈现出先降低再升高的趋势。经过不同浓度的酸雨胁迫后,台湾桤木幼苗叶片MDA随着酸雨pH值的减少而呈现增加的趋势。台湾桤木幼苗叶片MDA含量在pH2.5时达到了最高点,MDA含量达到了10.5μmol/g,比对照增大了62.9%。经过pH3、pH3.5、pH4、pH4.5处理的叶片MDA含量分别比对照(CK)高出了34.1%、21.3%、14.9%和4.26%。在各处理中,除第Ⅲ和第Ⅳ以及第Ⅴ和第Ⅵ(CK)处理间MDA含量不显着外,其他的处理间差异均达到显着水平,其中第Ⅰ、Ⅱ与第Ⅵ(CK)处理间差异达到极显着水平。台湾桤木幼苗叶片MDA含量随着酸雨胁迫时间的延长而表现为先升高后下降的变化。经过不同浓度的酸雨胁迫后,台湾桤木幼苗叶片SPC含量随着酸雨pH值的减少而呈现增加的趋势,台湾桤木SPC含量当pH值为2.5时,达到了最高点,比对照升高了29.2%。经过pH3、pH3.5、pH4、pH4.5处理的叶片SPC含量分别比对照(CK)升高了15.3%、3.57%、3.54%和3.73%。在各处理中,第Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ处理间差异不显着,其他处理间差异显着。台湾桤木幼苗叶片SPC含量均随着酸雨胁迫时间的延长而表现为先升高后下降的变化。经过酸雨一定时间的胁迫,台湾桤木幼苗K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)渗出量随着pH值的减少而增加,呈现负相关效应。台湾桤木幼苗K~+渗出量除第Ⅲ、Ⅳ处理间不显着外,其余处理间均达到极显着水平;台湾桤木幼苗Ca~(2+)渗出量除了第Ⅱ和第Ⅲ处理间差异不显着外,其他处理间差异都显着;而台湾桤木幼苗Mg~(2+)渗出量各处理间差异均达到了显着水平。经过酸雨胁迫时间的不断持续,K~+渗出量和Mg~(2+)渗出量的变化均大致呈现先升高后下降的趋势,而Ca~(2+)渗出量不断降低。随着酸雨酸度的降低,台湾桤木叶片的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度大致呈现上升的趋势。随着酸雨酸度的降低,台湾桤木叶片最大光化学量子产量(Fv/Fm)与PSⅡ的潜在活性(Fv/Fo)均大致呈现不断上升的趋势。经过酸雨胁迫时间的不断持续,台湾桤木叶片净光合速率随着胁迫时间的延长大致呈现先降低后升高的趋势;蒸腾速率大致呈现先升高后降低的趋势;气孔导度大致呈现先降低后升高的趋势;胞间二氧化碳浓度大致呈现不断降低,到了九月达到最低,然后有所上升的趋势;气孔限制值大致呈现先升高再降低的趋势;水分利用效率大致呈现先降低后上升的趋势。适量的外源Ca(NO_3)_2提高了酸雨胁迫下的台湾桤木叶片SOD的活性,降低了MDA含量和SPC含量,使得K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)渗出量减少,提高了叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率。通过本次研究发现,适量的Ca(NO_3)_2可以提高台湾桤木幼苗抵抗酸雨胁迫的能力,减轻酸雨胁迫对台湾桤木造成的伤害。本文推荐酸雨胁迫在pH3.5~pH4.5之间的情况下,外源的Ca(NO_3)_2浓度为0.1~1mmol/L,具体的情况还应具体分析。
牛力[9]2009年在《模拟酸雨对拟南芥某些生理特性和基因表达谱的影响》文中研究表明酸雨是世界性的环境污染问题之一,它可导致环境酸化,影响植物的正常生长和发育。本文以模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)为材料,对其进行模拟酸雨处理,研究了其在酸雨处理下某些生理指标的变化,并利用基因芯片技术检测了酸雨对拟南芥基因表达谱的影响,为后续耐酸相关基因的克隆和抗酸性新品种的培育提供良好的基础。本文采用pH2.5、3.0、4.0、5.6(对照)的模拟酸雨喷洒处理野生型拟南芥(WT)和钙受体蛋白CAS反义植株(CASas),探讨了不同pH值模拟酸雨对两种拟南芥材料叶片伤害、叶绿素含量、可溶性蛋白含量、丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)叁种抗氧化酶活性的影响。结果表明:模拟酸雨处理一周后,两种拟南芥叶片的叶绿素a/b,SOD和CAT的活性随着酸雨pH值的降低而降低,叶片可见伤害面积、可溶性蛋白含量、MDA含量和POD活性则呈上升趋势。