鋁、錳、鈣復合作用對杉木幼苗葉綠素含量、熒光特性及養(yǎng)分吸收的影響.pdf

1、隨著全世界人口的增加及工業(yè)的發(fā)展,全球土壤酸化現(xiàn)象日益嚴重,而土壤酸化帶來的全球森林衰退,在一定程度上影響了人類的生存和發(fā)展。隨著土壤酸化日益加劇,土壤溶出鋁及溶出錳逐漸增加,鋁毒害及錳毒害逐漸成為影響植物生長的主要因素之一。我國南方土壤為富鐵鋁化酸性土壤,這就為我國南方植物鋁毒害的產(chǎn)生奠定了先天性的條件。
　　 杉木是我國南方最重要的造林樹種之一。隨著馬尾松松材線蟲危害日益加劇,杉木作為我國南方的鄉(xiāng)土樹種,在保障我國物質(zhì)安全、

2、國土安全以及生態(tài)安全等方面起著越來越重要的作用；然而長期以來的林業(yè)生產(chǎn)實踐表明,隨著杉木連栽代數(shù)的增加,杉木人工林林分質(zhì)量降低,林地生產(chǎn)力下降比較明顯。諸多研究結(jié)果表明,造成杉木連栽生產(chǎn)力下降的因為主要與杉木自身的生物學特性、自毒作用以及鋁毒害密切相關(guān)。鑒于此,本論文以鋁毒害作為主要研究領(lǐng)域,以一年生杉木幼苗為研究對象,應用水培作為模擬生物培養(yǎng)方法,通過測定不同脅迫時間段鋁、錳、鈣復合作用對杉木幼苗葉綠素含量、葉綠素熒光特性以及幼苗養(yǎng)分

3、吸收等的影響,從而從生理代謝、營養(yǎng)代謝等角度探明鋁錳復合作用對對杉木的毒害機理以及鋁錳鈣復合作用下鈣對鋁及錳的拮抗作用。研究結(jié)果主要如下:
　　 1.不同脅迫時間段鋁、錳、鈣復合作用對杉木幼苗葉片葉綠素a、葉綠素b以及葉綠素(a+b)的含量具有不同的影響。就總體而言,絕大多數(shù)處理不同程度地提高了杉木幼苗葉綠素a、葉綠素b以及葉綠素(a+b)的含量,但不同處理對杉木幼苗葉綠素a、葉綠素b以及葉綠素(a+b)的含量的促進程度有所差異

4、。就杉木幼苗葉綠素a含量而言；脅迫第7天時處理8、第14天時處理4及第21天時處理15對杉木幼苗葉綠素a含量的促進效應最大,與初始值相比分別提高了56.48％、68.14％及63.27％。就葉綠素b來說,脅迫第7天時處理6、脅迫第14天時處理13及脅迫第21天時處理13對杉木幼苗葉綠素b含量的促進效應最大,與初始值相比分別提高了51.42％、73.44％及112.28％。就葉綠素(a+b)含量而言,脅迫第7天時處理8、脅迫第14天時處理

5、13及脅迫第21天時處理15對杉木幼苗葉綠素(a+b)含量的促進效應最大,與初始值相比分別提高了52.20％、67.48％及84.38％。同一處理不同脅迫時間段杉木幼苗葉綠素a、葉綠素b以及葉綠素(a+b)的含量的變化趨勢不同。就極差分析結(jié)果表明,外源錳離子對葉綠素的影響最大,其次為鋁離子。
　　 2.不同脅迫時間段鋁、錳、鈣復合作用對杉木幼苗葉綠素熒光具有不同的效應。在脅迫7天、14天、21天時,Fm／F0、Fv／Fm分別在處

6、理14(Al0.5mmol,Mn0.3mmol,Ca0mmol)、處理7(Al1mmol,Mn0.5mmol,Ca0mmol)、處理13(Al0mmol,Mn0.5mmol,Ca0.5mmol)條件下降低的幅度最大。其中,錳對葉綠素熒光的影響最為顯著,隨著錳離子濃度的增加,葉綠素熒光的各項參數(shù)均有下降的趨勢,對最大光化學效率Fv／Fm以及通過PSⅡ的電子傳遞(Fm／F0)均有抑制作用。這主要是由于Mn離子的脅迫使葉片中的葉綠素含量降低,

7、從而使捕獲和傳遞給PSⅡ反應中心的光能減少,影響到原初反應,導致電子傳遞受阻。這與高濃度的錳離子對葉綠素含量的影響達到顯著水平的結(jié)果一致,也與前人的研究結(jié)果相符合。
　　 3.鋁、錳、鈣復合作用下,杉木幼苗體內(nèi)各器官不同養(yǎng)分含量的變化差異較大。不同的器官中,在脅迫的不同時間段內(nèi),杉木幼苗根、葉營養(yǎng)元素含量的變化幅度較大,而莖營養(yǎng)元素含量的變化幅度較小。不同處理下,大量元素K、Ca、Mg、以及Al、Mn元素含量的變化較大,而微量元

8、素Zn、Fe、Cu的含量變化較??；不同處理下,Al元素在根部的變化明顯,而K、Ca、Mg、Mn元素在葉片中的變化幅度較大,這說明,鋁、錳、鈣復合作用下,Al主要被固定于杉木幼苗的根部；K、Ca、Mg、Mn在葉片中的變化在一定程度上影響杉木幼苗的光合色素含量,進而影響光合作用,降低杉木幼苗的養(yǎng)分吸收轉(zhuǎn)化能力。
　　 綜上,水培條件下,pn值為4.5時,鋁、錳、鈣復合作用對一年生杉木幼苗葉綠素含量、葉綠素熒光特性以及K、Ca、Mg、