鋁、錳、鈣復(fù)合作用對(duì)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(yán)重,而土壤酸化帶來(lái)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(zhǎng)的主要因素之一。我國(guó)南方土壤為富鐵鋁化酸性土壤,這就為我國(guó)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(guó)南方最重要的造林樹(shù)種之一。隨著馬尾松松材線蟲(chóng)危害日益加劇,杉木作為我國(guó)南方的鄉(xiāng)土樹(shù)種,在保障我國(guó)物質(zhì)安全、

2、國(guó)土安全以及生態(tài)安全等方面起著越來(lái)越重要的作用；然而長(zhǎng)期以來(lái)的林業(yè)生產(chǎn)實(shí)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?yàn)橹饕c杉木自身的生物學(xué)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(duì)象,應(yīng)用水培作為模擬生物培養(yǎng)方法,通過(guò)測(cè)定不同脅迫時(shí)間段鋁、錳、鈣復(fù)合作用對(duì)杉木幼苗葉綠素含量、葉綠素?zé)晒馓匦砸约坝酌琊B(yǎng)分

3、吸收等的影響,從而從生理代謝、營(yíng)養(yǎng)代謝等角度探明鋁錳復(fù)合作用對(duì)對(duì)杉木的毒害機(jī)理以及鋁錳鈣復(fù)合作用下鈣對(duì)鋁及錳的拮抗作用。研究結(jié)果主要如下:
　　 1.不同脅迫時(shí)間段鋁、錳、鈣復(fù)合作用對(duì)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(duì)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(jìn)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(shí)處理8、第14天時(shí)處理4及第21天時(shí)處理15對(duì)杉木幼苗葉綠素a含量的促進(jìn)效應(yīng)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(lái)說(shuō),脅迫第7天時(shí)處理6、脅迫第14天時(shí)處理13及脅迫第21天時(shí)處理13對(duì)杉木幼苗葉綠素b含量的促進(jìn)效應(yīng)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(shí)處理8、脅迫第14天時(shí)處理

5、13及脅迫第21天時(shí)處理15對(duì)杉木幼苗葉綠素(a+b)含量的促進(jìn)效應(yīng)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(shí)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(shì)不同。就極差分析結(jié)果表明,外源錳離子對(duì)葉綠素的影響最大,其次為鋁離子。
　　 2.不同脅迫時(shí)間段鋁、錳、鈣復(fù)合作用對(duì)杉木幼苗葉綠素?zé)晒饩哂胁煌男?yīng)。在脅迫7天、14天、21天時(shí),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(duì)葉綠素?zé)晒獾挠绊懽顬轱@著,隨著錳離子濃度的增加,葉綠素?zé)晒獾母黜?xiàng)參數(shù)均有下降的趨勢(shì),對(duì)最大光化學(xué)效率Fv／Fm以及通過(guò)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(yīng)中心的光能減少,影響到原初反應(yīng),導(dǎo)致電子傳遞受阻。這與高濃度的錳離子對(duì)葉綠素含量的影響達(dá)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(fù)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(shí)間段內(nèi),杉木幼苗根、葉營(yíng)養(yǎng)元素含量的變化幅度較大,而莖營(yíng)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的含量變化較小；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(shuō)明,鋁、錳、鈣復(fù)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(jìn)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(shí),鋁、錳、鈣復(fù)合作用對(duì)一年生杉木幼苗葉綠素含量、葉綠素?zé)晒馓匦砸约癒、Ca、Mg、