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辐射减弱和O_3浓度增加对大豆生理指标、荧光特性和产量的影响研究

作　者: 古康乐
导　师: 郑有飞
学　校: 南京信息工程大学
专　业: 大气物理学与大气环境
关键词: 辐射减弱臭氧大豆生理指标荧光特性产量
分类号: S565.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

近年来,大气中气溶胶增加导致到达地表的太阳辐射减弱；大气中人为排放的污染物增多,导致地表O3浓度不断增加。地表辐射减弱和O3浓度增加引发各国的广泛关注,两者对农作物的生长发育和产量都会造成不利的影响。为了探明辐射减弱和O3浓度增加条件对作物生理指标、荧光特性和产量的影响。本研究在大田试验条件下,设置了(CK,OTC不通臭氧不加遮光网)、T1(20%遮荫)、T2(100nL·L-1O3), T3(20%遮荫和100nL·L-1O3)4个不同处理,对大豆的生长过程进行遮荫和O3熏气处理,研究了遮荫和地表O3浓度增加对大豆的生理指标、荧光特性和产量的影响,为研究未来气候变化对大豆可能造成的影响提供基础资料。主要结论如下：(1)辐射减弱和O3浓度增加复合处理条件下,大豆的叶绿素含量明显增加,膜脂过氧化程度加深；可溶性糖和可溶性蛋白的含量明显增多总游离氨基酸显著增多,SOD活性和CAT活性显著增强。(2)辐射减弱和O3浓度增加复合处理条件下,大豆的Pm,Ik, Yield,qP显著下降；L(PFD),NPQ,Y(NPQ),(1-qP)/NPQ显著增大；Fv/Fm值存显著下降,说明O3胁迫造成明显的光抑制；初始斜率a和Y(NO)值没有显著变化。总体上T3复合处理条件下,相对于单因子胁迫具有更明显的胁迫效应,在很大程度上影响了大豆的光合作用。(3)辐射减弱和O3浓度增加复合处理条件下,大豆的株高和叶面积显著增大；大豆植株的总干重和根瘤菌干重显著降低,相对于单因子胁迫下降的幅度更大,加剧了对大豆的干物质积累和固氮能力的影响,具有显著的胁迫叠加效应。(4)辐射减弱和O3浓度增加复合处理条件下,大豆的单株荚数,单株粒数,单株粒重,百粒重,单位面积产量都显著下降,与单因子胁迫相比,各个指标的下降趋势更加明显,表明复合处理会更加显著的降低大豆的产量,具有明显的胁迫叠加效应。

