[发明专利]一种判断植物生长重碳酸盐适宜幅和最适浓度的方法

说明书

本发明公开了一种判断植物生长重碳酸盐适宜幅和最适浓度的方法，属于植物生理信息检测技术以及生态环境治理领域。将待测植物培养在添加不同浓度的重碳酸盐的培养液中培养，测定培养不同时期后植物叶片的净光合速率，以未添加重碳酸盐的培养液中培养的植物叶片净光合速率为参照，计算添加不同浓度的重碳酸盐的培养液中培养的植物的相对净光合速率，以高斯方程拟合相对净光合速率与重碳酸盐浓度的关系，获得方程中的各参数值来表征待测植物不同时期的重碳酸盐适宜幅和最适浓度。本发明不仅能够便捷、精确判断植物对重碳酸盐的短期和长期适宜幅和最适浓度，而且还能够比较不同苗龄不同生育期不同植物种类对重碳酸盐的适宜幅和最适浓度。

技术领域

本发明涉及植物生理信息检测技术以及生态环境治理领域，特别是涉及一种判断植物生长重碳酸盐适宜幅和最适浓度的方法，不仅能够便捷、精确判断植物对重碳酸盐的短期和长期适应幅和最适浓度，而且还能够比较不同苗龄不同生育期不同植物种类对重碳酸盐的适应幅和最适浓度，为生态修复中植物适配喀斯特环境提供科学依据，为植物的环境适应性提供了量化指标。

背景技术

喀斯特地区的岩石类型以碳酸岩盐为主，主要成分为CaCO₃和MgCO₃等。基岩碳酸岩盐在岩溶作用下释放出大量的HCO₃^-和Ca²⁺,导致上覆土呈现出高钙、高pH和高重碳酸盐环境，这样的土壤环境严重影响植物的生理代谢。研究表明，低浓度的重碳酸盐可以促进气孔的张开、提高植物的光合能力和抗逆境能力，而高浓度的重碳酸盐则导致核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶活性降低，光合速率下降，破坏细胞的离子平衡，对植物的生理代谢具有不利影响。

喀斯特地区土壤的重碳酸盐浓度具有高度的时空异质性，不同的浓度重碳酸盐和持续时间对植物的生长发育影响显著不同。本发明依据不同浓度的重碳酸盐的培养液中培养的植物的相对净光合速率与重碳酸盐浓度关系，寻找最大净光合值和最适的重碳酸盐浓度，判断植物生长重碳酸盐适宜幅和最适浓度，一方面可为生态修复中植物适配喀斯特环境、生态环境的优化、生产力的提高以及生物多样性的增加提供科学依据，另一方面也为加速生态系统的水碳循环以及提高岩溶生态系统的固碳增汇能力提供科技支撑。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种判断植物生长重碳酸盐适宜幅和最适浓度的方法，不仅能够便捷、精确判断植物对重碳酸盐的短期和长期适应幅和最适浓度，而且还能够比较不同苗龄不同生育期不同植物种类对重碳酸盐的适应幅和最适浓度，克服了现有技术只能定性不能定量重碳酸盐对植物的生理代谢的影响的缺陷。

本发明采取以下技术方案：它包括以下步骤：

步骤一，将待测植物培养在添加不同浓度的重碳酸盐的培养液中培养，培养到所需考察的天数；所谓的将待测植物培养在添加不同浓度的重碳酸盐的培养液中培养是指将待测植物以溶液培养的方式进行培养，便于设置培养环境和添加不同浓度的重碳酸盐。

步骤二，选择上述植物新枝上的第二展开叶的叶片，利用便携式光合仪测定上午9：00-10：00的光合参数；所谓植物新枝上的第二展开叶的叶片是依据从上往下的原则，以新枝上刚刚发育完全且完全展开的叶为第一完全展开叶，依次类推；分别为第二完全展开叶、第三完全展开叶，等；

步骤三，从便携式光合仪中获取添加不同浓度的重碳酸盐的培养液中培养的植物的净光合速率Pn_-I的数据；

步骤四，以未添加重碳酸盐的培养液中培养的植物叶片净光合速率Pn_-CK为参照，计算添加不同浓度的重碳酸盐的培养液中培养的植物的相对净光合速率RPn；所述的以未添加重碳酸盐的培养液中培养的植物叶片净光合速率Pn_-CK为参照，计算添加不同浓度的重碳酸盐的培养液中培养的植物的相对净光合速率RPn，计算方法为：其中Pn_-I为添加不同浓度的重碳酸盐的培养液中培养的植物的净光合速率。