UV-B 辐射增强和模拟酸雨对C4植物玉米和苋菜生长的影响

• 作者: 刘锦春 钟章成 龙云
• 来源期刊: 西南大学学报（自然科学版）
• 学科: 生物学
• 关键词: 紫外辐射 酸雨 C4 光合途径 单子叶和双子叶植物 拮抗作用
• 年，卷（期）: 2016,（9）
• 所属期刊栏目: 生命科学
• 页码范围: 79-87
• 页数: 9页
• 分类号: Q945
• 语种: 中文
• DOI: 10.13718/j.cnki.xdzk.2016.09.013

摘要

UV‐B辐射增强和酸雨胁迫同时发生并对植物及生态系统产生复合影响．为了探讨全球气候变化背景下UV‐B辐射增强和酸雨加剧对C4植物的交互影响，单子叶C4植物和双子叶C4植物对两者交互作用响应是否存在差异及其可能原因，该研究选择单子叶C4植物玉米[糯玉米（Waxy corn） Zea mays L. certain Kulesh ，品种“渝糯7号”]和双子叶C4植物苋菜[（Edible amaranth） Amaranthus mangostanus L.，品种“红圆叶苋菜”]为实验对象，采用自控设施模拟酸雨处理（pH值为6.5、4.5和3.5）和增强UV‐B辐射[0，2.88和5.76（玉米）或4.32（苋菜） kJ／m2· d]处理，研究增强U V‐B辐射和模拟酸雨及复合作用对两种C4植物生长和生物量分配的影响．增强U V‐B辐射降低了玉米和苋菜的株高、叶面积等生长指标，并减少了生物量的积累．在无酸雨或者轻度酸雨下，增强UV‐B辐射并不改变玉米生物量的分配，仅在重度酸雨下降低其根冠比．轻度酸雨下苋菜的根冠比随着UV‐B辐射增强下降，在重度酸雨下随着U V‐B辐射增强而增加．轻度酸雨刺激了两种C4植物的株高生长和叶面积增大，并促进了生物量的积累，但重度酸雨表现为明显的负面效应．对于玉米，在任何浓度的UV‐B下，酸雨均降低其根冠比．但对于苋菜，在无UV‐B辐射时，轻度酸雨增加其根冠比，但重度酸雨降低其根冠比，而在有UV‐B辐射时，轻度酸雨降低其根冠比，而重度酸雨增加其根冠比．UV‐B辐射和酸雨复合处理对玉米的生长表现为拮抗作用，即酸雨减缓了UV‐B辐射增强对玉米生长的负面影响；但对苋菜而言，轻度酸雨对UV‐B辐射增强有减缓作用，但重度酸雨与UV‐B产生了协同作用．玉米和苋菜对UV‐B辐射和酸雨增强的复合作用响应存在显著的种间差异，玉米所受到的影响低于苋菜，说明玉米对UV‐B辐射和酸雨胁迫复合作用的抗性或者耐受性大于苋菜．