全 文 ：植物学报 Chinese Bulletin of Botany 2013, 48 (2): 160–167, www.chinbullbotany.com
doi: 10.3724/SP.J.1259.2013.00160
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收稿日期: 2012-08-27; 接受日期: 2013-01-09
基金项目: 国家自然科学基金(No.31030015)、国家自然科学基金青年基金(No.3100018)和羊城学者学术骨干项目(No.10A040G)
* 通讯作者。E-mail: pengchl@scib.ac.cn
模拟酸雨对3种菊科入侵植物光合特性的影响
宋莉英1, 柯展鸿2, 孙兰兰2, 彭长连2*
1广州大学生命科学学院, 广州 510006; 2华南师范大学生命科学学院, 广州 510631
摘要 研究了模拟酸雨(pH值分别为2.5、4.5和5.6)对3种菊科入侵植物——三裂叶蟛蜞菊(Wedelia trilobata)、薇甘菊
(Mikania micrantha)和飞机草(Chromolaena odoratum)光合生理生态特性的影响。结果表明, 重度酸雨(pH值2.5)对3种入
侵植物叶片均造成可见伤害, 其中飞机草受害最严重, 薇甘菊次之, 三裂叶蟛蜞菊受害最轻。同时, 3种入侵植物对酸雨胁
迫表现出不同的光合响应, 随着酸雨pH值的降低, 飞机草和薇甘菊叶片叶绿素含量均有所下降, 其净光合速率(Pn)受到抑
制, 而三裂叶蟛蜞菊叶片叶绿素含量变化不大, 其Pn值呈上升趋势。酸雨处理下, 3种入侵植物的细胞膜透性、丙二醛含量
(MDA)及超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性均有不同程度的增加, 表明它们受到酸雨的胁迫并具有一定的抵
抗力。其中, 经pH值2.5酸雨处理后的三裂叶蟛蜞菊叶片SOD活性增幅最大, 其对酸雨胁迫的反应最为迅速。上述研究结果
表明, 三裂叶蟛蜞菊对酸雨胁迫的耐受性和适应性均高于飞机草和薇甘菊。在酸雨污染日趋严重的今天, 应对其危害予以
高度重视。
关键词 适应性, 入侵植物, 气体交换, 模拟酸雨, 耐受性
宋莉英, 柯展鸿, 孙兰兰, 彭长连 (2013). 模拟酸雨对3种菊科入侵植物光合特性的影响. 植物学报 48, 160–167.
酸雨是指pH值小于5.6的大气降雨, 包括各种酸
性的雨、雪和霜等(陈立民等, 2003)。随着社会经济
的发展, 化石燃料的使用不断增加, 酸雨发生的面积
不断扩大, 且危害也越来越严重, 酸雨已成为一个全
球性的环境问题。我国华南地区是酸雨污染较严重的
地区之一(樊琦等, 2008), 降水年均pH值为4.5–5.0,
酸雨频率达60%–90%(黄辉和黄朝法, 2008)。目前,
对酸雨的研究, 大多涉及酸雨成因、时空分布和治理
对策, 对农作物、经济作物和针叶树种等的危害机理
以及对水陆生态系统的影响等方面(樊后保, 2002;
赵艳霞等, 2006)。而关于酸雨对外来植物入侵的影响
则报道较少, 且多集中于酸雨对入侵植物种子萌发和
幼苗生长的影响(蔡燕徽等, 2007; 曹欣等, 2010; 王
瑞龙等, 2010)。关于酸雨对外来入侵植物光合生理生
态特性的影响尚未见报道。
三裂叶蟛蜞菊(Wedelia tr i lobata)、薇甘菊
(Mikania micrantha)和飞机草(Chromolaena odora-
tum)同属菊科(Compositae), 为华南地区常见的危害
严重的入侵植物。菊科植物是入侵种类最多的类群之
一(郝建华等, 2009)。王芳等(2009)调查分析了广东
省外来入侵植物27科93种, 其中菊科种类最多, 有
21种。曾宪锋(2003)对粤东外来入侵植物的调查研究
发现, 三裂叶蟛蜞菊、薇甘菊、飞机草和豚草(Am-
brosia artemisiifolia)等菊科植物是最有害的杂草, 应
成为重点防除对象。
本研究通过比较3种菊科入侵植物在光合特性和
抗性生理方面对酸雨胁迫响应的差异, 揭示3种入侵
植物对酸雨胁迫的耐受力和适应性, 以期为进一步阐
明入侵植物在酸雨地区的入侵格局及生态响应提供
科学依据, 并为在酸雨地区开展入侵植物管理提供
借鉴。
1 材料与方法
1.1 材料
本研究所用实验材料三裂叶蟛蜞菊(Wedelia trilobata
(L.) Hitchc.)、薇甘菊(Mikania micrantha H.B.K.)和飞
机草(Chromolaena odoratum (L.) R.M.King & H.
·研究报告·
宋莉英等: 模拟酸雨对 3种菊科入侵植物光合特性的影响 161
Robinson.)均采自广州市大学城分布的自然种群。
3种入侵植物的栽培与酸雨处理实验在华南师范
大学生物园进行。分别剪取5 cm长带芽茎段, 进行扦
插繁殖。经2–4周预培养后, 选取生长健壮且长势一
致的再生小苗移栽至小花盆(直径10 cm, 高5 cm, 容
积250 mL)中。基质采用营养土、河沙和塘泥(体积比
为1:1:1)的混合物。设置3个酸雨浓度梯度, 每个梯度
6盆, 每盆移栽1株小苗。
1.2 方法
1.2.1 酸雨配置
根据广州地区酸雨监测分析资料 (刘大为和夏昊 ,
2007), 按照硫酸根与硝酸根离子含量的摩尔比
(SO42–:NO3–=1.55:1)配置母液, 用蒸馏水稀释, 配置
pH值为5.6(对照)、4.5(中度)和2.5(重度)3个酸雨梯
度。根据广州地区多年月均降水量, 每天每盆植株喷
淋约90 mL酸雨(与当地总的降水量基本持平), 期间
适当补水。

