【摘 要】
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采用开顶箱法模拟大气O3和CO2浓度升高(80 nmol·mol-1,700μmol·mol-1),对银杏(Ginkgo biloba)和油松(Pinus tabulaeformis)幼树进行了连续两个生长季的熏蒸试验,研究了银杏叶
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采用开顶箱法模拟大气O3和CO2浓度升高(80 nmol·mol-1,700μmol·mol-1),对银杏(Ginkgo biloba)和油松(Pinus tabulaeformis)幼树进行了连续两个生长季的熏蒸试验,研究了银杏叶片和油松针叶活性氧产生清除系统的生理变化过程,从活性氧代谢生理机制上揭示其抗性变化规律,为研究城市森林对全球变化的响应与反馈机制提供重要的理论基础。得出如下结论:
1.高浓度O3显著增加了银杏叶片ASA含量和抗氧化酶(SOD、APX)活性,增强了活性氧清除能力;但这种抗氧化能力的提高不足以消除高O3带来的氧化逆境,H2O2和MDA含量显著高于对照处理。与银杏相比,高浓度O3在试验初期诱导油松针叶SOD和APX酶活性升高,增强了活性氧清除能力;随着处理时间的延长ASA被耗竭,H2O2过量积累显著地抑制了抗氧化酶活性,加剧了氧化伤害。银杏和油松结果的差异表明,银杏对80 nmol·mol-1浓度的O3具有更高的抗性,而油松针叶活性氧代谢等生理过程受其影响更大。
2.高浓度CO2对银杏叶片活性氧代谢无显著性影响。然而,高浓度CO2减缓了油松针叶活性氧的产生,抗氧化酶活性呈降低的趋势;但针叶内ASA含量显著高于对照处理,这说明高浓度CO2促进了油松针叶ASA合成,或者是减少了ASA的消耗。在试验处理后期,针叶内H2O2含量和MDA含量显著低于对照处理。
3.高浓度O3和高浓度CO2复合处理中,高浓度CO2缓解了高浓度O3对银杏叶片和油松针叶造成的氧化胁迫,但其生理机制不同:银杏叶片ASA含量以及抗氧化酶活性普遍低于高浓度O3单因素处理而高于对照处理,并且叶片H2O2含量和膜质过氧化产物MDA含量显著低于高浓度O3单因素处理,这说明高浓度CO2通过减少活性氧的产生来缓解高浓度O3所致的活性氧积累以及膜质过氧化伤害。与银杏不同的是,高浓度CO2使油松针叶内ASA含量显著高于高浓度O3处理,增强了活性氧清除能力,减轻了活性氧对抗氧化酶活性的抑制作用,有效的控制了ROS的产生与清除之间的平衡,缓解了高O3带来的氧化伤害。
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