干旱胁迫下镜面掌光合作用的动态变化研究_园林设计毕业论文(编辑修改稿)

干旱胁迫下镜面掌光合作用的动态变化研究_园林设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

的影响 ，气孔导度和气孔阻力 都是描述气孔开度的量 ，蒸腾作用 直接与 气孔导度 成正比，与气孔阻力呈反比。 植物在干旱胁迫下，气孔导度逐渐降低，相反的气孔阻力逐渐增大 [23 ]。 干旱条件下 ， 光合速率的下降与植物对光能和 CO2 的利用有关系 [24]。 土壤干旱程度增加 ，叶片光补偿点、 CO2 补偿点增高 ， 光饱和点和 CO2 饱和点下降 ， 这表明干旱胁迫使气孔关闭 ，叶肉细胞光合活性下降 ， 光能利用率降低 [25]。 Yordanov 等对豆科植物干旱胁迫后复水处理恢复期间的气体交换和叶绿素荧光进行了跟踪测定 ， 结果发现 ， 水分亏缺对豆科植物光合作用的影响非常明显 ， 它导致 CO2 吸收速率和 O2 释放速率下降。 这一现象在其它绿色植物上也有许多报道 [26]。 干旱胁迫对植物光合作用的影响过程是极其复杂的 [27]。 一般认为干旱胁迫对绿色植物光合作用的影响包括气孔限制和非气孔限制两种因素 [28]， 二者对光合作用的影响因植物种类和干旱胁迫程度的不同而不同 ， 前者是指干旱胁迫使气孔导度下降 ， CO2 进入叶片受阻而使光合下降 ， 从而直接影响植物的光合作用 ， 使植物的生长受阻 [29]。 随着植物叶片水势的降低 ，光合速率下降有一个从气孔限制向叶肉细胞光合活性限制的转变过程 ， 也就是向非气孔因素转变的过程 ， 表现为光合器官活性的下降 [30]。 我国学者许大全在研究 小麦叶片光合作用的光转 换 机制中得出 ， 在干旱胁迫下 ， 引起植物叶片光合效率降低的因素 有两类 ， 即气孔限制和非气孔限制 ， 两者有很大的区别 ， 前者使胞间 CO2 浓度 （ Ci） 降低 ， 而后者使胞间 CO2 浓度（ Ci） 增高 ， 当两因素同时存在时 ， 判断哪一个因素占优势 ， 标准应当是胞间 CO2 浓度 （ Ci）的变化方向 [30]。 干旱胁迫同样影响植物的蒸腾速率。 卢苍义等人在研究芦荟等植物在干旱胁迫下的蒸腾特征中指出 ， 在干旱胁迫下 ， 气孔阻力增大 ， 蒸腾速率逐渐降低 ， 水分胁迫越大 ， 蒸腾速率下降的越明显 ， 当下降到临界点时 ， 蒸腾速率将至最低 [31]。 干旱胁迫下镜面掌光合作用的动态变化研究 4 2 试验材料与方法 试验材料 供试验的材料为温室盆栽镜面掌 Pilea peperomioides Diels。 试验设计 本项研究在温室盆栽人工控制水分条件下 ， 测定干旱处理不同天数下镜面掌的各项光合指标 ， 目的在于探讨镜面掌在不同干旱天数处理后光合作用指标的变化。 试验采用盆栽法在东北农业大学园艺试验站、园艺学院实验室进行。 将扦插于东北农业大学园艺学院智能温室苗盆中 ， 盆的大小为 28cm20cm， 有渗水孔 ， 每盆装基质 ， 设 3次重复 ， 基质由比例为 1： 3： 3 的田园土、蛭石和草炭土组成。 有机质含量 %， 全氮含量 %， 有效氮含量 ， 有效磷含量 ， 有效钾含量 ， pH值为， 扦插量为每盆三株约同等年龄和生长量的镜面掌 ， 插后立即浇透水正常管理至镜面掌正常生根 ， 更换新叶 ， 生长整齐。 环境昼夜温度为 25＋ 2℃ ／ 18＋ 2℃ ， 相对湿度为 65— 70%。 每天浇透水１次 ， 正常生长后 90 天进行干旱处理。 试验 开始时间后 第 0d 充分灌溉 ， 让其自然失水 ， 分别在 4d、 8d、 12d、 16d， 4 次采样用 LI— 6400 测定对应的对照与 干旱 处理的镜面掌叶片的净光合速率 （ Pn） 、气孔导度 （ Gs） 、胞间 CO2 浓度 （ Ci） 和蒸腾速率 （ Tr） 等光合特性指标。 然后 通过浇水解除干旱胁迫 ， 复水 1d 后 用 LI— 6400 对各项光合指标进行测定。 20xx 年 12 月初开始试验 ， 试验材料按照 干 旱胁 迫天数分为 5 组 ： 对照 ： ck（ 每天浇透水 1次 ） ； T1： 4d干旱胁迫 ； T2： 8d干旱胁迫 ； T3： 12d干旱胁迫； T4： 16d干旱胁迫； f1: 4d干旱胁迫后复水； f2: 8d干旱胁迫后复水； f3: 12d干旱胁迫后复水； f4: 16d干旱胁迫后复水； 每个处理重复 4次。 