uv-b辐射对植物的影响__综述

《uv-b辐射对植物的影响__综述》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、UV-B辐射对植物的影响姓名：陈良城专业：植物学学号：s2010002摘要：综述了国内外有关紫外线(UV-B)辐射对植物影响的研究现状与动态，讨论了增强UV-B辐射对植物生长发育、光合作用、植物物质代谢、植物抗氧化系统及细胞膜、UV-B辐射与其他因子相互作用对植物的影响以及UV-B辐射对生态系统的影响，展望了UV-B辐射对植物影响领域中值得深入探讨的问题。介绍了UV-B辐射增强对植物影响的研究进展，包括对植物形态、生长、细胞膜系统、光合作用的影响，植物UV-B辐射增强的生理及生态响应，和UV-B与其他环境因子对植物的复合作用及今后研究的方向和重

2、点。关键词：UV-B辐射；生长发育；光合作用；影响近几十年来，在世界范围内人类越来越关注自身生存环境的变化。随着世界人口的不断增长以及现代工农业的快速发展，世界环境的生态压力日趋严重，环境问题已成为当今世界的几大热点问题之一。酸雨、温室效应和臭氧层破坏是目前人类面临的三大环境问题。其中，由臭氧层破坏导致的紫外线UV-B增强，更是引起了科学界的广泛关注。人类活动产生的氯氟烃、氧化氮等臭氧损耗物对平流层的臭氧破坏己成为人类面临的最突出的环境问题之一，平流层臭氧破坏的直接后果就是到达地表的太阳辐射中的紫外辐射增加。进入大气层的太阳紫外辐射依波长不同可

3、分为三类：短波紫外辐射(UV-C，200~280nm)，属灭生性辐射；中波紫外辐射(UV-B，280~320nm)，为生物有效辐射；长波紫外辐射(UV-A，320~400nm)，对生物影响不大。平流层中O3能吸收全部的UV-C和90%的UV-B辐射。Caldwell试验结果显示，臭氧每减少1%，地表的太阳UV-B辐射将增加2%[1]。预计未来60多年内，地表紫外线辐射量将增加4%~20%[2]。地表UV-B辐射增强，这对人类健康、动植物生长、生态系统、生物化学循环、材料以及对流层大气组成和空气质量等造成多方面的影响和危害。有关UV-B辐射的研究

4、工作已经广泛开展，其中以UV-B辐射对植物的生物学效应研究较多，早在20世纪30年代就引起了国外科学家们的注意，70年代以后更是进行了大量的研究，而中国在UV-B辐射的生物学效应方面的研究工作起步较晚，研究主要是在90年代以后，现将国内外关于UV-B辐射对植物影响的研究进行综述。1.UV-B辐射对植物生长发育的影响1.1对植株形态的影响Biggs等[3]对人工模拟培养箱内的70多种作物进行研究发现，其中60%的作物在UV-B辐射下叶面积减少，减少量达60%~70%。Barnes等[4]研究了12种单子叶、双子叶作物和杂草，发现UV-B辐射强烈改

5、变植物的高度和叶面积等形态学指标，单子叶植物更为敏感，但茎的干重变化不大。在大田和实验室中的实验表明，UV-B辐射使绝大多数受试植物表现出植株矮化、节间缩短[5]、叶面积减小、叶片增厚[6]、叶面积指数(LAI)降低[7]。Staxen等[8]报道了在UV-B辐射下矮牵牛叶片的形态学变化和叶表皮细胞的微管及细胞分裂率。还有实验表明UV-B辐射会导致植物器官生长不均匀、根冠比改变、顶端优势解除[9]。1.2对植物生物量积累的影响植物的总生物量积累(干重)是衡量UV-B辐射对植物生长影响的一个很好的指标，它代表所有生理、生化和生长因子共同作用的结果

6、，即使UV-B辐射对形态过程中很微妙的影响也会积累起来，造成生物量的显著变化，大量工作证明总干重由于UV-B辐射显著减少，且这种减少在低PAR下被放大[10]。在UV-B辐射增强下，大豆、水稻、小麦[7]、番茄、菜豆、密瓜等均表现出生物量降低。但在小麦的UV-B辐射效应研究实验中，也发现有增加或不改变生物量的现[11]。在木本植物中，用多种松科植物作为实验材料，发现UV-B辐射也导致其生物量降低[12]。另外，UV-B辐射还改变植物的干物质分配，在双子叶植物中，较多的干物质分配到叶(尽管叶面积降低)，而较少进入到茎和根。需要指出的是，UV-B辐

7、射所导致的上述现象并非都是伤害，有些甚至是正反应，即植物的适应性保护机制，如节间缩短、分枝增多、叶片变厚等，只有当辐射超过一定的阈值时才出现一些受害症状。1.3对农作物产量和品质的影响造成光合能力的下降是UV-B辐射引起作物产量和品质下降的主要原因。在自然条件下，同时增加UV-A和UV-B辐射会降低大豆和小麦的籽粒数和籽粒重，大豆、小麦单株平均生物量分别下降53.5%和25.55%；籽粒产量下降41.7%和29.2%，且UV-B辐射对大豆的影响大于对小麦的影响[13]。在野外条件下研究6种作物，发现模拟低于10%的臭氧衰减对作物产量影响不大，但

8、模拟40%的臭氧衰减则引起作物减产。也有报道表明，UV-B辐射对大豆和水稻的产量无明显影响。Teramura等[14]对16个水稻品种进行UV-B辐射