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椿叶花椒苗木水分与养分胁迫研究

作　者: 李少锋
导　师: 李志辉；刘友全
学　校: 中南林业科技大学
专　业: 森林培育
关键词: 森林培育椿叶花椒水分胁迫养分胁迫抗氧化酶生理规律
分类号: S573.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

本文以速生乡土阔叶树种椿叶花椒为研究材料,通过不同强度水分胁迫、不同养分配比施肥,对椿叶花椒的抗氧化酶等生理指标、生长量、生物量和光合生理指标的变化进行了系统的研究,以探讨和揭示椿叶花椒水分胁迫下的生理变化规律,和施肥条件下的生长和光合特性,这对于指导椿叶花椒苗期水分管理工作,合理解决科学施肥问题,提高林分生产力具有重要的意义。通过研究得出如下结论：(1)聚乙二醇处理对椿叶花椒抗氧化酶活性及生理指标影响的实验表明,各种梯度的水分胁迫均导致椿叶花椒SOD活性明显下降,在PEG浓度为75g/L和100/L时SOD活性与对照差异显著。CAT、POD活性在50g/L PEG溶液处理时均上升,表明椿叶花椒体内启动抗氧化体系,且两者均在75g/L PEG溶液处理时达到最大值,在100g/LPEG溶液处理时两者均下降。水分胁迫引起膜脂过氧化加剧,MDA含量和质膜相对透性明显上升。叶绿素含量和硝酸还原酶活性均在50g/L和75g/L PEG处理时下降不显著,在100g/L PEG处理时与对照形成显著差异。类胡萝卜素、蛋白质含量在各种梯度水分胁迫下均显著下降,脯氨酸含量较低,在75g/L和100g/L PEG处理时相比对照显著上升。(2)氮、磷、钾配施对椿叶花椒苗木生长和生理的影响研究表明：9种处理中第4种处理N2P1K2组合对苗木地径的影响最大,第6种处理N2P3K1施肥组合的苗木生长量最高,处理5 N2P2K3组合对干重、根重、叶重、叶面积的影响最明显,处理9 N3P3K2组合下苗木的叶绿素含量和光合速率最高。9种处理第2和第3种处理各指标值均相比对照增加较少,第4种到第9种处理均增加较大,且均与对照形成极显著性差异。对地径、苗高、干重、根重、叶重、叶面积6个指标,总体上第4、5、6种处理值均高于其它6种处理。叶绿素、光合速率随施肥梯度的升高一直处于上升趋势,另外第1、2、3种处理的根冠比显著高于第4到第9种处理。(3)氮磷钾不同配比施肥实验表明,苗期椿叶花椒对氮肥反应敏感,氮素对椿叶花椒生长量、生物量、叶绿素和光合速率等8个指标均有显著的影响,远远超过磷钾植物的促进作用,且三元素两两之间的交互作用对各个指标均有不同程度的影响。根据各项生长指标测定值可分别拟合三元二次多项式回归方程,求出各项指标最佳的氮、磷、钾肥施肥量。(4)秋冬季节椿叶花椒光合速率、蒸腾速率日变化呈单峰线变化趋势,两者均在正午13：00达到当天的最大值。椿叶花椒上午光合速率的增高主要是气孔因素的作用,非气孔因素是次要原因,中午和下午是非气孔因素发挥主要作用。光合速率与蒸腾速率、光合有效辐射、气温和叶温呈显著正相关,5者具有同步变化规律。胞间CO2浓度与光合速率成显著负相关关系,叶片水压亏缺受相对空气湿度的影响大,光照的变化影响气温、叶温的显著变化,空气相对湿度受气温、光强影响显著。(5)影响光合速率的光合生理指标的多元线性回归方程为：Pn=-53.94+1.225Tr-4.473Gs+0.002Ci-0.024Ca-0.001Par+8.814Vpl+0.661Rh-1.044Tc+ 516T1+1.411WUE,相关系数R=0.953；逐步回归方程为Pn=-10.234+1.572WUE+1.578 Tr-0.011 Ci+0.030Ca,复相关系数R=0.936,表明Pn与Tr、Ci、Ca、WUE之间具有显著的线性关系,对影响光合速率的10个指标的主成分分析表明,第一主成分的决定变量可大致以光照、气温为代表,第二主因子以气孔导度为代表。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-9
缩略词  9-12
引言  12-14
Ⅰ 综述  14-27
  1 水分胁迫对植物的影响  14-20
    1.1 林木抗旱性育种研究现状  14-15
    1.2 水分胁迫对植物生理功能的影响  15-20
      1.2.1 水分胁迫与植物形态、渗透凋节  15
      1.2.2 水分胁迫与光合作用及叶绿素含量的变化  15-16
      1.2.3 水分胁迫对氮代谢和脯氨酸的影响  16-17
