叶绿素荧光动力学技术在胁迫环境下的研究进展

叶绿素荧光动力学涵盖大量的光合作用过程信息。叶绿素荧光动力学技术作为一种快速、简便、精确且无损伤的新技术,在植物光合生理生态及胁迫生理生态等研究领域得到了较快的普及和广泛的应用。本研究介绍了快速叶绿素荧光诱导动力学曲线、叶绿素荧光分析相关参数、生物学意义以及该技术在胁迫环境中应用。

基于Lake模型的Pb胁迫对木荷和栾树幼树叶片叶绿素荧光参数的影响研究

以阔叶树种木荷和栾树1年生幼树为对象,采用室内盆栽,通过配制3个不同浓度梯度的Pb Cl_2溶液于盆栽土壤中(L1<L2<L3),对比研究Pb胁迫下两种幼树叶片叶绿素荧光参数的响应规律,运用Lake模型从能量平衡及分配的角度揭示不同浓度Pb胁迫下木荷和栾树光系统Ⅱ运转状况,并为木本植物幼树耐Pb程度的快速诊断提供数据支撑。结果表明:3个不同浓度的Pb处理下,两种供试幼树随着入射光强(PAR)的增大,除非调节性能量耗散(Y_(NO))以外其他叶绿素荧光参数均随着PAR的变化而变化,相对电子传递速率(r ETR)和可调节性能量耗散(Y_(NPQ))呈上升趋势,而光系统Ⅱ(PSⅡ)量子效率(Y_(Ⅱ))和光化学猝灭(q L)呈下降趋势。同时,两种供试幼树的最大光能利用效率(Fv/Fm)、r ETR、Y_(Ⅱ)、q L,随着Pb污染浓度的增加而降低,而Y_(NPQ)和Y_(NO)则随着Pb污染浓度的增加而升高。Pb对两种供试植物叶绿素荧光参数的抑制效果在最大净光合速率(Pn)上也有体现。本实验还得出,在L1浓度时木荷PSⅡ反应中心的开放程度能保持在较高水准,随着污染浓度的增大,其光能转化能力弱于栾树。同时,栾树调节能量耗散的能力和对Pb胁迫的敏感程度均高于木荷,进一步说明了栾树对Pb的耐性高于木荷。综合分析后得出,Y_(NO)和Y_(NPQ)可作为植物Pb胁迫的评价指标。

4种木本植物对重金属铅、锌的积累及叶片养分含量特征研究

采用人工控制方法,研究4种木本植物榉树、毛红椿、栾树、木荷在不同浓度的Pb、Zn处理下体内重金属的分布与累积情况及叶片对养分的吸收情况。结果表明:4种木本植物对Pb的最大累积量分别为769.14、468.60、419.88、1 098.15 mg·kg^(-1),表现为:木荷>榉树>毛红椿>栾树,转运系数均小于1,地上部分富集系数表现为:毛红椿>木荷>栾树>榉树,根系富集系数表现为:木荷>毛红椿>榉树>栾树。榉树、毛红椿、栾树对Zn的最大累积量分别为144.83、154.96、166.23 mg·kg-1,低Zn浓度处理下,榉树、毛红椿、栾树中Zn主要累积在根系。重金属Pb、Zn对植物叶片的K、Ca吸收存在促进作用,对Fe存在抑制作用。榉树、栾树、毛红椿、木荷在Pb处理下均表现出较好的富集与转运能力,然而毛红椿、栾树、木荷耐Zn能力较差,榉树耐Zn能力最好。

加根条件下PAHs污染土壤理化性质的动态变化

多环芳烃(PAHs)是普遍存在于环境中的持久性有机污染物,土壤理化性质影响PAHs污染土壤植物修复的效率。以菲为多环芳烃(PAHs)代表物,人工添加栾树细根,设置3个处理:1加根处理:加根、加菲;2无根处理:不加根、加菲;3对照:不加根、不加菲,研究细根添加下菲污染土壤理化性质的动态变化。结果表明:(1)菲污染土壤p H略有上升,细根添加对污染土壤p H影响不明显;(2)菲污染显著增加了土壤有机质含量,细根添加进一步增加污染土壤有机质含量;(3)菲污染显著降低了土壤全N、P含量,细根添加增加了污染土壤N、P含量,但仍低于对照。