本文關(guān)鍵詞：模擬酸雨脅迫對夏臘梅幼苗生理、生長特性及土壤微生物多樣性影響

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【摘要】：酸雨已成為威脅人類生存的全球性環(huán)境問題,對植物的的傷害受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。而在酸雨脅迫下對分布區(qū)狹窄、資源少的瀕危植物的傷害及機(jī)制更應(yīng)引起重視。本研究以分布在典型酸雨區(qū)的瀕危植物夏蠟梅為對象,模擬重度酸雨(pH2.5)、中度酸雨(pH3.5)、輕度酸雨(pH4.5)對其生長、生理以及土壤微生物特性的影響,分析酸雨對夏蠟梅生長的影響機(jī)制以及夏蠟梅對酸雨脅迫的適應(yīng)能力。這對于預(yù)測全球變化背景下夏蠟梅種群的動態(tài)變化和進(jìn)化潛力具有重要意義。主要研究結(jié)果如下:1.酸雨脅迫對夏蠟梅幼苗生長及生物量分配的影響三種酸雨對夏蠟梅幼苗經(jīng)過一年的處理后,株高、基徑均比對照降低,差異顯著。三種酸雨處理的總生物量、莖生物量和冠部生物量均顯著低于對照,并且輕度酸雨中度酸雨重度酸雨處理,它們之間均差異顯著。輕度酸雨處理的根生物量明顯高于對照;重度酸雨、中度酸雨處理的根生物量明顯低于對照。三種酸雨處理的葉生物量均比對照低,差異顯著。重度酸雨和中度酸雨處理的根生物量比比對照顯著增加,三種酸雨處理的葉生物量比均比對照顯著下降,重度酸雨、中度酸雨處理后根冠比顯著高于對照。總?cè)~片數(shù)以對照最多,重度酸雨、中度酸雨處理的總?cè)~片數(shù)均比對照顯著減少。酸雨脅迫降低了總?cè)~面積,隨著pH值的下降總?cè)~面積減少越明顯。酸雨脅迫降低了葉平均寬度和葉平均周長,它們與對照均差異顯著。重度酸雨、中度酸雨處理的葉平均長度顯著低于對照和輕度酸雨處理。葉寬長比以重度酸雨處理下最低,與對照和其他處理均差異顯著�？偢L、總根表面積以重度酸雨處理最低,與其它二種處理及對照均差異顯著。三種酸雨處理的總根體積、根平均直徑、比根表面積均顯著低于對照。2.酸雨脅迫對夏蠟梅幼苗光合特性和葉綠熒光參數(shù)的影響不同酸雨處理的夏蠟梅幼苗葉片光合速率日進(jìn)程呈現(xiàn)單峰曲線,峰值在14:00左右。酸雨脅迫降低了葉片的日均凈光合速率、最大凈光合速率(Pnmax),它們均隨著pH值的下降而降低。酸雨脅迫使夏蠟梅幼苗的光飽和點(LSP)明顯下降,光補(bǔ)償點(LCP)明顯提高,對光的利用范圍變窄。酸雨脅迫導(dǎo)致夏蠟梅幼苗的表觀量子效率(AQY)顯著降低,暗呼吸速率(Rd)顯著提高。酸雨脅迫顯著降低了夏蠟梅幼苗最大羧化速率(Vcmax)、最大電子傳遞速率(Jmax)和磷酸丙糖利用率(TPU),它們均隨著酸雨程度的加劇而下降。三種酸雨處理均顯著降低了夏蠟梅幼苗葉片葉綠素a的含量,葉綠素b含量與對照沒有顯著差異。重度酸雨、中度酸雨處理的葉綠素(a+b)含量比對照明顯下降。酸雨脅迫下葉片類胡蘿卜素含量明顯下降。酸雨脅迫對夏蠟梅葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)產(chǎn)生了明顯的影響,與對照相比,三種酸雨處理的PSⅡ原初光能轉(zhuǎn)化效率(Fv/Fm)、PSⅡ潛在光化學(xué)活性(Fv/Fo)均顯著低于對照,它們均隨著pH值的下降而降低。3.酸雨脅迫下對夏蠟梅幼苗抗氧化能力的影響酸雨脅迫顯著提高了夏蠟梅葉片超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)的活性,其活性隨著酸雨pH值的下降而增大。重度酸雨、中度酸雨處理的過氧化氫酶(CAT)、抗壞血酸過氧化物酶(APX)活性比對照顯著下降。酸雨脅迫顯著的降低了夏蠟梅葉片谷胱甘肽、抗壞血酸(AsA)含量。酸雨脅迫顯著增加了夏蠟梅幼苗葉片的丙二慿(MDA)含量,以重度酸雨處理增加最明顯。重度酸雨、中度酸雨處理均顯著提高了夏蠟梅幼苗葉片的質(zhì)膜相對透性(MRP),其中以重度酸雨提高最明顯。4.酸雨脅迫下對土壤酶活性、微生物活性和群落多樣性的影響酸雨脅迫顯著抑制了土壤蛋白酶、過氧化氫酶的活性,隨著pH值的降低,抑制越明顯。重度酸雨處理土壤酸性磷酸酶活性顯著下降,而輕度酸雨處理的土壤酸性磷酸酶活性顯著增加。酸雨脅迫顯著降低了土壤蔗糖酶的活性,以重度酸雨處理降低最明顯。酸雨脅迫顯著降低了土壤微生物生物量碳,隨著酸雨pH值的下降而降低。酸雨脅迫也顯著降低了土壤微生物生物量氮,以重度酸雨處理下降最明顯。重度酸雨、中度酸雨處理的土壤微生物生物量磷比對顯著下降,以重度酸雨處理下降最明顯。酸雨脅迫下土壤細(xì)菌數(shù)量顯著減少,隨著酸雨pH值的下降而減少。輕度酸雨處理的土壤真菌數(shù)量比對照顯著增加,重度酸雨處理的土壤真菌數(shù)量比對照顯著減少。三種酸雨處理顯著減少了土壤放線菌的數(shù)量,其中以重度酸雨處理減少最明顯。三種酸雨處理顯著減少了土壤固氮菌的數(shù)量,重度酸雨、中度酸雨理比輕度酸雨處理明顯減少。三種酸雨處理的土壤微生物均勻度指數(shù)均比對照顯著降低,以重度酸雨處理下降最明顯。三種酸雨處理的土壤微生物香農(nóng)威納指數(shù)均比對照低,但僅中度酸雨處理差異顯著。重度酸雨、中度酸雨處理的土壤微生物豐富度指數(shù)比對照減少,差異均顯著。