      1.2.4 水分胁迫与抗氧化体系  17-19
      1.2.5 植物水分胁迫信号识别和干旱诱导蛋白  19-20
    1.3 植物抗旱分子生物学研究  20
      1.3.1 干旱诱导的基因表达  20
      1.3.2 林木抗旱基因工程研究  20
  2 养分胁迫对植物的影响  20-24
    2.1 氮磷钾营养对林木影响研究概述  20-21
    2.2 氮磷钾与植物生理的作用  21-23
      2.2.1 氮素与植物的生理作用  21-22
      2.2.2 磷素与植物的生理作用  22-23
      2.2.3 钾素与植物的生理作用  23
    2.3 氮磷钾素吸收利用的遗传基础概述  23-24
  3 椿叶花椒研究概况  24-25
    3.1 国外花椒属研究概况  24
    3.2 国内花椒属研究概况  24-25
    3.3 国内外椿叶花椒研究概况  25
  4 论文开展的技术路线  25-27
Ⅱ 正文  27-75
  1 预备实验不同影响因子对椿叶花椒几种生理指标的影响  27-33
    1.1 材料与方法  27-29
      1.1.1 实验材料及处理  27
      1.1.2 生理指标测定方法  27-29
    1.2 结果与分析  29-32
      1.2.1 不同储藏温度对叶片硝酸还原酶活性的影响  29
      1.2.2 不同储藏温度对叶片过氧化物酶活性的影响  29-30
      1.2.3 不同的储藏方式对叶片超氧化物歧化酶活性的影响  30
      1.2.4 低温保存酶液24h对过氧化物酶活性的影响  30
      1.2.5 不同转速和时间组合提取酶液分别对过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性的影响  30-31
      1.2.6 不同提取酶液的方法对过氧化物酶活性的影响  31-32
    1.3 小结  32-33
  2 聚乙二醇处理对椿叶花椒抗氧化酶活性及生理指标的影响  33-43
    2.1 材料与方法  33-36
      2.1.1 材料处理  33
      2.1.2 生理指标测定方法  33-36
    2.2 结果与分析  36-42
      2.2.1 硝酸还原酶、蛋白质、脯氨酸标准曲线的绘制  36-37
      2.2.2 PEG处理对丙二醛含量及抗氧化酶活性的影响  37-38
      2.2.3 PEG处理对色素、脯氨酸含量、质膜相对透性、蛋白质含量和硝酸还原酶活性的影响  38-40
      2.2.4 PEG处理下各种指标间的相关性分析  40-42
    2.3 小结  42-43
  3 氮磷钾三因素正交实验对苗期椿叶花椒生长和生理指标的影响  43-58
    3.1 材料与方法  43-44
      3.1.1 试验材料  43
      3.1.2 试验方法  43-44
    3.2 结果与分析  44-56
      3.2.1 不同施肥对椿叶花椒生长和生理指标的影响  44-52
      3.2.2 不同配方施肥对苗期生长和生理指标影响的数学模型的建立  52-53
      3.2.3 生长量及生理指标的层次聚类分析  53-56
    3.3 小结  56-58
  4 氮磷钾三因素正交实验对苗期椿叶花椒光合生理的影响  58-68
    4.1 材料与方法  58
      4.1.1 试验材料  58
      4.1.2 试验方法  58
    4.2 结果与分析  58-67
      4.2.1 光合生理指标的日变化  58-64
      4.2.2 光合生理指标的相关性分析  64-65
      4.2.3 净光合速率影响因子的多元线性回归、逐步回归和主成分分析  65-67
    4.3 小结  67-68
  5 结论与讨论  68-75
    5.1 水分胁迫  68-69
    5.2 养分胁迫  69-72
    5.3 光合生理  72-74
    5.4 创新点  74
    5.5 工作展望  74-75
参考文献  75-85
附录A 苗木的根系分布图和苗木外形图  85-90
附录B 攻读学位期间的主要学术成果  90-91
致谢  91

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