顏安琪
摘 要:通過學習我們知道,酸雨對環(huán)境的危害較大,尤其是在植物方面,會阻礙其正常生長,甚至頻臨死亡,因此加強酸雨對植物生長的影響實驗,明確其危害性,對于進一步學習酸雨知識,增強環(huán)保理念具有重要作用。
關鍵詞:酸雨;植物生長;影響;實驗
當前,環(huán)境問題是世界一大熱門話題,而酸雨問題也就自然成為化學高考的熱點問題,但同學們對酸雨的認識僅局限于課本的介紹,對酸雨知識也只是被動地了解,解題時也不能根據(jù)實際情況回答問題,因此筆者根據(jù)實際情況,結合平時的學習實踐,在老師的指導下對酸雨影響植物生產的情況進行了相關實驗。
1 酸雨對植物的影響
1.1 對葉綠素含量的影響
有研究表明,在pH值3.5~4.0間的酸雨影響下,無論是葉綠素a、葉綠素b的含量,還是葉綠素總量均比對照會減少10%以上,同時隨著酸雨的pH值變小,葉綠素含量會降低的更多。其次從葉綠素組成看,葉綠素a、葉綠素b的含量變化特征與葉綠素總量的變化趨勢大體一致,除個別例外,葉綠素a、葉綠素b的比值在各個處理中的變化不大。
1.2 對細胞質膜透性的影響
由于細胞離子析出,雖然未造成可見傷害,但已對植物產生了隱性傷害,影響了植物的正常生長發(fā)育,同時植物葉片細胞膜透性的增加,是因為酸雨促進了膜脂過氧化的加劇,并且在酸雨的脅迫下,膜透性與膜脂過氧化產物丙二醛(MDA) 含量呈正相關,加之其會使植物自由基代謝平衡失調,而過剩自由基攻擊膜系統(tǒng)就會造成生物膜損傷。
1.3 對根系的影響
在酸雨對植物根莖葉的生長影響中,一定強度的酸雨對植物葉會造成急性傷害,同時由于植物具有一定的抗逆性,因此并不會造成植物葉生物量降低,且只有在強酸雨脅迫下,才引起葉生物量降低,其中,根比莖葉受影響嚴重。其次PH2.0酸雨可使糖槭植株總重量減少,而其主要來自于根重減少,葉重未受顯著影響,又如漆樹根系,其生長會受到酸雨顯著抑制,但地上部分卻不會受顯著影響。
2 實驗材料與方法
2.1 酸雨的配制
首先通過PHS-3精密酸度計,用稀H2SO4配制酸雨,酸雨pH值分別設為2.5、3.0、3.5、4.0、4.5,以蒸餾水為對照(CK),每個處理設5個重復,并用小型噴霧器將不同濃度的酸液均勻的噴于幼苗上,每3d噴灑1次,幼苗每次噴灑50mL,氣溫過高時可噴水,以保證三葉草幼苗的正常生長,而在酸雨處理30d后,進行發(fā)芽測定,30~90d時取主莖上的成熟葉進行各光合指標測定,90d后進行根系測定。
2.2 試材培養(yǎng)
首先選取種胚完好、大小一致、飽滿的三葉草種子,并用自來水和蒸餾水各沖洗4遍,用H2O2將其消毒30分鐘,然后用蒸餾水沖洗干凈后,再浸泡在盛有蒸餾水的燒杯內3~4小時,之后將蒸餾水倒掉,將其整齊排列在鋪有濾紙的培養(yǎng)皿(D=15cm)中,每皿100粒,每處理3皿,皿添加處理液均為20ml,采用黃棕土壤,之后在自然光照下萌發(fā),處理期間每日需更換處理液,以保持處理濃度基本不變和維持一定的濕度,而種子應置于室溫下培養(yǎng),露白后播種至花盆中。
2.3 幼苗處理及生理指標的測定
每盆播種經處理的三葉草種子50顆,3d后統(tǒng)計發(fā)芽勢,7d后統(tǒng)計發(fā)芽率,同時出苗后每次澆處理液的量,應以盆底有滲出液為度。其次處理1周后采葉測定POD、蛋白質、丙二醛、脯氨酸含量,同時蛋白質含量采用考馬斯亮藍G250染色法測定,丙二醛含量用硫代巴比妥酸(TBA)法測定,脯氨酸含量用酸性茚三酮顯色法測定,POD活性采用比色法測定。
3 實驗結果與分析
3.1 酸雨對三葉草種子發(fā)芽的影響
由圖1、2可知,三葉草的發(fā)芽率和發(fā)芽趨勢隨酸雨脅迫強度的減弱有所增加,在pH 2.5高強度酸雨脅迫下,三葉草的發(fā)芽率較CK降低了28.5個百分點,當pH>3.0時,雖然發(fā)芽率有所上升,但與CK相比,E、D、C、B組下降了11.2、10.4、7.1、6.8個百分比,可見pH低于3.5的酸雨脅迫,對三葉草的發(fā)芽起到了明顯的抑制作用,且pH2.5~3.5為三葉草發(fā)芽率與發(fā)芽勢的臨界值域。
3.2 酸雨對三葉草幼苗POD活性的影響
從圖3可以看出,在模擬酸雨pH逐漸降低的情況下,三葉草的POD活性顯著上升,而POD變化規(guī)律在一定程度上表征植物修復進程,由此可見,在pH為4.5、4.0、3.5、3.0、2.5的酸雨脅迫下,三葉草幼苗POD活性的增強對其產生膜保護作用。
3.3 酸化土壤對出苗率的影響
當酸化土壤pH為3.40和4.67時,三葉草出苗較早,在第9天出苗數(shù)比用其它pH處理的出苗數(shù)多,但隨著時間的推移,出苗速率下降,直到第14天出苗率才達到99.8%,而當酸化土壤酸度為5.15、5.84和6.48時,雖然出苗較遲,但出苗速率較快,很快就達到或將近100%,其中pH6.48的出苗速率最快。其次由下表可見,隨著酸雨pH值的降低,被淋洗土壤的pH值也將隨之下降,當酸雨pH小于等于3.0時,土壤PH也下降到4.67以下,并且土壤pH的下降,不僅對植物的生長發(fā)育造成危害,而且也會影響根際微生物的種群結構和數(shù)量,從而影響三葉草的生長。
4 總結
總之,通過自己設計實驗方案,可使我們的學習能力、研究能力、綜合解題能力得到提高,并且通過這種實驗的方式,還可從中學習很多新的知識,增加自己的知識含量,培養(yǎng)自己的學習熱情,從而提高自己的研究能力,為后期的化學學習打下良好的基礎。
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