黑皮油松、白桦挥发物及其抑菌作用研究

论文摘要

绿色植物是城市园林景观和城市生态系统的重要组成部分,在美化景观、净化空气、改善环境质量、灭菌杀虫、保护城市生态平衡以及促进居住者身心健康等方面起着十分重要的作用。为了明确黑皮油松、白桦所释放的挥发性有机物（VOCs）的主要成分及其释放动态变化,揭示植物次生代谢物质与微生物间的关系,确定植物VOCs的活性成分和浓度,为东北地区的保健型绿地建设提供科学依据。本研究对哈尔滨常见绿化树种黑皮油松、白桦进行了测定,结果如下:1.黑皮油松、白桦叶围微生物中细菌数量最多,占微生物总数80%以上,属优势菌群,其次为真菌,二者共同决定了植物叶围微生物群落数量的变化。油松与白桦叶围微生物总量在不同季节中变化趋势相同,为夏季＞秋季＞春季。在不同冠层中,细菌的数量分布以树冠中层为最多,上层真菌的数量明显低于树冠中层和下层。2.油松、白桦释放的VOCs成分和含量存在明显差异（P＜0.05）,并且随季节变化呈现动态性。春、夏、秋三季,均以萜烯类化合物为主,春季主要以石竹烯为主,夏季以莰烯为主要成分。烃类物质则在秋季含量最为丰富,主要为2,7-二甲基-3-辛烯-5-炔,醇类、酮类、酯类物质只在夏季有少量释放。白桦春、夏、秋三季以萜烯类、烃类化合物为主,萜烯类物质主要有3-蒈烯、（1R）-α-蒎烯、石竹烯,烃类物质夏季含量有所提高,甲氧基乙基烯在秋季大量释放。3.采用自然沉降法,调查城市不同功能区空气微生物的含量。结果表明,不同区域的绿化面积、人车流动频率对微生物含量影响显著。车站、广场等区域空气细菌含量明显高于森林区,绿化较好、植被覆盖率较高的文教区和森林区霉菌含量明显高于人车密集区。通过监测供试植物林地中微生物含量发现,夏季油松、白桦能够有效的抑制细菌,植物日抑菌率最高是在清晨。抑菌能力油松优于白桦。4.通过挥发性有机物单体的抑菌试验发现,除莰烯对木霉、黑曲霉抑菌效果在低浓度不明显外,柠檬烯、莰烯抑菌效果均随单体浓度的增加呈现较好趋势。5.通过供试植物提取液对微生物的抑菌试验发现,油松抑菌能力优于白桦,且提取液的抑菌活性具有热稳定性。不同提取方法获得的提取液对同种供试菌的抑制作用存在极显著差异,不同树种、不同提取液对微生物的抑制作用也存在极显著差异。以上研究表明,在选择城市绿化树种时,不仅要考虑植物的景观生态效应,而且应重视植物的化学生态效应。油松和白桦能释放出大量的萜烯类化合物,具有较强的净化空气、抑制微生物、改善环境质量以及促进居住者身心健康的功能,可以作为城市绿化的主要目标树种。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 植物叶围微生物研究进展
• 1.2 植物挥发物研究
• 1.2.1 植物挥发物研究概况
• 1.2.2 植物挥发性有机物化学成分的研究
• 1.2.3 影响植物挥发性有机物释放因子
• 1.2.4 植物挥发性有机物的功能
• 1.3 研究目的、意义和主要内容
• 1.3.1 研究目的和意义
• 1.3.2 主要研究内容
• 2 植物叶围微生物的研究
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 仪器和试剂
• 2.1.2 供试材料与研究方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 油松叶围微生物季节性变化动态
• 2.2.2 白桦叶围微生物季节性变化动态
• 2.3 本章小结
• 3 树木挥发性有机物的组成及其释放动态
• 3.1 仪器及试验方法
• 3.1.1 供试树种的选择
• 3.1.2 植物挥发性有机物的采集
• 3.1.3 分析仪器及条件
• 3.1.4 数据处理
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 黑皮油松挥发性有机物的组成及其变化动态
• 3.2.2 白桦挥发性有机物的组成及其变化动态
• 4 树木挥发物对微生物的抑制作用
• 4.1 材料与仪器
• 4.1.1 试验材料
• 4.1.2 仪器和试剂
• 4.2 研究方法
• 4.2.1 空气微生物的含量比较
• 4.2.2 不同植物VOCs对空气微生物抑制能力的测定
• 4.2.3 挥发性有机物单体对空气常见微生物的抑制作用
• 4.3 测定结果
• 4.3.1 不同植物VOCs对空气微生物的抑制能力
• 4.4 本章小结
• 5 2种树木提取液及其抑菌能力
• 5.1 仪器与材料
• 5.1.1 试验材料
• 5.1.2 仪器及试剂
• 5.2 试验方法
• 5.2.1 样品制备
• 5.2.2 菌液制备
• 5.2.3 抑菌试验
• 5.3 结果与分析
• 5.3.1 提取液对5种微生物的影响
• 5.3.2 提取液最低抑菌浓度和最低杀菌浓度
• 5.3.3 温度对提取液抗菌活性的影响
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录A
• 附录B
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