1.2.2 光响应曲线
酸雨处理30天后, 每个处理选取4株, 测定叶片光响
应曲线。测定时 , 叶室中CO2浓度 (Ca)设为380
μmol·mol–1, 从最高光强开始测定。光量子通量密度
(photosynthetic photon quanta flux density, PPFD)
分别为1 500、1 200、800、600、300、150、100、
80、50、20和0 μmol·m–2·s–1。依据Bassman和
Zwier(1991)的方法拟合Pn-PPFD曲线方程, 并计算
最大光合速率(the maximum net photosynthetic ra-
te, Pmax)、光饱和点(light saturation point, LSP)、光
补偿点(light compensation point, LCP)、表观量子效
率 (apparent quantum yield, AQY)和暗呼吸速率
(dark respiration rate, Rd)。

1.2.3 生理生化指标
酸雨处理结束后, 取新鲜叶片进行生理指标的测定。
叶绿素含量参照Arnon(1949)的方法测定。细胞质膜
相对透性参照李锦树等(1983)的方法测定。丙二醛
(malondialdehyde, MDA)含量和超氧化物歧化酶
(superoxide dismutase, SOD)活性参照李合生
(2000)的方法测定。过氧化物酶(peroxidase, POD)
活性参照张志良和翟伟菁(2003)的方法测定。
1.2.4 数据统计
使用SPSS11.5软件进行One Way ANOVA方差分析,
差异显著性检测采用LSD法进行多重比较。
2 结果与讨论
2.1 酸雨胁迫对3种入侵植物叶片的伤害
在pH值5.6酸雨处理条件下, 3种入侵植物的叶片均未
出现可见伤害, 但随着酸雨强度的增加, 3种入侵植
物叶片的伤斑面积随之扩大(表1)。pH值4.5酸雨处理
后, 飞机草和薇甘菊叶片分别呈现出中度和轻度的伤
害。pH值2.5酸雨处理后, 3种入侵植物的叶片均出现
明显伤斑, 其中飞机草80%的叶片表现出受害症状,
薇甘菊有半数以上叶片受害, 三裂叶蟛蜞菊受害最
轻, 表明三裂叶蟛蜞菊叶片对酸雨的耐受性强于飞机
草和薇甘菊。
2.2 3种入侵植物对酸雨胁迫的光合响应
图1显示了3种入侵植物对酸雨胁迫的光响应情况。当
光合有效辐射大于200 µmol·m–2·s–1时, 飞机草(图
1B)和薇甘菊(图1C)的净光合速率随着酸雨pH值的下


