随着全球经济的飞速发展，人类活动对生态系统的影响日益增大，导致愈发严重的大气复合污染和区域干旱。大气复合污染和干旱均会对植物生长产生影响，但其综合效应尚不清楚。鉴于此，本实验选择北京市污染程度不同的6个实验站点种植欧美杨107（Populuseuramericana cv.107）,同时进行干旱处理，探讨大气复合污染和干旱对植物生长的影响。结果表明，（1）温度、相对湿度、大气污染物（PM2.5、NO2和O3）和氮沉降在各实验站点间存在差异；（2）植物生物量增长量在各实验站点间存在差异，但是干旱处理并未显著影响植物生长；（3）植物生长主要受温度和相对湿度的影响，这两者的影响可能掩盖了大气复合污染对植物生长的影响。本研究将梯度实验和控制实验相结合，初步探讨了大气复合污染和降水减少对植物生长的影响，但其影响机制还需要进一步研究。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 1
1 实验设计与方法 2
1.1 实验设计 2
1.2 实验树种的选择 3
1.3 实验实施 3
1.4 实验数据测定与方法 4
1.5 实验数据分析方法 4
2 实验结果与分析 4
2.1 气象条件、污染物浓度和氮沉降量状况 4
2.2 杨树生长状况 6
2.3 污染物浓度、气象条件和氮沉降量与杨树生长的关系 8
3 实验结论与讨论 10
致谢 11
参考文献 11
大气复合污染和干旱对植物生长的影响
引言
引言
随着全球经济的快速发展，工农业生产、汽车尾气排放等人类活动产生了大量的有害气体与颗粒物，导致大气中的污染物含量大幅度上升，这种趋势在我国尤为显著。这些大气污染物将会严重影响生态系统结构与功能，现阶段影响我国生态系统的关键大气污染物为气溶胶、含氮气体和臭氧。除此之外，人类活动对于气候的影响也日趋增大，由此而引发的全球气候变化，已成为目前国际社会普遍关注的重大环境问题。区域降水格局变化是现阶段全球气候变化的主要表现之一，对生态系统会产生显著影响
 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: &351916072& 
。
气溶胶能够吸收和反射太阳辐射，从而降低到达地表的总辐射量，但与此同时也会使散射辐射量及其比例增加[1]。散射辐射量的增加会使更多的辐射到达植物冠层内部，从而解除其光胁迫，植物冠层的光合作用效率得到显著提高，生态系统的固碳能力也因此得到增强[2]。但是气溶胶浓度过高，也会使总辐射量降低过多，植物光合作用因此受到抑制，进而导致生态系统碳吸收能力的下降[3]。含氮气体与大气中其它物质发生反应后可通过干、湿沉降的方式进入生态系统，对生态系统的功能产生影响。近一个世纪以来，由于化石燃料和含氮化肥的大量使规模用，氮沉降量增加了3至5倍[4]。由于大部分陆地生态系统是氮限制的，故氮沉降量的增加可以提高土壤氮含量，从而促进植物生长，增强生态系统初级生产力[5]。然而，氮沉降量过高也会对土壤产生酸化作用，改变物种间的竞争关系，导致生物多样性的下降[6]。臭氧可从气孔进入植物叶片内部，并通过反应生成一系列活性分子[7]，损伤叶片光合结构，从而降低叶片光合速率，进而抑制植物生长，降低生态系统初级生产力[8]。这些污染物还会在大气中相互作用，造成复合污染，对植物生长产生多方面的影响。
除受大气污染的影响外，植物生长还会受到干旱的影响。在全球气候变化的大背景下，我国华北地区和东北地区的降水量呈现逐年减小的趋势，且降水量减少主要发生在夏季和秋季[9]。Zhao等的研究结果表明，干旱使得南半球生态系统初级生产力下降[10]。
大气复合污染和干旱均会对植物生长产生影响，但其综合效应尚不清楚。鉴于此，本实验选择北京市6个污染程度不同的实验站点并进行干旱处理，测定不同实验站点植物生长数据、气象数据、污染物数据及氮沉降数据，通过全子集回归和多元回归的方法，探究植物生长对其的响应。这不仅是全球变化基础研究的前沿问题，也将为可持续发展提供科学依据。
1 实验设计与方法
1.1 实验设计
本实验根据北京城郊之间的污染梯度，选择香山（xs，116°12 E，39°59 N）、顺义（sy，116°43 E，40°12 N）、昌平（cp，116°21 E，40°14 N）、密云（my，116°50 E，40°24 N）、通州（tz，116°46 E，39°46 N）和琉璃河（llh，116°06 E，39°37 N）这6个污染程度不同的实验站点（图11），种植植物幼苗，并进行30%的干旱处理。在生长季（6月至10月）期间，每周测定一次植物的树高、基茎，每月测定一次实验站点的背景大气氮沉降，同时记录实验站点每日的气象数据（温度、相对湿度和降水量）和大气污染物数据（PM2.5、NO2和O3）。


图11研究站点的地理位置及大气污染状况
1.2 实验树种的选择
本实验选用欧美杨107（Populus euramericana cv.107）作为实验树种，因其生长较快，易成活且生长季较长，有利于在较短的时间内观测到植物对不同水分处理、气象条件、污染物浓度和氮沉降量的响应。
1.3 实验实施
本实验于2015年4月初在通州统一进行扦插，扦插所用圆形花盆高50cm、内径45cm，每盆扦插2~3枝，待扦插苗完全成活后，进行间苗，保留长势最好的1枝。盆内所用土壤均取自通州实验站点附近苗圃表层020cm土壤，以排除土壤差异的影响。2015年5月将树苗转运至各实验站点，每个实验站点6个重复。同时安装大气氮沉降收集装置（图12），每个站点3个重复。2015年5月29日开始测量生长数据。杨树树苗在各实验站点环境适应两个月后，于2015年8月10日开始进行干旱处理，共设置干旱、对照两个处理，干旱处理较对照处理减水30%，每个处理3个重复，具体的实施方式为：在桶口处安装透光塑料板遮挡全部降水，将自然降水改为人工浇水，浇水频率为每两周一次，对照处理每次浇水7L，干旱处理的浇水量为对照处理的70%即4.9L。2015年10月5日后因杨树停止生长而不再进行测量。


图12 氮沉降收集装置[11]
1.4 实验数据测定与方法
植物生长数据：每周测量每个站点每棵杨树的树高和基茎，杨树的生物量由经验公式ln(生物量)=1.028ln(树干体积)1.908算得，其相对生长速率（RGR，relative growth rate）由公式RGR=(lnB2lnB1)/(t2t1)算得，其中B1、B2分别为t1、t2时刻的生物量；

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