试验内容与方法 光合生理指标动态变化的测定 采用美国 LICOR 公司生产的 LI6400 便携 式光合仪 [32]， 在 640002B 人工光源下 ， 光合有效辐射设定为 1400μmol CO2 m2s 1， 开放气路 ， 空气流速为 s1， 对镜面掌叶片的干旱胁迫下镜面掌光合作用的动态变化研究 5 净光合速率 （ Pn， μmol CO2 m2s 1） 、蒸腾速率 （ Tr， mmol H2O m2s 1） 、气孔导度 （ Cond，mol H2 O m2s 1） 、胞间 CO2 浓度 （ Ci， μmol CO2 m2） [31]等指标进行测定。 每次每 个 处理选择 4 株 ， 测定选择从顶部数起第二节的叶片 ， 每个叶片均连续读取 4 个数据 ， 最后对所有数据进行处理并利用相关 软件对相关指标进行统计分析及对分析结果进行相关的讨论 [32]。 测定时界环境条件为 ： 温度 （ TC） 25～ 38℃ ， 大气湿度 （ RH%） 50%， 太阳辐射 （ PAR） 500～550μmolCO2 m2s 1。 数据处理与分析 试验结果用 Excel 软件进行数据处理、分析和绘图。 干旱胁迫下镜面掌光合作用的动态变化研究 6 3 结果与 分析 干旱胁迫 条件下 镜面掌叶片净光合速率 （ Pn） 的 变化 净光合速率（ Pn）是评价植物适应性强弱的重要指标，它与植物的生长密切相关 [28]。 图31 为 干旱胁迫及复水条件下镜面掌叶片净光合速率（ Pn）的变化 情况。 04d 8d 12d 16d干旱持续天数（d）净光合速率（Pn，μmol CO2 m2•s1）ckTf 图 31 干旱胁迫及复水条件下镜面掌叶片净光合速率（ Pn）的变化 Fig 31 The changes of Pilea peperomioides Diels Net photosynthetic rate (Pn) under drought stress and rehydration 从 图 31 中 可以看出，随着干旱胁迫天数的增加，镜面掌叶片净光合速率（ Pn）的下降幅度逐渐增大，干旱胁迫处理使镜面掌叶片净光合速率 Pn 均低于对照， T T T3 和 T4降低幅度分别是 CK的 %、 %、 %、 %， T1 下降的幅度最小， T4 下降幅度最大。 说明干旱胁迫程度越大，对镜面掌光合作用的抑制作用越强。 胁迫后进行复水处理，复水后各处理镜面掌叶片净光合速率（ Pn）与其相对应胁迫处理的净光合速率（ Pn）相比均有所回升， TI 与 f T2 与 f T3 与 f T4 与 f4 之间有差异。 各处理复水后的增加 幅度是其对应的胁迫处理的 %、 %、 %、 %，说明光合作用对水分很敏感，胁迫程度越大，复水后的净光合速率恢复的幅度越大。 干旱胁迫 条件下 镜面掌叶片蒸腾速率 （ Tr） 的 变化 干旱胁迫及复水条件下镜面掌叶片蒸腾速率（ Tr）的变化 情况见图 32。 干旱胁迫下镜面掌光合作用的动态变化研究 7 04d 8d 12d 16d干旱持续天数（d ）蒸腾速率（Tr，mmol H2O m2s1）ckTf 图 32 干旱胁迫及复水条件下镜面掌叶片蒸腾速率（ Tr）的变化 Fig 32 The changes of Pilea peperomioides Diels transpiration rate (Tr) under drought stress and rehydration 由图 32 可以看出，不同梯度干旱胁迫处理均使镜面掌叶片蒸腾速率（ Tr）均低于对照，随着胁迫程度的加深，蒸腾速率（ Tr）均有明显的下降趋势，且胁迫天数越多，蒸腾速率（ Tr）越慢， T T T3 和 T4 的降低 量 分别是对照的 %、 %、 %、 %，说明干旱胁迫对镜面掌叶片蒸腾速率有 影响，是导致光合作用降低的另一原因。 胁迫后进行复水处理的镜面掌叶片蒸腾速率（ Tr）与其相对应的胁迫处理复水前蒸腾速率（ Tr）相比均有所回升， TI 与 f T2 与 f T3 与 f T4 与 f4 之间有差异。 各处理复水后的增加量 分别是其对应的胁迫处理复水前的 %、 %、 %、 %，说明干旱胁迫持续天数越多，镜面掌叶片蒸腾速率（ Tr）下降的越多，复水后植株的蒸腾速率恢复的越多。 干旱胁迫 条件下 镜面掌片气孔导度 （ Gs） 的 变化 气孔导度（ Gs）反映了气孔的开张程度，而气孔的开张程度则直接影响到植物对空气中CO2 的利用 [33]。 图 33 为 干旱胁迫及复水条件下镜面掌叶片气孔导度（ Gs）的变化 情况。 干旱胁迫下镜面掌光合作用的动态变化研究 8 04d 8d 12d 16d干旱持续天数（d ）。