表1 酸雨胁迫下3种入侵植物叶片的伤害程度
Table 1 The leaf injury degree of three invasive plants treat-
ed with simulated acid rain at various pH values
Simulated
acid rain
(pH)
Chromolaena
odoratum
Mikania
micrantha
Wedelia
trilobata
pH5.6 N N N
pH4.5 II I N
pH2.5 IV III I
表中受害分级如下: N: 叶片没有可见伤害出现; I: 叶片受害轻
微, 受害叶面积＜5%; II: 叶片受害较明显, 其中受害较重的叶
片受害面积约为5%–10%; III: 叶片受害明显, 半数以上叶片有
伤斑出现, 其中受害较重的叶片受害面积约为10%左右; IV: 叶
片受害较重, 80%以上叶片有伤斑出现, 其中受害较重的叶片
受害面积约为10%–20%。
Leaf damage is graded as follows: N: Without damage; I: Mild
damage, leaves are damaged slightly and leaf damage area
is lower than 5%; II: Moderate damage, leaves are damaged
obviously and leaf damage area is between 5% and 10%; III:
Severe damage, above half of leaves are damaged and leaf
damage area is about 10%; IV: Very severe damage, 80% of
leaves are damaged and leaf damage area is between 10%
and 20%.
162 植物学报 48(2) 2013


图1 不同酸雨处理下三裂叶蟛蜞菊(A)、飞机草(B)和薇甘菊
(C)的光响应曲线(平均值±标准误, n=4)
Pn: 净光合速率; PPFD: 光量子通量密度

Figure 1 The light response curves of Wedelia trilobata
(A)、Chromolaena odoratum (B) and Mikania micrantha (C)
under different treatments of acid rain (means ± SE, n=4)
Pn: Net photosynthetic rate; PPFD: Photosynthetic photon
quanta flux density


