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Arid
模拟CO_2浓度升高及降雨量变化对荒漠植物红砂的生理特性研究
姬江莉
出版年2017
学位类型硕士
导师种培芳
学位授予单位甘肃农业大学
中文摘要未来全球CO_2浓度升高和降雨变化势必会对植物造成严重的影响,因此,研究CO_2浓度升高及降雨变化对红砂生理特性的影响对红砂有着极其重要的意义。本研究以同一批民勤种源2年生实生苗为试验材料,利用开顶式CO_2控制气候室,研究了不同降水条件(+30%、+15%、0、-15%、-30%)和不同CO_2浓度(350μmol·mol-1、550μmol·mol-1、700μmol·mol-1)及其协同作用对红砂生物量等生长参数、光合特性、膜脂过氧化程度、抗氧化酶活性及渗透调节物质的影响,旨在揭示荒漠植物红砂对大气CO_2浓度升高及降雨量变化的的生理响应机制,以期为荒漠生态系统响应全球气候变化的预测提供理论依据。主要研究结果如下:1、红砂的株高、地上生物量和总生物量随降雨增加而增加,CO_2浓度升高对任何降雨条件下的红砂株高、地上生物量和总生物量均有促进作用,且在700μmol·mol-1CO_2浓度及降雨增加30%条件下的作用最显著,但CO_2浓度升高并没有减缓因降雨量减少而引起的干旱胁迫对红砂的负面影响。降雨增加或减少均使红砂根生物量增加,且降雨增加对红砂根系发育的促进作用大于降雨减少对红砂的调节作用,CO_2浓度升高会进一步促进该作用,长期的CO_2增加则会对红砂产生驯化作用。2、降雨增加对红砂光合速率、蒸腾速率、气孔导度及胞间CO_2浓度均有显著升高作用,但对水分利用效率则表现为降低作用。CO_2浓度增加可显著提高红砂的光合速率,短时(6月份,熏气1个月)高浓度CO_2下红砂光合能力对水分的适应性较广,但长时(8月份,熏气3个月)高CO_2浓度会导致红砂光合能力下降,出现光合适应现象。CO_2浓度升高可导致红砂的蒸腾速率和气孔导度均下降,但降水的增加可抑制这种作用,对其有一定的补偿作用。CO_2增加会显著提高红砂的水分利用效率,降雨越少则显著促进了这一作用,尤其是在降雨减少30%时作用更为显著,但长期CO_2作用会使这种效应有所减小。3、降雨量增加,红砂叶片chla、chlb、chl(a+b)含量及Fm、Fv/F_o、Fv/Fm均呈上升的趋势,均在降雨增加30%时达到最大,chla/b和F_o则在降雨减少30%时达到最大。CO_2浓度升高显著提高了红砂叶片chla、chlb、chl(a+b)含量以及F_o值,降雨量增加进一步增强了该作用;chla/b、Fm、Fv/F_o、Fv/Fm的值在高浓度CO_2呈降低趋势。长期高CO_2浓度处理下红砂叶绿素光系统Ⅱ的结构遭到破坏,植物叶片光合能力下降,出现了光适应现象。4、降雨增加对红砂的抗氧化酶活性和MDA含量有显著降低作用,而渗透调节物质对任何降雨条件均表现出正效应,且降雨减少时的增加幅度均大于降雨增加时的增加幅度。CO_2浓度升高对红砂体内抗氧化酶活性和渗透调节物质均有增加作用,对丙二醛(MDA)有降低趋势,且这几个指标随着熏气时间延长(8月份)对CO_2浓度变化表现出逐渐适应现象。可以看出,CO_2浓度升高对水分胁迫所造成的氧化损伤有一定的缓解作用。
中文关键词红砂 ; 降雨量变化 ; CO_2浓度升高 ; 生物量 ; 光合生理 ; 叶绿素荧光 ; 抗氧化酶活性 ; 渗透调节物质
语种中文
国家中国
URLhttp://kns.cnki.net/kns/detail/detail.aspx?FileName=1017825056.nh&DbName=CMFD2018
来源机构甘肃农业大学
资源类型学位论文
条目标识符http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/257105
推荐引用方式
GB/T 7714		 姬江莉. 模拟CO_2浓度升高及降雨量变化对荒漠植物红砂的生理特性研究[D]. 甘肃农业大学,2017.
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