pH<3.0的模拟酸雨会对拟南芥造成严重伤害,且WT对酸雨的耐受性远大于CASas。为了进一步探索植物对酸雨的应答机制,本文利用Affymetrix公司的拟南芥全基因组芯片ATH1分析了pH3.0模拟酸雨处理8h、32h、68h和116h后,WT的基因表达谱的变化(样品编号记为A8,A32,A68,A116,C8,C32,C68,C116),共检测到酸雨相关的表达量变化两倍以上的差异表达基因439个,己知功能及有推定功能的有394个,共分为15大类,涉及物质代谢、环境应答、信号转导等生命活动的各个方面。pH3.0模拟酸雨处理后8h,32h,68h和116h,处理组与对照组的差异表达基因数分别为55,66,25和30。其中,表达上调的基因数分别为28,24,19和14;表达下调的基因数分别为27,42,6和16。酸雨处理组样品之间的比较中,A8和A32的差异表达基因有35个,其中上调基因15个,下调基因20个;A32和A68的基因表达差异极其显着,差异表达基因为370个,其中上调基因203个,下调基因167个;A68和A116的差异不大,仅有22个。我们推测酸雨处理32-68h之间存在拟南芥对酸雨的耐受阈值,各种生理反应发生剧烈变化,基因的表达量表现出显着差异。通过综合分析各类基因的表达规律后发现:13个钙结合蛋白的编码基因、15个活性氧代谢相关基因的表达量在酸雨处理下发生显着变化,表明钙信号的转导,活性氧的代谢在拟南芥应答酸雨信号过程中起重要作用;与植物抗逆相关的锌指蛋白类转录因子、NAC转录因子、ERF/AP2转录因子和MYB转录因子的基因表达量随着酸雨处理时间和强度的增加而呈上升趋势,调控这些基因的表达可能会增强植物的抗酸能力。此外,37个与植物次生代谢相关基因表达量发生变化,木质素、生物碱等次生代谢产物的合成在酸雨处理下加强;7个编码光合色素蛋白的基因也随酸雨处理时间和强度的增加而上调表达,以尽力维持光合作用的正常进行。植物对逆境的响应是一个多基因影响多途径参与的复杂过程,上述基因表达量的变化表明拟南芥启动了多种途径以抵御酸雨的伤害。另外,我们还检测到在酸雨处理初期,与水杨酸(SA)途径相关的基因呈上调表达趋势,而在酸雨处理68h以后,SA途径相关基因的表达转而下调,茉莉酸(JA)途径相关的基因表达量大幅上调。我们推测,在酸雨处理前期,拟南芥的应答途径与SA信号转导途径相关,但随着酸雨处理时间与强度的增加,超过其耐受的阈值,SA途径介导的的保护效应开始减弱,JA介导的信号转导途径起主导作用。我们还利用生物信息学手段,综合分析了酸雨、低温、干旱、渗透胁迫、遗传毒性胁迫、UV-B和机械损伤7种非生物胁迫对拟南芥基因表达谱的影响。结果表明,酸雨胁迫下拟南芥的基因表达谱和机械损伤最为类似,其次为干旱和遗传毒性的处理,与UV-B与渗透胁迫处理相关性最低。
朱英华[10]2008年在《烤烟硫营养特性及其调控技术研究》文中研究表明本研究通过对湖南不同植烟生态区进行野外采样,系统研究了湖南植烟土壤有效硫及烟叶硫含量状况,烟叶硫与烟叶内在质量的量化关系。通过液培试验,研究了不同硫浓度下烤烟干物质积累和硫及其它营养元素吸收的动念变化规律,硫对烤烟光合作用及叶绿素荧光参数和生理生化指标的影响。通过模拟酸雨试验,研究了模拟酸雨对烤烟光合作用及叶绿素荧光参数、烟叶硫含量和产质量的影响。通过种植方式和烟草硫效率差异研究,筛选出了比较适宜的复种方式和耐硫基因型。具体结论归纳如下:1.湖南植烟生态区土壤有效硫和烟叶硫含量普遍偏高,平均值分别为34.74 mg/kg和0.849%。有效硫含量较高的土壤占80%,仅有20%左右在适宜范围内。烟叶硫含量仅有30%在0.20～0.70%正常范围内,70%烟叶硫含量超标,尤其是浏阳和宁乡植烟区的烟叶硫含量超过了1.00%。烟—稻复种连作田的土壤有效硫和烟叶硫含量显着高于连续旱作田,连续旱作田土壤有效硫和烟叶硫含量的平均值分别为30.42 mg/kg和0.704%,而烟—稻复种连作田的平均值分别为39.06 mg/kg和0.968%。在植烟年限1～15年之间,随植烟年限的增加,植烟土壤全硫和有效硫含量显着增加,植烟年限超过15年,植烟土壤全硫和有效硫含量趋于平稳。烟叶硫含量与烟叶内在质量的量化关系表现为:烟叶硫含量与总糖和水分含量呈显着负相关,与香气质、余味和评吸总分呈极显着负相关,与烟叶钾含量呈极显着正相关,与烟叶总氮、总氯和总植物碱含量呈正相关,但相关不显着,与香气量、杂气、劲头、刺激性、燃烧性、灰色、香味、总粒相物、烟气烟碱、焦油量呈负相关,但相关也不显着。2.