降而降低, 说明酸雨胁迫抑制了两者的光合作用; 与
此相反, 三裂叶蟛蜞菊的净光合速率随着酸雨pH值
的下降有升高的趋势(图1A)。
从表2可以看出, 在相同酸雨浓度处理下, 3种入
侵植物的Pmax有显著差异。三裂叶蟛蜞菊的Pmax在各
酸雨浓度处理下均高于飞机草和薇甘菊, 且重度酸雨
处理后其Pmax高于对照酸雨处理, 说明三裂叶蟛蜞菊
的光合结构对酸雨的耐受能力较强, 酸雨胁迫下仍能
维持较高的光合作用。随着酸雨浓度的升高, 飞机草
的光饱和点(LSP)逐渐降低、而光补偿点(LCP)逐渐升
高, 说明酸雨胁迫降低了飞机草的光适应范围。而三
裂叶蟛蜞菊的LSP和LCP随着酸雨浓度的升高呈现
出先降低后升高的趋势, 但总的说来, 其光适应范围
仍大于飞机草和薇甘菊。在酸雨对照处理(pH值5.6)
下, 3种入侵植物的表观量子效率(AQY)不存在显著
差异。pH值2.5酸雨处理则扩大了三者间的差异, 其
中三裂叶蟛蜞菊的AQY与对照相比差异不显著, 而
飞机草和薇甘菊的AQY均有所下降(P<0.05), 表明飞
机草和薇甘菊受胁迫比较明显。此外, 重度酸雨还显
著增加了飞机草的暗呼吸速率(P<0.05)。
2.3 酸雨胁迫对3种入侵植物叶片叶绿素含量的影响
由表3可知, 随着模拟酸雨pH值的下降, 飞机草和薇
甘菊叶片叶绿素含量(a+b)有不同程度的减少; 而三
裂叶蟛蜞菊叶片叶绿素含量在各酸雨浓度处理下变
化不大。
2.4 酸雨胁迫对3种入侵植物叶片电导率、MDA含量
及SOD和POD活性的影响
从图2A可以看出, 随着酸雨pH值的降低, 3种入侵植
物叶片细胞外渗电导率呈现上升趋势。在重度酸雨
(pH值2.5)处理下, 飞机草和薇甘菊叶片电导率与对
照相比均有极显著差异(P<0.01); 三裂叶蟛蜞菊有显
著差异(P<0.05)。
图2B和C显示了酸雨胁迫使3种入侵植物叶片
MDA含量及SOD活性均有所上升。从图2B可以看出,
在重度酸雨胁迫下, 飞机草、薇甘菊和三裂叶蟛蜞菊
叶片MDA含量分别比对照上升了20.7%、34.5%和
27.8%, 表明3种植物叶片膜系统均受到不同程度的
伤害。从图2C可以看出, 飞机草、薇甘菊和三裂叶蟛
蜞菊叶片经pH值2.5酸雨处理后, SOD活性比对照
(pH值5.6)分别上升了57.9%、121.4%和127.4%, 均
达到极显著水平(P<0.01), 说明酸雨胁迫可能引起了
3种植物叶片细胞内活性氧(reactive oxygen species,
宋莉英等: 模拟酸雨对 3种菊科入侵植物光合特性的影响 163
表2 不同酸雨处理下3种入侵植物的光合特性比较(平均值±标准误, n=4)
Table 2 Comparison of main photosynthetic parameters of three invasive plants under different treatments of acid rain (means±
SE, n=4)
Photosynthetic
parameters
Species Contrast
(pH5.6)
Moderate acid rain
(pH4.5)
Severe acid rain
(pH2.5)
Chromolaena odoratum 11.23±0.21 b 7.59±0.42 b 6.70±0.52 b
Mikania micrantha 7.01±0.82 c 4.96±0.51 c 4.13±0.17 c
Pmax
(µmolCO2·m–2·s–1)
Wedelia trilobata 15.34±0.46 a 14.32±0.24 a 17.57±0.73 a
Chromolaena odoratum 784.00±37.81 b 749.59±40.40 b 550.87±13.64 b
Mikania micrantha 468.31±61.35 c 435.50±9.16 c 471.20±25.58 b
LSP
(µmol·m–2·s–1)
Wedelia trilobata 1 052.63±69.01 a 985.80±47.94 a 1 051.82±67.55 a
Chromolaena odoratum 8.48±1.01 a 14.69±3.02 a 16.75±2.09 a
Mikania micrantha 6.53±0.60 a 7.34±1.35 b 9.11±1.48 b
LCP
(µmol·m–2·s–1)
Wedelia trilobata 4.63±1.68 a 2.19±1.53 b 4.96±1.77 b
Chromolaena odoratum 0.067±0.002 a 0.048±0.005 b 0.058±0.005 b
Mikania micrantha 0.070±0.002 a 0.053±0.004 b 0.041±0.003 c
AQY
(CO2·photon–1)
Wedelia trilobata 0.068±0.004 a 0.067±0.002 a 0.078±0.005 a
Chromolaena odoratum 0.59±0.09 a 0.71±0.12 a 1.02±0.07 a
Mikania micrantha 0.47±0.04 a 0.41±0.09 ab 0.40±0.09 b
Rd
(µmol·m–2·s–1)
Wedelia trilobata 0.33±0.14 a 0.16±0.11 b 0.39±0.14 b
表中同一参数同列数据相同字母表示在P=0.05水平上经LSD检验差异不显著。Pmax: 最大光合速率; LSP: 光饱和点; LCP: 光补偿
点; AQY: 表观量子效率; Rd: 暗呼吸速率
For the same parameter, values with the same letter within the same column are not significantly different according to LSD post
hoc analysis at P=0.05 level. Pmax: The maximum net photosynthetic rate; LSP: Light saturation point; LCP: Light compensation
point; AQY: Apparent quantum yield; Rd: Dark respiration rate


