模拟不同氮沉降水平对桑树幼苗生长、生理特征的影响

摘要

桑树(Morus alba L.)对干旱、盐碱等非生物逆境胁迫具有较强的适应能力，同时桑树也可产生较高的经济效益，近年来桑树在黑龙江盐碱土地区推广种植，用于植被恢复和发展农村经济。植物冠层可消纳部分氮沉降，为了初探桑树(Morus alba L.)幼苗生长发育、生理特征对氮沉降的响应机制，本试验以1年生桑树幼苗品种“秋雨桑”为试验材料，以NH4NO3溶液模拟氮沉降，设置3个模拟氮沉降水平:低氮(LN，4mg·L-1)、中氮(MN，8mg·L-1)和高氮(HN，16mg·L-1)，以蒸馏水处理为对照(CK)，研究了模拟氮沉降对桑树幼苗生长、光合特性、氮代谢以及叶片结构等方面的影响。主要研究结果如下:
　　模拟氮沉降水平的变化可明显影响桑树幼苗生长和生理生化特性，其中，低氮处理下桑树幼苗生长和生理状况与对照相比差异较小，中氮处理下桑树幼苗非光化学猝灭系数(NPQ)显著低于对照，桑树幼苗总叶绿素含量、叶绿体数目及大小、栅栏组织厚度、总生物量、株高、叶面积、比叶重、根系活力、最大净光合速率(Pnmax）、气孔导度(Gs)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、表观电子传递速率(ETR)、硝酸还原酶(NR)活性、谷氨酰胺合成酶(GS)活性、谷氨酸合成酶(GOGAT)活性均显著高于对照及低氮、高氮处理。而高氮处理下桑树幼苗非光化学猝灭系数(NPQ)显著高于对照，桑树幼苗叶片总叶绿素含量、根系活力、最大净光合速率（Pnmax）、总生物量、光合氮素利用效率(PNUE)、硝酸还原酶(NR)活性、谷氨酸合成酶(GOGAT)活性、栅栏组织厚度显著低于对照，细胞膜透性增大，叶绿体中淀粉粒数目增多，叶绿体基粒片层结构垛叠疏松，基粒数目减少，被膜结构不清晰。以上结果表明，适当浓度的氮沉降处理（中氮）有利于增强桑树幼苗的光合能力，促进其氮代谢，有利于生物量的积累;而高氮处理影响桑树生理代谢稳定，导致桑树幼苗叶绿体结构破坏，影响叶绿体正常的光合作用，对桑树幼苗生长产生不利影响。

目录

摘要

1 绪论

1．1 氮沉降概述

1．2．1 氮沉降对植物光合作用的影响

1．2．2 氮沉降对植物生物量累积的影响

1．3 氮沉降对生物多样性的影响

1．4．1 氮沉降对土壤的酸化作用

1．4．2 氮沉降对土壤呼吸的影响

1．4．3 氮沉降对土壤碳蓄积的影响

1．5．1 氮沉降对微生物固氮的影响

1．5．2 氮沉降对土壤氮矿化的影响

1．5．3 氮沉降对土壤氮硝化的影响

1．5．4 氮沉降对土壤反硝化和N2O排放的影响

1．6 本研究的目的与意义

2 模拟不同氮沉降水平对桑树幼苗生长、生理特征的影响

2．1 材料与方法

2．1．1 试验材料和设计

2．1．2 测定项目和方法

2．1．3 数据处理和统计分析

2．2．1 模拟氮沉降对桑树幼苗生长的影响

2．2．2 模拟氮沉降对桑树幼苗氮含量、C／N比和光合色素含量的影响

2．2．3 模拟氮沉降对桑树幼苗可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、Rubisco活性和根系活力的影响

2．2．4 模拟氮沉降对桑树幼苗氮代谢相关酶活性的影响

2．2．5 模拟氮沉降对桑树幼苗叶片抗氧化酶活性、MDA含量及细胞膜透性的影响

2．2．6 模拟氮沉降对桑树幼苗叶片光合参数的影响

2．2．7 模拟氮沉降对桑树幼苗叶片叶绿素荧光参数的影响

2．2．8 模拟氮沉降条件下桑树幼苗净光合速率僻(Pn)与生理指标的相关性分析

2．2．9 模拟氮沉降条件下桑树幼苗叶片叶绿素含量、可溶性蛋白含量与叶片含氮量的相关性分析

2．2．10 模拟氮沉降对桑树幼苗叶片解剖结构和叶绿体亚显微结构的影响

2．3 讨论

2．3．1 模拟氮沉降对桑树幼苗生长的影响

2．3．2 模拟氮沉降对桑树幼苗氮含量、C／N比和光合色素含量的影响

2．3．3 模拟氮沉降对桑树幼苗叶片可溶性蛋白含量、Rubisco活性的影响

2．3．4 模拟氮沉降对桑树幼苗氮代谢相关酶活性的影响

2．3．5 模拟氮沉降对桑树幼苗叶片抗氧化酶活性、MDA含量及细胞膜透性的影响

2．3．6 模拟氮沉降对桑树幼苗叶片光合参数的影响

2．3．7 模拟氮沉降对桑树幼苗叶片叶绿素荧光参数的影响

2．3．8 模拟氮沉降对桑树幼苗叶片解剖结构和叶绿体亚显微结构的影响

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

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