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题名	UV-B辐射和氮沉降对油菜幼苗生长发育特性的影响
作者	朱鹏锦
答辩日期	2012-05
其他责任者	师生波
英文摘要	平流层臭氧能有效吸收太阳光谱中的紫外线部分，对地球上的生物具有重要的保护作用。近几十年，臭氧层损耗导致地球表面具有生物学效应的紫外线-B(UV-B)辐射增强一起各国广泛关注。青藏高原地区由于海拔高、空气稀薄，其平流层臭氧常年维持在异常低值中心，导致该地区与同纬度其他地区相比近地面UV-B辐射较强。同时，随着经济发展的全球化，氮沉降增加也成为令人担忧的环境问题且正在迅速扩展到全球范围。青藏高原平均海拔4000m以上，有“世界屋脊”和“地球第三极”之称，其生态系统非常脆弱，属于气候变化的敏感区、先兆区和放大器，而油菜作为该地区主要的经济作物，全球变化对其的影响对区域生态、经济的发展都具有重要意义，而UV-B辐射增加和氮沉降增加对其生长发育的影响和油菜对其的适应机制目前都鲜有报道。 本实验在中国科学院西北高原生物研究所的试验苗圃进行，以甘蓝型油菜（青杂303）为材料，从生长形态、抗氧化能力和光合特性方面进行研究分析，旨在为深入认识青藏高原地区植物对全球变化（UV-B辐射和氮沉降及其交互作用）的响应提供理论依据。实验结果具体如下： （1）滤除UV-B辐射后油菜幼苗的株高平均增高约0.42 cm，最高的增加约27%；而比叶重(SLW)增加6.7%，与近地面UV-B辐射处理相比具有显著差异，且其植株的鲜干重也具有增加的趋势，其中鲜重也显著增加约28.4%，表明UV-B辐射对植物的生长具有抑制作用；近地面UV-B辐射下，施氮处理对油菜幼苗的植株鲜干重、株高和比叶重生长参数起到促进作用，其中植株鲜重和比叶重在0 g/m2·a与4 g/m2·a处理间具有显著差异，分别增加约37.8%和9.7%，而在2 g/m2·a与4 g/m2·a处理间，油菜幼苗的株高也显著增加；而滤除UV-B辐射下，施氮处理使油菜幼苗的鲜干重明显增加，增补氮素4 g/m2·a的与0 g/m2·a处理相比，分别增加约73.2%和46.8%；此外，UV-B辐射和氮沉降耦合作用对油菜幼苗的株高和比叶重具有显著影响（p﹤0.05），说明伴随施氮量在一定范围内增加能够减弱UV-B辐射的负面影响。 （2）与滤除UV-B辐射相比，近地面UV-B辐射使油菜幼苗的超氧化物酶（SOD）极显著增加，而过氧化氢酶（CAT）的活性显著增强，相反过氧化物酶POD的活性显著下降；近地面UV-B辐射下，模拟氮沉降增加油使菜幼苗叶片的SOD、POD和CAT活性不仅随氮素供给剂量的增加而提高，而且SOD活性在各额外氮素供给水平之间具有显著性差异；滤除UV-B辐射下，模拟氮沉降增加使油菜幼苗叶片的抗氧化酶活性也明显提高；在UV-B辐射和氮沉降耦合作用下，油菜幼苗叶片的SOD和POD受到显著影响（p﹤0.05），而丙二醛（MDA）含量受到极显著影响（p﹤0.01），说明油菜幼苗抗氧化酶系统在适量增补氮素能够增强植物的抗氧化能力，有效防止UV-B辐射产生的自由基对机体的损伤。 （3）滤除UV-B辐射，油菜幼苗叶片改变了光合色素的含量和构成比例有效利用光能，提高了光合作用。其中叶绿素（Chl）含量增加约8.7%，叶绿素a/叶绿素b(Chl a/ Chl b)增加了约11.4%，类胡萝卜素/叶绿素（Car /Chl）下降了约8.5%，而类胡萝卜素（Car）含量略有下降；然而无论滤除UV-B辐射下还是近地面UV-B辐射下，模拟氮沉降增加增补氮素都使油菜幼苗叶片光合色素的含量增加；对于油菜幼苗的叶绿素荧光参数而言，滤除UV-B辐射使其叶片光系统Ⅱ的有效光化学量子产量（Fv'/Fm'）、线性电子传递的量子效率ΦpsⅡ和非光化学猝灭系数（NPQ）受到UV-B辐射的极显著增加；而模拟氮沉降增加，油菜幼苗叶片的Fv/Fm、Fv'/Fm'、ΦpsⅡ和qP均有提高的趋势，且UV-B辐射和氮沉降耦合作用对油菜幼苗叶片的叶绿素荧光参数影响不明显，仅NPQ受到显著的影响（p﹤0.05），说明模拟氮沉降适量增补氮素对植物的光合作用具有促进作用。
出处	朱鹏锦.UV-B辐射和氮沉降对油菜幼苗生长发育特性的影响[硕士].北京.中国科学院研究生院.2012
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.nwipb.ac.cn/handle/363003/3509]
专题	西北高原生物研究所_中国科学院西北高原生物研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	朱鹏锦. UV-B辐射和氮沉降对油菜幼苗生长发育特性的影响[D]. 2012.

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