【關(guān)鍵詞】：夏蠟梅 酸雨 生物量 光合速率 葉綠素 抗氧化能力 土壤酶 微生物
【學(xué)位授予單位】：上海師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：Q945.78;X517
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-17
• 1.1 酸雨污染12-15
• 1.1.1 酸雨污染現(xiàn)狀12-13
• 1.1.2 酸雨對植物的影響13-15
• 1.1.3 酸雨對土壤的影響15
• 1.2 夏蠟梅研究進(jìn)展15-16
• 1.2.1 夏蠟梅15-16
• 1.2.2 夏蠟梅的研究概況16
• 1.3 研究目的與意義16-17
• 第2章 材料與方法17-26
• 2.1 供試材料17
• 2.2 實驗設(shè)計17
• 2.3 生長指標(biāo)測定17-18
• 2.4 光合生理指標(biāo)測定18-19
• 2.4.1 光合日進(jìn)程測定18
• 2.4.2 光響應(yīng)曲線測定18
• 2.4.3 CO_2響應(yīng)曲線測定18
• 2.4.4 葉綠素含量測定18-19
• 2.4.5 葉綠素?zé)晒鈪?shù)測定19
• 2.5 抗氧化能力指標(biāo)測定19-22
• 2.6 土壤酶活性、微生物活性和群落多樣性的測定22-24
• 2.6.1 土壤酶活性測定22-23
• 2.6.2 酸雨對夏蠟梅土壤微生物生物量測定23
• 2.6.3 酸雨脅迫下土壤微生物數(shù)量的測定23-24
• 2.6.4 酸雨對夏蠟梅土壤微生物功能多樣性的測定24
• 2.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析24-26
• 第3章 結(jié)果與分析26-47
• 3.1 酸雨脅迫下對夏蠟梅生長和形態(tài)建成的影響26-29
• 3.1.1 酸雨脅迫下對夏蠟梅幼苗生長的影響26-28
• 3.1.2 酸雨脅迫下對夏蠟梅葉片形態(tài)建成的影響28
• 3.1.3 酸雨脅迫下對夏蠟梅根系的影響28-29
• 3.2 酸雨脅迫下對夏蠟梅葉片光合生理指標(biāo)的影響29-37
• 3.2.1 酸雨脅迫下對夏蠟梅光合日進(jìn)程的影響29-31
• 3.2.2 酸雨脅迫下對夏蠟梅光響應(yīng)的影響31-34
• 3.2.3 酸雨脅迫下對夏蠟梅CO_2響應(yīng)曲線的影響34-35
• 3.2.4 酸雨脅迫下對夏蠟梅葉片光合色素含量的影響35-36
• 3.2.5 酸雨脅迫下對夏蠟梅葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響36-37
• 3.3 酸雨脅迫下對夏蠟梅抗氧化系統(tǒng)的影響37-41
• 3.3.1 酸雨脅迫下對夏蠟梅幼苗葉片抗氧化酶活性的影響37-39
• 3.3.2 酸雨脅迫下對夏蠟梅幼苗葉片抗氧化劑含量的影響39-40
• 3.3.3 酸雨脅迫下對夏蠟梅幼苗葉片膜脂過氧化的影響40-41
• 3.4 酸雨脅迫下對土壤酶活性、微生物活性和群落多樣性的影響41-47
• 3.4.1 酸雨脅迫下對土壤酶活性的影響41-42
• 3.4.2 酸雨脅迫下對土壤微生物生物量的影響42-43
• 3.4.3 酸雨脅迫下對土壤微生物數(shù)量的影響43-45
• 3.4.4 酸雨脅迫下對土壤微生物群落功能多樣性的影響45-47
• 第4章 討論47-51
• 4.1 不同酸雨處理下對夏蠟梅幼苗生長的影響47-48
• 4.2 不同酸雨處理下對夏蠟梅幼苗光合生理指標(biāo)的影響48-49
• 4.3 不同酸雨處理下對夏蠟梅葉片抗氧化能力的影響49
• 4.4 不同酸雨處理下對夏蠟梅土壤酶活性、微生物活性和群落多樣性的影響49-51
• 第5章結(jié)論51-52
• 參考文獻(xiàn)52-58
• 附錄58-59
• 攻讀碩士期間的研究成果59-60
• 致謝60

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本文編號：1008764