^(15)NO_(2)胁迫下三角梅不同器官的氮素吸收分配动态及代谢规律

近年来研究园林植物消减大气污染物的修复技术及其原理,理清氮氧化物污染对植物生理生态的影响机制,对城市生态环境保护和文明建设具有重要意义。以三角梅(Bougainvillea spectabilis Willd)小苗为研究材料,通过人工模拟熏气法,设计短时间高浓度^(15)NO_(2)胁迫处理,以CK为对照,比较8.0μL/L^(15)NO_(2)处理和4.0μL/L^(15)NO_(2)处理对三角梅各器官^(15)N的吸收量和各器官^(15)N-氨基酸含量的影响,探究^(15)NO_(2)胁迫下三角梅各器官内氮素的吸收分配动态及代谢规律研究。结果表明,^(15)NO_(2)胁迫后显著提高了三角梅各器官^(15)N含量,其中叶片是^(15)N的主要积累器官。8.0μL/L^(15)NO_(2)处理下三角梅各器官^(15)N含量、^(15)N-硝态氮含量较4.0μL/L^(15)NO_(2)和0μL/L^(15)NO_(2)均极显著上升,^(15)N-铵态氮含量较4.0μL/L^(15)NO_(2)除在叶中极显著下降了54.0%外,其余均极显著上升;^(15)N含量在三角梅各器官中分配差异显著,4.0μL/L^(15)NO_(2)处理下总体趋势为叶>根>茎。随着^(15)NO_(2)浓度不断上升,4.0μL/L^(15)NO_(2)处理下三角梅各器官中^(15)N-氨基酸含量均呈上升趋势,分配率均表现为叶>根>茎;8.0μL/L^(15)NO_(2)处理下各器官中^(15)N-氨基酸含量则未呈现统一的变化趋势,与4.0μL/L^(15)NO_(2)相比,各器官中部分^(15)N-氨基酸含量呈下降趋势。因此,不同浓度^(15)NO_(2)胁迫后,三角梅各器官对^(15)N的吸收量和各器官^(15)N-氨基酸合成量变化不一,4.0μL/L^(15)NO_(2)胁迫对植物的^(15)N的吸收量和各器官^(15)N-氨基酸含量均呈现为上升趋势,叶片为^(15)N和^(15)N-氨基酸积累的主要器官;8.0μL/L^(15)NO_(2)胁迫抑制植物根系的^(15)N分配,促进叶和茎的^(15)N分配,叶片为^(15)N积累的主要器官。该研究结果为氮氧化物污染在植物体内的迁移转化规律提供一定的理论依据。

利用^(15)N示踪技术研究木荷与马尾松幼苗叶片对NO_(2)的吸收与分配

大气氮氧化物(NOx=NO+NO_(2))随着干沉降进入森林生态系统时,会首先接触森林冠层。森林乔木能通过叶片吸收多少NO_(2)以及对吸收的NO_(2)是如何分配的,目前尚不清楚。该研究利用15N稳定同位素示踪技术,对中国南方常见乔木树种木荷(Schima superba)和马尾松(Pinus massoniana)幼苗在黑暗和光照两种条件下进行了^(15)NO_(2)静态箱熏蒸实验,检测并分析了两种植物的15N回收率以及吸收的NO_(2)在植物各组织中的分配结果。结果显示:植物主要通过气孔吸收NO_(2),木荷和马尾松在黑暗条件下整体分别能回收10.3%±5.9%和20.4%±7.0%^(15)NO_(2),在光照条件下整体分别能回收35.9%±5.4%和68.2%±7.6%^(15)NO_(2)。两种植物各组织中的平均干质量15N回收率均表现为叶>枝>干>根,大部分吸收的NO_(2)在短时间内都留在叶片中,木荷和马尾松叶片15N回收率占比在黑暗条件下分别为72%和49%,在光照条件下分别为91%和96%。本研究的结果表明森林乔木对NO_(2)的吸收不可忽略,森林乔木吸收NO_(2)这一过程在森林生态系统氮收支中起着十分重要的作用。