在一定范围内供硫可以显着促进烤烟的生长发育、干物质和养分积累及产量产值的提高。进一步增加硫浓度将使烤烟的株高、茎围、最大叶面积、节间距和根体积显着降低。液培试验的最适硫浓度为2 mmol/L,大田试验硫肥的最佳用量为50 kg/hm~2。供硫显着促进了烤烟硫营养的吸收。0 mmol/L和2 mmol/L处理促进了烤烟干物质积累和氮、钾、钙、硼、锰、铜、锌等营养元素的吸收。2～4 mmol/L处理促进了烤烟磷、镁等营养元素的吸收,硫浓度超过8 mmol/L烤烟的养分吸收显着下降。3.硫浓度为2～4 mmol/L和施硫量为50～100 kg/hm~2促进了烤烟叶绿素含量,净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)、叶面饱和蒸气压亏缺(VPD)、瞬时水分利用效率(WUE)和潜在水分利用效率(WUEi)升高,降低了烤烟的气孔限制值(Ls)。2～8 mmol/L处理导致了烤烟的光合有效量子产量(EQY)、光合电子传递速率(ETR)、光化学淬灭(qP)显着升高和非光化学淬灭(NPQ)显着降低。0 mmol/L和2 mmol/L处理根系活力显着高于其它处理。团棵期,16 mmol/L和32 mmol/L处理的烤烟叶片脯氨酸含量显着高于其它处理,在其它几个时期,则以8 mmol/L和16 mmol/L处理最高。2～4 mmol/L处理的烤烟叶片硝酸还原酶活性显着升高,SOD和POD活性则随硫浓度的升高显着升高,生长初期MDA含量随硫浓度升高显着升高,在生长末期处理间差异不显着。4.硫浓度超过16 mmol/L处理使烤烟叶片厚度显着降低,0 mmol/L处理烤烟叶片上表皮厚度显着升高,宽度显着降低。2 mmol/L处理烤烟的下表皮厚度显着升高,0～4 mmol/L处理的下表皮宽度显着高于其它处理。0～4 mmol/L处理的栅栏组织厚度显着增加,8～32mmol/L处理则显着降低,0 mmol/L和4～32 mmol/L处理的栅栏组织空隙度显着高于2mmol/L处理。0 mmol/L和8～32 mmol/L处理烤烟海绵组织厚度和空隙度及海绵组织与叶片厚度的比值显着降低。0 mmol/L处理的烤烟栅栏组织厚度与叶片厚度比值和栅栏组织厚度与海绵组织厚度比值显着上升。5.pH≥3.5的轻度酸雨对烤烟叶绿素含量、净光合速率(Pn)影响不大,pH≤2.5处理下叶绿素含量,净光合速率(Pn)、胞间CO_2浓度(Ci)、叶面饱和蒸气压亏缺(VPD)、瞬时水分利用效率(WUE)和潜在水分利用效率(WUEi)显着低于对照。pH 2.0处理的气孔限制值(Ls)显着高于对照。pH≥3.5处理的光合有效量子产量(EQY)、光合电子传递速率(ETR)和光化学淬灭(qP)与对照差异不大,但pH≤3.0处理明显降低。对照的NPQ明显低于酸雨处理,而pH≥3.5处理的非光化学淬灭(NPQ)明显高于pH≤3.0处理。随pH值降低烤烟叶片的SOD、POD活性和脯氨酸、可溶性蛋白含量显着升高,pH≤3.0处理的SOD酶活性和脯氨酸含量降低。模拟酸雨使烤烟硝酸还原酶活性和可溶性糖含量随pH值的降低而显着降低。pH≥3.5处理的总糖和还原糖含量及糖氮比与对照差异不显着,pH≤3.0处理的显着低于对照。烤烟叶片硫含量随pH值的降低而升高,虽然处理与对照间差异不显着,但pH≤4.0处理已严重影响了烤烟的产量和产值,使其显着下降。随pH值的降低烤烟叶片厚度显着降低,pH≥3.5处理的栅栏组织厚度显着高于pH≤2.5处理。pH≤3.0处理的海绵组织厚度显着低于对照及其它处理。pH≥3.0处理的栅栏组织与叶片厚度比值显着高于对照,其它处理与对照差异不显着。所有处理的栅栏组织厚度和海绵组织厚度的比值都高于对照。6.四种复种方式对烤烟的农艺性状、淀粉和还原糖含量影响不大,烟—稻—绿肥和烟—玉米处理的总糖含量和糖氮比显着升高,超过了烤烟总糖含量和糖氮比值的正常范围。并且二者的烟碱含量较低,显着低于烟—稻和烟—稻—菜处理。烟—玉米处理的总氮、钾、钙、镁含量显着低于其它处理,而硫含量则显着高于其它处理。其产量产值也显着低于其它处理。在4中复种方式中,烟—稻—菜和烟—稻方式烤烟的总体表现较好,烟—玉表现最差。7.按照常规栽培方式种植的28个烟草基因型,仅有3个基因型的烟叶硫含量在0.20～0.70%之间,12个基因型的烟叶硫含量介于0.70～1.00%之间,13个基因型的烟叶硫含量超过1.00%。
参考文献：
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