全文目录

中文摘要  6-8
Abstract  8-10
第一章绪论  10-20
  1.1 研究的目的和意义  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-18
    1.2.1 辐射减弱对农作物的影响  11-14
      1.2.1.1 辐射减弱对农作物叶绿素含量的影响  11
      1.2.1.2 辐射减弱对农作物膜脂过氧化的影响  11-12
      1.2.1.3 辐射减弱对农作物的光合作用影响  12-13
      1.2.1.4 辐射减弱对农作物的荧光特性的影响  13
      1.2.1.5 辐射减弱对农作物生长发育的影响  13-14
      1.2.1.6 辐射减弱对农作物产量的影响  14
    1.2.2 O_3浓度增加对作物的影响  14-18
      1.2.2.1 O_3浓度增加对农作物叶绿素含量的影响  14-15
      1.2.2.2 O_3浓度增加对农作物膜脂过氧化的影响  15
      1.2.2.3 O_3浓度增加对农作物光合作用的影响  15-16
      1.2.2.4 O_3浓度增加对农作物荧光特性的影响  16-17
      1.2.2.5 O_3浓度增加对农作物生长发育的影响  17-18
      1.2.2.6 O_3浓度增加对农作物产量的影响  18
    1.2.3 国内外研究存在的不足之处  18
  1.3 研究的目标和主要内容  18-20
    1.3.1 研究的目标  18
    1.3.2 研究的主要内容  18-20
第二章材料与方法  20-28
  2.1 试验地点和材料  20
  2.2 试验设计与作物处理  20-24
    2.2.1 试验设计  20-23
    2.2.2 作物处理  23-24
  2.3 大豆叶片生理指标的测定  24-25
    2.3.1 大豆叶片叶绿素含量的测定  24
    2.3.2 大豆叶片MDA含量的测定  24
    2.3.3 大豆叶片叶片可溶性糖含量的测定  24
    2.3.4 大豆叶片可溶性蛋白含量的测定  24-25
    2.3.5 大豆叶片总游离氨基酸含量的测定  25
    2.3.6 大豆叶片SOD活性的测定  25
    2.3.7 大豆叶片CAT活性的测定  25
  2.4 大豆叶片荧光参数的测定  25-26
    2.4.1 诱导曲线的测量  25-26
    2.4.2 快速光曲线的测量  26
    2.4.3 叶绿素荧光相关参数  26
  2.5 大豆生长指标和产量指标的测定  26-27
  2.6 数据分析  27-28
第三章辐射减弱和O_3浓度增加对大豆生理指标的影响  28-39
  3.1 结果与分析  28-36
    3.1.1 对大豆叶片光合色素的影响  28-31
    3.1.2 对大豆叶片膜脂过氧化程度的影响  31-32
    3.1.3 对大豆叶片可溶性糖含量的影响  32-33
    3.1.4 对大豆叶片可溶性蛋白含量的影响  33-34
    3.1.5 对大豆叶片总游离氨基酸含量的影响  34-35
    3.1.6 对大豆叶片SOD活性的影响  35-36
    3.1.7 对大豆叶片CAT活性的影响  36
  3.2 讨论和小结  36-39
第四章辐射减弱和O_3浓度增加对大豆荧光特性的影响  39-49
  4.1 结果和分析  39-47
    4.1.1 对大豆主要生育期快速光曲线的相关参数的影响  39-41
      4.1.1.1 对实际光化学效率的影响  39
      4.1.1.2 对最大潜在相对电子传递速率的影响  39-40
      4.1.1.3 对初始斜率的影响  40
      4.1.1.4 对半饱和光强的影响  40-41
    4.1.2 对大豆不同生育期叶片光合活性参数的影响  41-44
      4.1.2.1 对大豆PSⅡ最大光量子产量的影响  41-42
      4.1.2.2 对大豆PSⅡ实际光化学效率的影响  42-43
      4.1.2.3 对大豆光化学猝灭系数的影响  43
      4.1.2.4 对大豆光合功能的相对限制  43-44
    4.1.3 对大豆对叶片能量耗散的影响  44-47
      4.1.3.1 对大豆非光化学猝灭系数的影响  44-45
      4.1.3.2 对大豆非调节性能量耗散的影响  45-46
      4.1.3.3 对大豆调节性能量耗散的影响  46-47
      4.1.3.4 对大豆光量子过剩程度的影响  47
  4.2 讨论和小结  47-49
第五章辐射减弱和O_3浓度增加对大豆产量的影响  49-53
  5.1 辐射减弱和O_3浓度增加对大豆株高的影响  49
  5.2 辐射减弱和O_3浓度增加对大豆单株叶面积的影响  49-50
  5.3 辐射减弱和O_3浓度增加对大豆单株总干重的影响  50-51
  5.4 辐射减弱和O_3浓度增加对大豆根瘤干重的影响  51
  5.5 辐射减弱和O_3浓度增加对大豆产量的影响  51-52
  5.6 讨论和小结  52-53
第六章结论与展望  53-55
  6.1 主要结论  53-54
  6.2 本文研究特色及创新之处  54
  6.3 研究中存在的不足  54-55
参考文献  55-63
致谢  63-64
个人简介  64

辐射减弱和O_3浓度增加对大豆生理指标、荧光特性和产量的影响研究

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