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台湾桤木(Alnus formosana)是桦木科桤木属的落叶大乔木,原产地在台湾。台湾桤木不仅能够很好地保持水土和涵养水源,还能在造林上培肥林地土壤和改良土壤,同时也可以护岸固堤。本文通过模拟不同酸雨浓度对台湾桤木生长的影响及钙的调节,从生理特征方面研究了植物对酸雨胁迫的响应情况以及钙对酸雨胁迫下的台湾桤木生理生态特性的调节机制。随着酸雨pH值的减少,叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量及其叶绿素a/b值逐渐减小,当pH值为2.5时达到最小值,叶绿素a比叶绿素b更容易受到酸雨的影响而降解。在酸雨各处理中,各处理在叶绿素a和叶绿素b与对照(CK)差异达到了显著水平,当pH值在4以下各处理与对照在叶绿素总量和叶绿素a/b上差异达到了显著水平。这表明了酸雨随着pH值的降低,不仅叶绿素的合成受到了抑制,而且叶绿素的分解加快,也就是说叶片光合色素合成机制受到了破坏。台湾桤木幼苗SOD活性随着pH值的下降而不断降低,当pH值为2.5时,SOD活性降到了最低88u/g,仅为对照的45.1%。经过pH3、pH3.5、pH4、pH4.5处理的叶片SOD活性分别比对照(CK)降低了51.3%、22.1%、17.4%和10.8%。在各处理中,除了第Ⅰ和第Ⅱ处理间差异不显著外,其他处理间差异都显著。这就说明随着酸雨浓度的增强叶片SOD活性受到了明显的抑制。经过酸雨胁迫时间的延长,台湾桤木幼苗SOD活性呈现出先降低再升高的趋势。经过不同浓度的酸雨胁迫后,台湾桤木幼苗叶片MDA随着酸雨pH值的减少而呈现增加的趋势。台湾桤木幼苗叶片MDA含量在pH2.5时达到了最高点,MDA含量达到了10.5μmol/g,比对照增大了62.9%。经过pH3、pH3.5、pH4、pH4.5处理的叶片MDA含量分别比对照(CK)高出了34.1%、21.3%、14.9%和4.26%。在各处理中,除第Ⅲ和第Ⅳ以及第Ⅴ和第Ⅵ(CK)处理间MDA含量不显著外,其他的处理间差异均达到显著水平,其中第Ⅰ、Ⅱ与第Ⅵ(CK)处理间差异达到极显著水平。台湾桤木幼苗叶片MDA含量随着酸雨胁迫时间的延长而表现为先升高后下降的变化。经过不同浓度的酸雨胁迫后,台湾桤木幼苗叶片SPC含量随着酸雨pH值的减少而呈现增加的趋势,台湾桤木SPC含量当pH值为2.5时,达到了最高点,比对照升高了29.2%。经过pH3、pH3.5、pH4、pH4.5处理的叶片SPC含量分别比对照(CK)升高了15.3%、3.57%、3.54%和3.73%。在各处理中,第Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ处理间差异不显著,其他处理间差异显著。台湾桤木幼苗叶片SPC含量均随着酸雨胁迫时间的延长而表现为先升高后下降的变化。经过酸雨一定时间的胁迫,台湾桤木幼苗K+、Ca2+、Mg2+渗出量随着pH值的减少而增加,呈现负相关效应。台湾桤木幼苗K+渗出量除第Ⅲ、Ⅳ处理间不显著外,其余处理间均达到极显著水平;台湾桤木幼苗Ca2+渗出量除了第Ⅱ和第Ⅲ处理间差异不显著外,其他处理间差异都显著;而台湾桤木幼苗Mg2+渗出量各处理间差异均达到了显著水平。经过酸雨胁迫时间的不断持续,K+渗出量和Mg2+渗出量的变化均大致呈现先升高后下降的趋势,而Ca2+渗出量不断降低。随着酸雨酸度的降低,台湾桤木叶片的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度大致呈现上升的趋势。随着酸雨酸度的降低,台湾桤木叶片最大光化学量子产量(Fv/Fm)与PSⅡ的潜在活性(Fv/Fo)均大致呈现不断上升的趋势。经过酸雨胁迫时间的不断持续,台湾桤木叶片净光合速率随着胁迫时间的延长大致呈现先降低后升高的趋势;蒸腾速率大致呈现先升高后降低的趋势;气孔导度大致呈现先降低后升高的趋势;胞间二氧化碳浓度大致呈现不断降低,到了九月达到最低,然后有所上升的趋势;气孔限制值大致呈现先升高再降低的趋势;水分利用效率大致呈现先降低后上升的趋势。适量的外源Ca(NO3)2提高了酸雨胁迫下的台湾桤木叶片SOD的活性,降低了MDA含量和SPC含量,使得K+、Ca2+、Mg2+渗出量减少,提高了叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率。通过本次研究发现,适量的Ca(NO3)2可以提高台湾桤木幼苗抵抗酸雨胁迫的能力,减轻酸雨胁迫对台湾桤木造成的伤害。本文推荐酸雨胁迫在pH3.5pH4.5之间的情况下,外源的Ca(NO3)2浓度为0.11mmol/L,具体的情况还应具体分析。