表3 酸雨胁迫对3种入侵植物叶片叶绿素含量的影响(平均值±标准误, n=5)
Table 3 Effects of simulated acid rain on chlorophyll content of three invasive plants leaves (means±SE, n=5)
Species Simulated acid
rain (pH)
Chlorophyll a
(µg·cm–2)
Chlorophyll b
(µg·cm–2)
Chlorophyll a+b
(µg·cm–2)
Chlorophyll a/b
pH5.6 26.55±4.92 a 9.92±1.74 a 37.87±6.88 a 2.65±0.04 b
pH4.5 19.32±3.20 ab 6.01±1.10 b 25.97±4.39 ab 3.21±0.07 a
Chromolaena odoratum
pH2.5 11.28±0.90 b 3.50±0.26 b 15.32±1.20 b 3.22±0.05 a
pH5.6 12.78±0.88 a 3.84±0.27 a 17.23±1.19 a 3.33±0.03 a
pH4.5 9.08±1.93 ab 2.83±0.64 ab 12.43±2.69 ab 3.24±0.08 a
Mikania micrantha
pH2.5 5.61±1.19 b 1.68±0.39 b 7.49±1.66 b 3.44±0.19 a
pH5.6 30.59±3.57 a 10.14±1.24 a 42.26±5.03 a 3.03±0.04 a
pH4.5 31.38±1.33 a 10.02±0.51 a 42.85±1.96 a 3.14±0.04 a
Wedelia trilobata
pH2.5 34.35±2.93 a 11.15±0.95 a 46.87±4.06 a 3.08±0.02 a
表中同一参数同一物种相同字母表示在P=0.05水平上经LSD检验差异不显著。
For the same parameter, values with the same letter within the same species are not significantly different according to LSD post
hoc analysis at P=0.05 level.


ROS)的积累, 其中三裂叶蟛蜞菊叶片SOD活性增加
幅度最大, 表现出对酸雨胁迫的快速反应, 以及时清
除过量的活性氧。
图2D显示了酸雨胁迫对3种入侵植物POD活性
的影响。从图2D可以看出, 经pH值2.5酸雨处理后,
飞机草和薇甘菊叶片的POD活性分别上升了333.5%
164 植物学报 48(2) 2013

和199.4%, 与对照相比均差异极显著(P<0.01); 而
三裂叶蟛蜞菊叶片的POD活性在不同酸雨浓度处理
下差异不显著。
2.5 讨论
2.5.1 酸雨胁迫对3种入侵植物叶片的伤害
酸雨对植物的伤害作用, 首先表现在破坏植物叶表面
的蜡质和角质层, 损害植物的表皮结构, 使叶片出现
伤斑和坏死。Silva等 (2005)对 2种树木Eugenia
uniflora和Clusia hilariana的研究发现, 其幼苗经过
40天的模拟酸雨(pH值3.0)处理后均出现了可见伤
害。本研究结果显示, pH值4.5酸雨处理仅对薇甘菊和
飞机草造成轻微的伤害, 三裂叶蟛蜞菊则未见明显伤
害, 表明3种入侵植物对酸雨均有一定的耐受性。但
随着酸雨浓度的增加, 酸雨(pH值2.5)处理对3种入侵
植物叶片均造成了可见伤害, 其受害程度由高到低依
次为: 飞机草>薇甘菊>三裂叶蟛蜞菊(表1), 表明三
裂叶蟛蜞菊对酸雨胁迫的耐受性强于飞机草和薇甘
菊。其原因之一可能是, 三裂叶蟛蜞菊叶片和茎秆表
面密生刚硬短毛(吴彦琼等, 2005), 可使酸雨雨滴附
着其上, 进而降低了酸雨通过叶表面气孔直接进入叶
肉组织造成的伤害。

