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濒危物种夏蜡梅种子萌发及幼苗生理生态与生长特性研究
濒危物种夏蜡梅种子萌发及幼苗生理生态与生长特性研究
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中文摘要:
通过对采自浙江省大明山的自然风干的濒危物种夏蜡梅种子进行表型性状、种子吸水率和种子活力的研究,了解夏蜡梅种子的萌发潜力;通过对夏蜡梅种子分别进行不同浓度的硫酸、去皮以及激素浸种的预处理,并在种子萌发过程设置不同萌发温度、不同的酸雨环境和氮沉降环境,探讨打破夏蜡梅种子萌发的最佳途径以及全球变化对种子萌发萌发过程的影响,研究夏蜡梅幼苗的对全球变化的响应。研究结果如下:1)夏蜡梅种子属于中小型种子,有一定的萌发能力;2)50% H2SO4处理下夏蜡梅种子萌发指标发芽率、日平均发芽率、发芽指数、发芽势、峰值和发芽值均显著高于20% H2SO4和98% H2SO4处理;不同面积比的去皮处理的夏蜡梅种子萌发率无显著性差异,第10d种子萌发结束;赤霉素(GA)浸种夏蜡梅种子萌发指标均显著高于其他处理;三种萌发温度处理下夏蜡梅种子萌发率为白天/晚上温度25/20℃显著高于20/15℃和30/25℃;酸度pH2.5处理种子萌发率显著低于其他处理;氮沉降处理下夏蜡梅种子萌发指标均显著低于对照;3)不同强度酸雨(pH2.5、pH3.5、pH4.5和pH5.6(CK))处理下夏蜡梅幼苗净光合速率日变化均呈单峰曲线;随着酸雨pH值的降低,其日均Pn值、最大净光合速率(Pn max)、光饱和点(LSP)、叶绿素相对含量(SPAD)、Fv/Fm、Fv/Fo逐渐下降,各处理组之间均差异极显著;而光补偿点(LCP)、暗呼吸速率(Rd)随着酸雨pH值的降低而升高。pH3.5、pH2.5处理夏蜡梅幼苗表观量子效率(AQY)比对照低。。酸雨胁迫增强了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)的活性,增加了丙二醛(MDA)的含量、提高了质膜的透性。总之,酸雨胁迫降低了夏蜡梅的光合能力,对其它生理指标产生不利的影响;4)3种氮处理下,夏蜡梅幼苗叶片的日均净光合速率(Pn)和最大净光合速率(Pn max)比对照分别增加了14.7%、54.5%、26.4%和8.33%、66.15%、30.90%,中氮处理下的日均Pn、Pn max值最高。不同氮浓度处理后夏蜡梅幼苗叶片的日均气孔导度均高于CK,以中氮处理最高;而日均胞间CO2浓度均低于CK,以中氮处理最低。光补偿点、暗呼吸速率均为中氮>高氮>低氮>CK,差异极显著;而光饱点为中氮>低氮>CK>高氮,差异极显著;表观量子效率为中氮>低氮>CK,差异极显著,高氮与CK差异不显著。不同氮浓度处理的相对叶绿素含量均明显高于CK,以中氮处理最高。PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)均为中氮>低氮>CK>高氮,差异极显著。不同氮处理的夏蜡梅幼苗叶片超氧化物歧化酶活性均高于CK,差异极显著,3种氮处理之间以高氮处理最高;过氧化物酶活性、丙二醛含量也以高氮处理最高,中氮次之,高氮、中氮处理与CK差异极显著,低氮处理与对照差异显著。不同氮处理的质膜离子渗漏为高氮>中氮>低氮>CK,差异极显著。可看出,不同浓度氮处理提高了夏蜡梅幼苗的光合作用能力,其中以中氮处理的效果最为明显,对其他生理指标也产生了一定的影响;5)对夏蜡梅幼苗进行增温添加AMF(ZW+AMF)、增温不添加AMF(ZW)、不增温添加AMF(AMF)和不增温不添加AMF(CK)4个处理后,夏蜡梅幼苗的株高、基茎、根茎叶生物量、叶形态指标、根形态指标、叶片可溶性蛋白含量、叶片可溶性糖含量以及抗氧化物酶活性等指标各个处理间有一定的差异。和ZW相比,ZW+AMF处理显著增加了幼苗的株高、叶总长、叶总周长和叶片数。和CK相比,ZW+AMF处理显著增加了幼苗根系的平均直径,并且显著降低了根系的总长度;ZW+AMF和AMF处理显著增加了叶片可溶性蛋白含量,AMF处理下叶片可溶性糖含量显著增加。ZW+AMF处理日均净光合速率(Pn)显著高于ZW处理和CK; ZW+AMF处理的最大净光合速率(Pnmax)、光饱和点(LSP)、表观量子效率(AQY)、呼吸速率(Rd)、光呼吸速率(Pr)都显著高于CK,CO2补偿点显著低于CK。ZW处理下夏蜡梅幼苗的叶绿素相对含量显著高于CK、ZW+AMF和AMF处理,4个处理间夏蜡梅叶片的抗氧化酶活性无显著性差异。总之,增温情境下添加丛枝菌根真菌对夏蜡梅幼苗的光合作用有一定促进作用;6)对夏蜡梅幼苗进行增温添加AMF(ZW+AMF)、增温不添加AMF(ZW)、不增温添加AMF(AMF)和不增温不添加AMF(CK)4个处理后,夏蜡梅幼苗的土壤微环境发生了一定的变化。对处理后夏蜡梅土壤酶活性、土壤根际土微生物多样性以及土壤全氮、有效磷、速效钾以及有机质含量的研究发现:和CK相比,ZW+AMF、AMF和ZW处理均显著提高了土壤酸性磷酸酶的活性,而且ZW+AMF处理后土壤有效磷的含量有增加的趋势;ZW+AMF、AMF和ZW处理下,土壤中全氮的含量显著低于CK; AMF和ZW处理显著增加了幼苗根际土中细菌的类群数和香农威纳指数,4个处理间根际土中的真菌多样性无显著性差异。
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作者:
彭礼琼
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关键词:
夏蜡梅
种子萌发
全球变化
丛枝菌根真菌
生理生态
幼苗响应
授予学位:
硕士
学科专业:
自然保护区学
导师:
金则新、关文彬
学位年度:
2014
学位授予单位:
北京林业大学
语种:
中文
中图分类号:
S6