城市地表硬化对元宝枫叶片气孔特征和光合生理的影响

摘要

目的:
　　城市化率不断提高导致城市地表硬化面积不断增大，影响了城市植物正常生长。本研究以元宝枫为研究对象，测定元宝枫叶片气孔特征及光合生理参数响应变化，揭示不同硬化类型对气孔特征和光合生理参数的影响效应，以期为城市的绿化管理提供理论依据。
　　方法:
　　设置对照(CK)、透水硬化(T1)和不透水硬化(T2)模拟城市地表硬化，通过气象观测站监测试验地各项环境因子的变化;采用电镜扫描法观测元宝枫叶片气孔特征的变化，用软件计算各处理气孔参数具体值;用Li-6400便携式光合仪测定不同处理下各光合生理参数，根据获得参数拟合光响应参数值。
　　结果:
　　(1)8月硬化处理气孔导度（Gs）显著低于CK，9月T1的Gs明显降低(P＜0.05);9月和10月硬化处理元宝枫叶片气孔面积、周长、长度和宽度明显小于CK(P＜0.05);地表硬化显著减小气孔开度（P＜0.05），气孔密度和气孔比没有显著差异(P＞0.05)。
　　(2)与CK相比，8月地表硬化下元宝枫净光合速率(Pn)、蒸腾效率（Tr）、光化学淬灭系数(qP)、PSⅡ实际光化学量子产量（ΦPSⅡ）和开放的PSⅡ光化学有效量子产量（Fv'/Fm'）均显著减小（P＜0.05）;9月T1和T2水分利用效率(WUE)明显高于CK，T1组Pn和Tr要明显低于CK和T2(P＜0.05)。
　　(3)Pn在CK和T1中与Gs、空气温度（Ta）和相对湿度（RH)极显著相关，在T2中与Gs、水分蒸汽压亏缺（Vpdl）和RH显著相关(P＜0.05)。
　　结论:
　　(1)地表硬化显著降低了元宝枫叶片气孔的大小和开度，但对气孔密度和气孔比影响不显著;
　　(2)透水和不透水硬化均影响了元宝枫的净光合速率(Pn)、蒸腾速率（Tr）和水分利用效率(WUE)，光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)和暗呼吸速率（Rd）的差异主要出现在8月;
　　(3)气孔导度和电子传递效率是影响不同处理下光合作用差异的主要内在因子，空气温度、相对湿度和水分蒸汽压亏缺是影响光合差异的主要外在因素;
　　(4)综合分析表明地表硬化选择透水性材料比不透水性材料对城市植物的影响较小。

目录

声明

摘要

符号和缩略词

1 引言

1．1 城市化发展

1．2 城市化下地表硬化影响

1．3 国内外研究进展

1．3．1 地表硬化对土壤影响

1．3．2 地表硬化对城市植物生长气候因子的影响

1．3．3 地表硬化对植物生理过程影响

1．3．4 影响地表硬化与植物生理生态关系因素

1．4 研究展望

1．5 本试验研究意义

2 实验材料和方法

2．1 实验区概况

2．2 实验材料—元宝枫

2．3 研究方法

2．3．1 技术路线图

2．3．2 地表硬化的模拟

2．3．3 地表硬化生态因子的测定

2．4 测定指标和方法

2．4．1 元宝枫叶片气孔参数的测定

2．4．2 元宝枫叶片光合生理参数的测定

2．5 数据分析

3 结果与分析

3．1 环境气候因子的变化

3．1．1 光合有效辐射和大气温度变化

3．1．2 叶片温度变化

3．1．3 相对湿度变化

3．1．4 水分蒸汽压亏缺变化

3．2 地表硬化对元宝枫叶片气孔运动影响

3．2．1 地表硬化对元宝枫叶片气孔参数影响

3．2．2 时间和硬化类型对气孔参数交互作用

3．3 地表硬化对元宝枫光合生理影响

3．3．1 地表硬化对光合参数影响

3．3．2 气孔导度与净光合速率和蒸腾速率相关分析

3．3．3 环境因子与光合效率关系分析

3．3．4 时间与硬化类型对光合参数和WUE交互作用

3．3．5 光响应参数变化

4 讨论

4．1 地表硬化下环境因子变化

4．2 地表硬化对元宝枫叶片气孔特征影响

4．3 地表硬化对元宝枫光合生理影响

4．4 城市管理建议

5 结论

5．1 地表硬化对气孔形态影响

5．2 地表硬化对光合生理的影响

5．3 光合差异出现的主要内外因子

5．4 硬化材料的选择

参考文献

攻读学位期间主要的研究成果

致谢