首页|典型木本植物与草本植物对臭氧胁迫的差异性响应

典型木本植物与草本植物对臭氧胁迫的差异性响应

扫码查看
随着城市化和工业化的进程加快,有研究表明部分地区的近地层臭氧(O3)浓度正在逐渐上升,夏季是O3污染发生的高峰期。O3的强氧化性会对植物造成一定毒害作用,对植物的光合作用和生物量积累等造成胁迫伤害,对人类日常的生产生活秩序也会造成影响。目前O3污染的研究对象主要集中在农作物和森林树木,O3胁迫对绿化植物的影响还有待进一步研究。 本研究借助开顶式气室(Open-Top-Chamber,OTC),对典型木本植物白蜡(Fraxinus chinensis Roxb.)、银杏(Ginkgo biloba L.)和草本植物百日草(Zinnia elegans Jacq.)、串红(Salvia splendens Ker Gawl.)、向日葵(Helianthus annuus L.)进行不同 O3浓度熏气,实验利用9个开顶式气室设置了 3个O3浓度,即环境空气(ambient air,AA),环境空气加40nmol/mol浓度O3(AA+40)和环境空气加80 nmol/mol浓度O3(AA+80),对白蜡和银杏两种木本植物各熏气35、51、71天,对百日草、串红和向日葵三种草本植物各熏气30、45、60天后,探究O3熏气下植物的叶片生长、株高、基径、冠幅、叶绿素、气孔特征、碳氮元素比、抗坏血酸、生物量和非结构性碳水化合物的变化差异,对比植物受不同浓度O3胁迫的差异性。得出以下结论: (1)当O3浓度达到AA+80浓度时,白蜡、银杏的株高和基径生长均受到O3胁迫的抑制,白蜡株高分别降低0.31%、1.54%和1.12%,银杏株高分别降低3.57%、2.72%和4.23%。AA+40和AA+80处理均会对白蜡和银杏的叶片的面积和数量造成一定的抑制作用。受到O3熏气后,白蜡和银杏的比叶重增加。当O3浓度达到AA+80浓度时,百日草、串红和向日葵的株高和基径生长均受到O3胁迫的抑制。 (2)在AA+80处理下,白蜡叶绿素含量受到O3胁迫的影响稍弱。百日草在熏气后期,叶绿素含量呈增加趋势。白蜡的气孔密度受到AA+80浓度O3的促进,而银杏的气孔密度在AA+40浓度O3熏气下受到抑制。O3熏气后期,百日草气孔密度受到AA+80浓度的抑制严重,而气孔开度随O3浓度增加而增加;熏蒸后中期,串红气孔密度在AA+40处理下增加7.27%和16.38%,而气孔开度受到O3胁迫抑制;向日葵气孔密度和气孔开度均受到O3胁迫的抑制。AA+40处理对白蜡和银杏的碳氮元素比均呈促进作用,百日草和串红的碳氮元素比相较于向日葵均受到O3胁迫的抑制。在熏气后期,银杏AA+80处理促进其抗坏血酸含量显著增加,为50.56%。 (3)白蜡和银杏的总生物量积累在熏气后期均受到O3胁迫的抑制,AA+40处理下,O3胁迫对百日草、串红和向日葵总生物量的积累影响较弱,AA+80处理下百日草表现出的抵御能力更强。白蜡和银杏的淀粉含量和可溶性糖含量均受到O3胁迫的抑制。向日葵的淀粉含量是三种草本植物中唯一上升的,在熏蒸中后期,AA+80处理分别促进向日葵淀粉含量增加25.45%和28.8%。

马梦瑶

展开 >

草本植物 木本植物 臭氧胁迫 差异性响应

硕士

资源利用与植物保护

郑飞翔

2024

中国农业科学院

中文

X1