UV-B辐射对生物结皮层藓类植物生理生化指标的影响

干旱区地理 ›› 2014, Vol. 37 ›› Issue (6): 1222-1230.

UV-B辐射对生物结皮层藓类植物生理生化指标的影响

回嵘^{1， 2} ，李新荣^{1， 2} ，赵锐明 ³，赵昕 ^{1， 2}

1 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沙坡头沙漠试验研究站，甘肃兰州 730000；
2 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所植物逆境生理生态与生物技术实验室，甘肃兰州 730000；
3 甘肃农业大学生命科学技术学院，甘肃兰州 730000

收稿日期:2013-12-28 修回日期:2014-02-17 出版日期:2014-11-25
作者简介: 回嵘（1985-），女（回），甘肃省兰州市人，博士，主要从事生物土壤结皮逆境生理生态方面的研究. Email： huirong850623@163.com
基金资助:
国家重点基础研究发展计划 “973” 课题（2013CB429906）；中国科学院知识创新工程重要方向项目（KZCX2-EW-301-1）

Effects of enhanced UV-B radiation on physiological and biochemical indexes of moss from biological soil crusts

HUI Rong ^{1， 2}， LI Xin?rong ^{1， 2} ， ZHAO Rui?ming ³， ZHAO Xin^{1， 2}

1 Shapotou Desert Research and Experiment Station, Cold and Arid Regions Environmental and Engineering Research Institute,
Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, Gansu, China; 2 Laboratory of Plant Stress Ecophysiology and Biotechnology,
Cold and Arid Regions Environmental and Engineering Research Institute, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, Gansu, China;
3 College of Life Science and Technology, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730000, Gansu, China

Received:2013-12-28 Revised:2014-02-17 Online:2014-11-25

摘要/Abstract

摘要： 以腾格里沙漠东南缘人工固沙植被区常见藓类结皮中的真藓（Bryum argenteum）和土生对齿藓（Didymodon vinealis）为研究对象，通过室内模拟沙坡头地区臭氧损耗0% （对照）、 6%、 9%和12%所达到的UV-B强度梯度（2.75、 3.08、 3.25、 3.41 W · m^-2 ），研究了增强UV-B辐射对两种藓类植物渗透调节物质、膜质过氧化程度及抗氧化酶活性的影响。结果表明：随着UV-B辐射增加，两种藓类植物丙二醛（MDA）含量显著升高；可溶性糖含量、超氧化物歧化酶（SOD）及过氧化氢酶（CAT）活性则降低；且UV-B辐射对真藓的影响大于土生对齿藓，说明真藓对UV-B辐射相对更敏感。本研究结果也预示着在未来UV-B辐射增强的情况下，温带荒漠生物土壤结皮（BSC）的组成和结构将会发生显著变化，这种变化将会深刻地影响BSC在荒漠生态系统中的功能，进而影响荒漠生态系统的健康和稳定。

关键词: 紫外线-B （UV-B）, 生物土壤结皮（BSC）, 渗透调节；丙二醛（MDA）, 抗氧化酶

Abstract: Taking Bryum argenteum and Didymodon vinealis crusts from an artificial vegetation area of south-eastern fringe of the Tengger Desert in northwestern China（37°32′-37°26′N， 105°02′-104°30′E）as a test object，to determine the influence of enhanced UV-B radiation on the osmotic adjustment of substances， membrane integrity， and the antioxidant enzyme system in laboratory. Simulating the depletion of the stratospheric ozone layer by 0%（control）， 6%， 9%， and 12% to obtain the levels of UV-B（2.75， 3.08， 3.25， and 3.41 W · m^-2 ）， respectively. The results showed that the malondialdehyde（MDA）content of B. argenteum and D. vinealis significantly increased，while the soluble sugar content， SOD， and CAT activities decreased， with increased UV-B intensity. Moreover， the effects of soluble sugar content， MDA content， SOD， and CAT activities after UV-B exposure were greater in B. argenteum than that in D. vinealis， and suggested that B. argenteum was more sensitive to enhanced UV-B radiation than D. vinealis. These results also indicate that the composition and structure of biological soil crusts（BSC）will significantly change under future enhanced UV-B radiation， and these changes will profoundly influence the functioning of BSC in deserts and influence the health and stability of these ecosystems.

Key words: ultraviolet-B（UV-B）, biological soil crust, osmotic adjustment, malondialdehyde（MDA）, antioxidant enzyme

中图分类号:

Q945.79

回嵘，李新荣，赵锐明，赵昕. UV-B辐射对生物结皮层藓类植物生理生化指标的影响[J]. 干旱区地理, 2014, 37(6): 1222-1230.

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