粉尘覆盖对新几内亚凤仙光合特性及光合氮分配的影响

摘要

大气粉尘污染一直都是许多国家与地区所面临的重要环境问题，粉尘对人类及其他动植物都造成了不良的影响。本研究以成都市常用园林草本花卉新几内亚凤仙(Impatiens hawkerins)为研究材料，用淀粉水溶液喷洒植物叶片表面模拟自然粉尘沉降，探讨不同浓度粉尘覆盖对新几内亚凤仙叶片光合特性及光合氮分配特征的影响。淀粉溶液的浓度梯度设置为:(T1)0.1 mg.ml-1，(T2)0.2mg.ml-1，(T3)0.4 mg.ml-1，(T4)0.6mg.ml-1，以不喷洒淀粉水溶液的植株作为空白对照(CK)。分别测定了不同浓度淀粉溶液处理90d后的新几内亚凤仙叶片的光响应曲线、二氧化碳响应曲线、叶绿素含量、比叶面积、叶氮含量并计算叶氮在光合机制中的分配比例。研究得到的主要结果如下:
　　(1)随着粉尘浓度的升高，新几内亚凤仙叶片的叶绿素a、b以及叶绿素总量都呈现先升后降的变化趋势;植物的比叶面积随粉尘浓度的升高呈现先降低后升高的趋势;随着粉尘浓度的升高，植物叶片的最大净光合速率、最大羧化速率以及最大电子转移速率都呈现一致的逐渐下降的趋势;植物的暗呼吸速率则随着粉尘浓度的升高呈先升高后降低的趋势。
　　(2)植物叶片中氮的分配能反应植物在受到外界环境胁迫市采取的生存策略。叶氮的总含量随着粉尘浓度的升高呈逐渐下降的趋势，但是处理间差异不显著;随着粉尘浓度的升高，叶氮在整个光合机制的分配比例PT呈先高后低的趋势，最大值出现在T2（0.2mg.ml-1），在低浓度的粉尘覆盖叶片时，叶氮含量有所升高，高浓度粉尘覆盖叶片时，叶氮含量逐渐减少;叶氮在羧化系统和捕光系统中的分配比例PC和PL也呈先高后低的趋势，而在生物力能学组分中的分配比例PB随着粉尘浓度的升高逐渐降低。植物对叶片表面的覆盖，会对叶片形成遮光、阻塞叶片气孔，影响植物对光能的吸收以及对光合作用原料二氧化碳的吸收，降低叶氮在生物力能学组分中的分配比例;高浓度的粉尘覆盖叶片时，会降低叶片叶绿素的含量，降低叶氮在整个光合机制中的分配比例，降低叶氮在羧化系统、捕光系统中的分配比例。由此降低植物个体的光合速率，影响植株的正常生长和发育。
　　(3)随着覆盖在叶表面的粉尘浓度的升高，新几内亚凤仙最大净光合速率（Pmax）与最大电子转移速率(Jmax)之间存在极显蔫的正相关关系;最大羧化速率（Vcmax)与最大电子转移速率(Jmax)之间存在极显著的正相关关系;分配到生物能量上的氮（PB）与最大净光合速率（Pmax）、最大电子转移速率(Jmax）、最大羧化速率(Vcmax)呈极显著正相关关系。暗呼吸速率与分配到生物能量上的氮（PB)、分配到羧化作用上的氮（PC）、分配到整个光合机制中的氮(PT)呈极显著的正相关关系。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 选题背景

1．2 文献综述

1．2．1 大气粉尘的危害

1．2．2 植物滞尘效应的研究

1．2．3 粉尘对植物生理生态的影响

1．2．4 对植物叶片光合特性的研究

1．2．5 关于植物叶片光合氮的研究

2 材料与方法

2．1 实验材料

2．2 试验设计

2．3 测定项目与方法

2．3．1 光合色素的测定

2．3．2 比叶面积的测定

2．3．3 光合特征参数的测定

2．3．4 全氮的测定

2．4 数据处理

2．4．1 最大净光合速率、光合潜力的计算

2．4．2 最大羧化速率与电子传递速率的计算

2．4．3 叶氮在光合机构中分配系数的计算

2．4．4 数据统计与分析

3 结果与分析

3．1 新几内亚凤仙花对不同浓度粉尘覆盖的光合响应

3．1．1 对新几内亚风仙花叶片中叶绿素含量和比叶面积的影响

3．1．2 不同浓度粉尘覆盖对新几内亚凤仙花光和参数的影响

3．2 对光合氮分配的影响

3．3 相关性分析

3．3．1 新几内亚凤仙光合特性与光合色素含量、比叶面积间的关系

3．3．2 新几内亚风仙光合特性与光合氮分配间的关系

4 讨论

4．1 粉尘覆盖对新几内亚风仙光合特性的影响

4．2 粉尘覆盖对新几内亚风仙叶氮及光合氮分配的影响

4．3 新几内亚凤仙光合特性与光合氮分配之间的关系

5 结论

6 问题与展望

7 参考文献

致谢