模拟酸雨对花叶良姜生理生态的影响及镧调节

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酸雨污染是全球化的重大环境问题之一。探索园林植物对酸雨污染的抗性及如何通过外源调节增强植物抗性,对园林绿化植被选择与酸雨污染的防治有一定参考价值。本研究以一年生花叶良姜植株为材料,根据四川本地自然酸雨特性,配制不同pH值(2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.6)的模拟酸雨对试验材料进行处理,并在pH3.0模拟酸雨处理下预先叶面喷施不同浓度的镧溶液,以研究花叶良姜植株生理生态指标对不同pH酸雨的响应情况,以及镧对供试材料抵抗酸雨胁迫的影响。主要研究结果如下:1)pH≤3.5的模拟酸雨会造成叶片显著伤害,形成灰白色至红褐色的圆形斑点,pH4.0模拟酸雨处理下的植株,在30d后部分叶片出现了颗粒状褪色和灼伤痕迹。2)高浓度(pH≤2.5)的模拟酸雨,明显抑制了花叶良姜株高生长,而pH3.5~pH4.5模拟酸雨有促进花叶良姜株高生长的趋势。3)pH<3.0的模拟酸雨会导致花叶良姜叶绿素含量减少,pH3.5~4.5的模拟酸雨能增加叶绿素含量;pH5.6的模拟酸雨对叶绿素含量几乎无影响。类胡萝卜素(Car)含量均随着pH值增加出现先升高后降低的趋势,峰值集中在pH3.0和pH3.5处。4)随着模拟酸雨处理次数增加,植株可溶性蛋白积累受阻。但pH3.0处理对可溶蛋白质积累有一定的促进作用。可溶性糖在pH≥3.0的处理下起初会有较高水平,而后逐渐降低,在pH≤4.5的处理下则出现先升高后降低的趋势。5)丙二醛(MDA)和相对电导率(EC)都随pH值增大而降低,但随着处理次数增加,MDA有所降低且各处理含量趋于稳定,而EC逐渐增大。Pro含量随pH值增大而降低,但随着酸雨喷施次数增加,脯氨酸(Pro)含量均逐渐减少,且趋于稳定。随着酸雨喷施次数增加,各处理的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性逐渐下降。6)镧溶液对酸雨胁迫产生了缓解作用,最直接的是使pH3.0处理的植株无叶面受害症状,并促进了植株株高生长。适宜浓度(0.2~1.6mmol/L)的镧溶液还增加酸雨胁迫下叶绿素含量、Pro含量、POD和SOD活性,使Chla/Chlb、Car变化更平稳,降低了EC和MDA含量,在有机物积累方面与pH3.0酸雨胁迫呈现拮抗效应。8)模拟酸雨对花叶良姜伤害阈值为pH3.5,镧对pH3.0模拟酸雨产生缓解的最佳浓度是0.4mmol/L。
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