城市园林植物对夜间光照的生理生态响应

发布时间：2017-05-17 08:05

  本文关键词：城市园林植物对夜间光照的生理生态响应，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：园林绿化植物在城市生态系统中占据着重要的地位,在绿化环境、净化空气、维持城市生态环境平衡等方面起着不可低估的作用。现阶段,城市生态环境受到严重的考验,园林绿化植物正遭受多方面的环境胁迫,例如传统的高温、低温、干旱、水体污染、大气污染、固体废弃物污染、噪音污染。光污染作为一种新型的污染类型目前并没有受到足够重视。光污染严重影响植物生长繁育,在城市环境中也存在大量的人工光源,却研究甚少。鉴于此,本研究以园林植物凤仙花(Impatiens balsamina)、小叶栀子(Gardenia jasminoides)、菊花(Dendranthema morifolium)为研究对象,基于“夜间光照对植物的生理生态以及物候等方面可能存在潜在影响”的科学假设,通过模拟夜间光照研究了植物生物量积累、物候、碳氮磷、光合色素和酶活性的变化。主要结论如下：(1)夜间光照对三种植物生物量积累与分配的影响有所差异：夜间光照对凤仙花叶生物量、茎生物量、地上部分生物量以及总生物量产生了显著性影响,在18：00-次日8：00的夜间光照条件下(A处理),凤仙花叶和茎的生物量显著增加,从而增加了地上部分生物量和总生物量,18：00-24：00的夜间光照(B处理)也显著地增加了叶片干物质积累；夜间光照减少了小叶栀子开花的数量和重量,但对叶和茎生物量、花总重量、地上部分和根生物量以及总生物量均没有显著影响；夜间光照只增加了菊花茎的生物量,对叶的生物量、地上部分生物量、根系生物量、总生物量均影响不显著。但夜间光照对三种物种的影响仍有相似的表现,夜间光照在植物生殖生长阶段,影响了正常的光周期,减少了植物开花数量和平均重量,在营养生长阶段则增加光合时间可以合成更多的有机物质,从而促进植物叶和茎生物量的积累。(2)夜间光照显著影响了凤仙花的开花时间,整晚的夜间光照导致凤仙花在试验期间没有开花,而18：00-24：00的光照使凤仙花延迟开花97 d,但对凤仙花开花时长没有显著性影响,都是30天左右；夜间光照对小叶栀子的影响有所不同,小叶栀子起始开花时间与开花时长均未受到显著性影响,但夜间光照显著地减少了小叶栀子开花的数量：夜间光照对菊花的影响最为明显,A和B处理均显著影响了菊花开花,表现出只产生花蕾不开花。(3)在18：00-次日8：00夜间光照的条件下,凤仙花叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素(Caro)均显著下降,而在18：00-24：00光照条件下叶绿素a/b增加;小叶栀子在18：00-次日8：00夜间光照条件下,叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量均显著下降,但是a/b和Caro/(a+b)显著增加；菊花叶片色素对夜间光照敏感性较小,除了在B处理的夜间光照条件下a/b和Caro/(a+b)增加外,其余叶绿素指标均没有发生显著性变化。(4)在夜间光照条件下,凤仙花茎部和根部碳(C)含量减少,小叶栀子则是叶部C含量减少,菊花叶部C含量减少；夜间光照导致凤仙花叶部、茎部N含量减少,小叶栀子茎部和花氮(N)含量减少,而对菊花各部位N含量影响不大。对磷(P)而言,夜间光照引起了凤仙花叶片P含量减少,小叶栀子根部和花P含量减少,菊花叶部和根部P含量减少。这说明夜间光照限制了植物对养分的吸收,一定程度上影响了植物C、N、P的分配。(5)凤仙花超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性在光环境条件下均显著上升,丙二醛(MDA)含量没有显著差异；对于小叶栀子而言,SOD和POD这两种酶随着夜间光照时间的延长先增加后降低,MDA含量显著上升；对于菊花而言,菊花的MDA以及两种酶活在处理间没有显著差异。总之,夜间光照导致的光环境变化对植物生理生态产生了一定的影响,这种影响的程度存在种间差异。夜间光照打破了植物生物量分配平衡,也破坏了养分分配的均衡,影响植物开花节律、光合色素的合成以及植物酶活性。
【关键词】：夜间光照 光合色素 物候 酶活性
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S688