2.5.2 3种入侵植物对酸雨胁迫的光响应
光合作用是植物生长的基础, 大多数植物在遭受酸雨
胁迫时表现出光合速率受到抑制。周青等(1997)报道
了模拟酸雨(pH值2.5)胁迫明显降低了芒果(Mangif-
era indica)的光合速率。本实验中, 飞机草和薇甘菊

_____________________________________________
←
图2 酸雨胁迫对3种入侵植物叶片电导率(A)、MDA含量(B)及
SOD(C)和POD(D)活性的影响 (平均值±标准误, n=5)
柱体上的不同字母表示同一物种不同酸雨处理在0.05水平上经
LSD检验存在显著差异(P=0.05)。MDA: 丙二醛; SOD: 超氧化
物歧化酶: POD: 过氧化物酶

Figure 2 Effects of simulated acid on membrane perme-
ability (A), the content of MDA (B) and activities of SOD (C)
and POD (D) of three invasive plants leaves (means±SE, n=5)
Bars with the different letters are significantly different ac-
cording to LSD post hoc analysis at P=0.05 level. MDA:
Malondialdehyde; SOD: Superoxide dismutase; POD: Per-
oxidase
宋莉英等: 模拟酸雨对 3种菊科入侵植物光合特性的影响 165
的光合速率也表现出随酸雨浓度的增加而降低的趋
势(图1B, C), 表明酸雨胁迫抑制了二者的光合作用。
但也有关于一些对酸雨耐受性较强的植物种类在受
到胁迫时, 光合速率增加的报道。例如, Ferenbaugh
(1976)的研究发现, 模拟酸雨提高了菜豆(Phaseolus
vulgaris)的净光合速率。本实验中, 三裂叶蟛蜞菊在
遭受酸雨胁迫时其光合速率表现出随酸雨浓度的增
加而升高(图1A)。
另外, 本研究中3种入侵植物对酸雨胁迫表现出
不同的光响应, 这与它们光合色素含量的变化及光合
结构的稳定性有关。随着酸雨浓度的增加, 飞机草和
薇甘菊叶片叶绿素含量均有不同程度的降低, 而三裂
叶蟛蜞菊叶片叶绿素的含量变化不大(表3), 因此, 使
其在酸雨胁迫下仍能维持较高的光捕获能力。同时,
三裂叶蟛蜞菊在重度酸雨处理下, 仍能表现出较高的
AQY(表2), 说明它能够将捕获的光能高效地转化为
化学能, 从而提高了CO2的同化能力。与此相反, 薇
甘菊随着酸雨浓度的增加, 其AQY表现出下降的趋
势(表2), 表明其对光能的转换效率因酸雨胁迫而受
到抑制, 导致了光合速率下降。对于飞机草而言, 酸
雨胁迫使其LCP显著增加, 而LSP显著降低(表2), 致
使它对光强的可利用范围下降, 进而影响对CO2的同
化能力。此外, 酸雨中氮素的增加也可能会对土壤起
到部分增肥的作用(黄辉和黄朝法, 2008), 这可能也
与三裂叶蟛蜞菊在酸雨胁迫时光合速率增加有关。