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 前言12-13
• 第一章 文献综述13-21
• 1.1 光照与植物生长发育的关系13-16
• 1.1.1 光照强度对植物生长发育的影响13-16
• 1.1.1.1 光照强度对植物的影响13-15
• 1.1.1.2 光质对植物生长发育的影响15-16
• 1.1.2 光周期对植物生理生态的影响16
• 1.1.3 光周期对植物物候的影响16
• 1.2 植物对环境污染及胁迫的生理生态响应与适应16-18
• 1.2.1 植物形态结构对环境污染的适应与响应17
• 1.2.2 植物生理生化特征对环境污染的响应17-18
• 1.2.2.1 植物光合作用特征对环境污染的响应17
• 1.2.2.2 植物抗氧化防御系统对环境污染的响应17-18
• 1.2.2.3 植物营养特征对环境污染的响应18
• 1.3 光污染研究现状18-21
• 1.3.1 城市生态学概述18-19
• 1.3.2 光污染研究现状19
• 1.3.3 光污染对植物生理生态的影响19-21
• 第二章 研究材料与方法21-25
• 2.1 研究内容21
• 2.2 研究植物概况21
• 2.3 实验地点21-22
• 2.4 实验设置22
• 2.5 试验指标测定与计算统计分析方法22-25
• 2.5.1 试验指标测定22-24
• 2.5.2 统计分析和绘图24-25
• 第三章 结果与分析25-41
• 3.1 夜间光照对植物生物量积累的影响25-27
• 3.1.1 夜间光照对凤仙花生物量积累的影响25
• 3.1.2 夜间光照对小叶栀子生物量积累的影响25-27
• 3.1.3 夜间光照对菊花生物量积累的影响27
• 3.2 夜间光照对植物物候的影响27-29
• 3.2.1 夜间光照对凤仙花物候的影响27-29
• 3.2.3 夜间光照对菊花物候的影响29
• 3.3 夜间光照对植物叶片色素的影响29-32
• 3.3.1 夜间光照对植物叶片叶绿素a含量的影响29
• 3.3.2 夜间光照对植物叶片叶绿素b含量的影响29
• 3.3.3 夜间光照对植物叶片类胡萝卜素含量的影响29-31
• 3.3.4 夜间光照对植物叶片叶绿素a/b比值的影响31
• 3.3.5 夜间光照对植物叶片叶绿素a+b含量的影响31
• 3.3.6 夜间光照对植物叶片叶绿素Caro/(a+b)比值的影响31-32
• 3.4 夜间光照对植物碳含量的影响32-33
• 3.4.1 夜间光照对凤仙花碳的影响32-33
• 3.4.3 夜间光照对菊花碳的影响33
• 3.5 夜间光照对植物养分(N、P)的影响33-36
• 3.5.1 夜间光照对植物N的影响33-34
• 3.5.1.1 夜间光照对凤仙花N的影响33-34
• 3.5.1.2 夜间光照对小叶栀子N的影响34
• 3.5.1.3 夜间光照对菊花N的影响34
• 3.5.2 夜间光照对植物P含的影响34-36
• 3.5.2.1 夜间光照对凤仙花P的影响35
• 3.5.2.3 夜间光照对菊花P的影响35-36
• 3.6 夜间光照对植物C/N的影响36-37
• 3.6.1 夜间光照对凤仙花C/N的影响36
• 3.6.2 夜间光照对小叶栀子C/N的影响36-37
• 3.6.3 夜间光照对菊花C/N的影响37
• 3.7 夜间光照对植物N/P的影响37-38
• 3.7.1 夜间光照对凤仙花N/P的影响37
• 3.7.2 夜间光照对小叶栀子N/P的影响37-38
• 3.7.3 夜间光照对菊花N/P的影响38
• 3.8 夜间光照对植物酶活性的影响38-41
• 3.8.1 夜间光照对植物POD活性的影响39
• 3.8.2 夜间光照对SOD活性的影响39-40
• 3.8.3 夜间光照对植物MDA活性的影响40-41
• 第四章 结果与讨论41-45
• 4.1 夜间光照对植物生物量积累的影响41-42
• 4.2 夜间光照对植物物候的影响42
• 4.3 夜间光照对植物光合色素的影响42-43
• 4.4 夜间光照对植物C、N、P的影响43
• 4.5 夜间光照对植物酶活性的影响43-44
• 4.6 小结44-45
• 参考文献45-50
• 致谢50

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本文编号：372827