2.5.3 酸雨胁迫对3种入侵植物抗性生理的影响
酸雨对植物的影响还表现为破坏细胞膜透性, 影响细
胞正常的生理功能。本研究结果显示, 重度酸雨处理
显著地增加了3种入侵植物的电导率和MDA含量(图
2), 表明重度酸雨对3种入侵植物的细胞膜系统起到
了破坏作用。许多实验发现, 酸雨胁迫与其它环境胁
迫一样能够激活植物的抗氧化酶系统, 如超氧化物歧
化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(catal-
ase, CAT)等 , 它们能够清除体内过量的活性氧
(ROS), 以实现对植物的自我保护。胡晓梅等(2010)
报道了各个梯度(pH值2.0, 3.0, 4.0, 5.6)的模拟酸雨
胁迫均能够促使银杏(Ginkgo biloba)叶片的SOD和
CAT活性急剧上升后稳定在一个较高水平。马剑敏等
(2004)的研究表明 , Hg2+胁迫会引起小麦(Triticum
aestivum)叶片的SOD和POD活性上升。本研究中,
重度酸雨处理后, 3种入侵植物的SOD和POD活性均
有不同程度的增加, 表明3种植物均具有一定的清除
过量活性氧的能力, 对酸雨胁迫有一定的耐受性。曹
欣等(2010)的研究显示, pH≥3.5的酸雨不影响薇甘
菊种子的萌发, 表明薇甘菊对酸雨具有一定的抵抗
力, 与本研究结果一致。本研究中, 经pH2.5酸雨处理
后的三裂叶蟛蜞菊叶片的SOD活性与对照相比增幅
最大, 为127.4%, 表现出对酸雨胁迫的快速反应。
总而言之, 3种菊科入侵植物对酸雨胁迫具有一
定的抵抗能力, 其中三裂叶蟛蜞菊比飞机草和薇甘菊
具有更强的耐受力和适应性。Wang等(2012)的研究
结果表明, 酸雨提高了三裂叶蟛蜞菊的化感作用。作
为外来植物成功入侵的“新式武器”——化感作用
(Callway and Ridenour, 2004), 无疑会促进该入侵
种的进一步扩散。本研究结果暗示, 在全球酸雨污染
日趋严重的今天, 入侵种——三裂叶蟛蜞菊具有潜在
的扩散优势, 应该引起足够的重视。
参考文献
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版)农学卷 4(4), 73–76.
曹欣, 韩诗畴, 吕欣, 李志刚, 范志伟 (2010). 模拟酸雨对薇
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樊后保 (2002). 世界酸雨研究概况 . 福建林学院学报 22,
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Effect of Simulated Acid Rain on Gas Exchanges of
Three Compositae Invasive Plants
Liying Song1, Zhanhong Ke2, Lanlan Sun2, Changlian Peng2*
1School of Life Science, Guangzhou University, Guangzhou 510006, China
2 School of Life Science, South China Normal University, Guangzhou 510631, China
Abstract We examined the effect of simulated acid rain (pH 2.5, 4.5, 5.6) on gas exchanges of 3 compositae invasive
plants (Wedelia trilobata, Mikania micrantha and Chromolaena odoratum). Leaves of the 3 invasive plants showed injury
under severe acid rain stress (pH 2.5). The order of the injury degree was C. odoratum > M. micrantha > W. trilobata. The
3 invasive plants showed different photosynthetic responses to simulated acid rain stress. The chlorophyll (Chl) content of
C. odoratum and M. micrantha was reduced with decreasing pH, and thus the net photosynthetic rate (Pn) was inhibited,
with no difference for W. trilobata. Instead, its Pn increased, although not significantly. Under acid rain treatment, mem-
brane permeability, malondialdehyde content and superoxide dismutase (SOD) and peroxidase activity increased for all
plants to varying degrees, which showed some resistance to acid rain. W. trilobata showed the greatest increase in SOD
activity under pH 2.5, which suggests its fast response to acid rain stress. W. trilobata had stronger adaptability and tol-
erance to acid rain than the other 2 invasive plants and could be further investigated in light of increasing acid rain
pollution.
Key words adaptability, invasive plant, gas exchanges, simulated acid rain, tolerance
Song LY, Ke ZH, Sun LL, Peng CL (2013). Effect of simulated acid rain on gas exchanges of three compositae invasive
plants. Chin Bull Bot 48, 160–167.
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* Author for correspondence. E-mail: pengchl@scib.ac.cn
(责任编辑: 孙冬花)