酸雨對(duì)三葉草生長(zhǎng)的影響實(shí)驗(yàn)

顏安琪

摘 要：通過(guò)學(xué)習(xí)我們知道，酸雨對(duì)環(huán)境的危害較大，尤其是在植物方面，會(huì)阻礙其正常生長(zhǎng)，甚至頻臨死亡，因此加強(qiáng)酸雨對(duì)植物生長(zhǎng)的影響實(shí)驗(yàn)，明確其危害性，對(duì)于進(jìn)一步學(xué)習(xí)酸雨知識(shí)，增強(qiáng)環(huán)保理念具有重要作用。

關(guān)鍵詞：酸雨；植物生長(zhǎng)；影響；實(shí)驗(yàn)

當(dāng)前，環(huán)境問(wèn)題是世界一大熱門(mén)話(huà)題，而酸雨問(wèn)題也就自然成為化學(xué)高考的熱點(diǎn)問(wèn)題，但同學(xué)們對(duì)酸雨的認(rèn)識(shí)僅局限于課本的介紹，對(duì)酸雨知識(shí)也只是被動(dòng)地了解，解題時(shí)也不能根據(jù)實(shí)際情況回答問(wèn)題，因此筆者根據(jù)實(shí)際情況，結(jié)合平時(shí)的學(xué)習(xí)實(shí)踐，在老師的指導(dǎo)下對(duì)酸雨影響植物生產(chǎn)的情況進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

1 酸雨對(duì)植物的影響

1.1 對(duì)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(wú)論是葉綠素a、葉綠素b的含量，還是葉綠素總量均比對(duì)照會(huì)減少10%以上，同時(shí)隨著酸雨的pH值變小，葉綠素含量會(huì)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(shì)大體一致，除個(gè)別例外，葉綠素a、葉綠素b的比值在各個(gè)處理中的變化不大。

1.2 對(duì)細(xì)胞質(zhì)膜透性的影響

由于細(xì)胞離子析出，雖然未造成可見(jiàn)傷害，但已對(duì)植物產(chǎn)生了隱性傷害，影響了植物的正常生長(zhǎng)發(fā)育，同時(shí)植物葉片細(xì)胞膜透性的增加，是因?yàn)樗嵊甏龠M(jìn)了膜脂過(guò)氧化的加劇，并且在酸雨的脅迫下，膜透性與膜脂過(guò)氧化產(chǎn)物丙二醛（MDA） 含量呈正相關(guān)，加之其會(huì)使植物自由基代謝平衡失調(diào)，而過(guò)剩自由基攻擊膜系統(tǒng)就會(huì)造成生物膜損傷。

1.3 對(duì)根系的影響

在酸雨對(duì)植物根莖葉的生長(zhǎng)影響中，一定強(qiáng)度的酸雨對(duì)植物葉會(huì)造成急性傷害，同時(shí)由于植物具有一定的抗逆性，因此并不會(huì)造成植物葉生物量降低，且只有在強(qiáng)酸雨脅迫下，才引起葉生物量降低，其中，根比莖葉受影響嚴(yán)重。其次PH2.0酸雨可使糖槭植株總重量減少，而其主要來(lái)自于根重減少，葉重未受顯著影響，又如漆樹(shù)根系，其生長(zhǎng)會(huì)受到酸雨顯著抑制，但地上部分卻不會(huì)受顯著影響。

2 實(shí)驗(yàn)材料與方法

2.1 酸雨的配制

首先通過(guò)PHS-3精密酸度計(jì)，用稀H2SO4配制酸雨，酸雨pH值分別設(shè)為2.5、3.0、3.5、4.0、4.5，以蒸餾水為對(duì)照（CK），每個(gè)處理設(shè)5個(gè)重復(fù)，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(guò)高時(shí)可噴水，以保證三葉草幼苗的正常生長(zhǎng)，而在酸雨處理30d后，進(jìn)行發(fā)芽測(cè)定，30～90d時(shí)取主莖上的成熟葉進(jìn)行各光合指標(biāo)測(cè)定，90d后進(jìn)行根系測(cè)定。

2.2 試材培養(yǎng)

首先選取種胚完好、大小一致、飽滿(mǎn)的三葉草種子，并用自來(lái)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(nèi)3～4小時(shí)，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(yīng)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(biāo)的測(cè)定

每盆播種經(jīng)處理的三葉草種子50顆，3d后統(tǒng)計(jì)發(fā)芽勢(shì)，7d后統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率，同時(shí)出苗后每次澆處理液的量，應(yīng)以盆底有滲出液為度。其次處理1周后采葉測(cè)定POD、蛋白質(zhì)、丙二醛、脯氨酸含量，同時(shí)蛋白質(zhì)含量采用考馬斯亮藍(lán)G250染色法測(cè)定，丙二醛含量用硫代巴比妥酸（TBA）法測(cè)定，脯氨酸含量用酸性茚三酮顯色法測(cè)定，POD活性采用比色法測(cè)定。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 酸雨對(duì)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(shì)隨酸雨脅迫強(qiáng)度的減弱有所增加，在pH 2.5高強(qiáng)度酸雨脅迫下，三葉草的發(fā)芽率較CK降低了28.5個(gè)百分點(diǎn)，當(dāng)pH>3.0時(shí)，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(gè)百分比，可見(jiàn)pH低于3.5的酸雨脅迫，對(duì)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(shì)的臨界值域。

3.2 酸雨對(duì)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(fù)進(jìn)程，由此可見(jiàn)，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(qiáng)對(duì)其產(chǎn)生膜保護(hù)作用。

3.3 酸化土壤對(duì)出苗率的影響

當(dāng)酸化土壤pH為3.40和4.67時(shí)，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(shí)間的推移，出苗速率下降，直到第14天出苗率才達(dá)到99.8%，而當(dāng)酸化土壤酸度為5.15、5.84和6.48時(shí)，雖然出苗較遲，但出苗速率較快，很快就達(dá)到或?qū)⒔?00%，其中pH6.48的出苗速率最快。其次由下表可見(jiàn)，隨著酸雨pH值的降低，被淋洗土壤的pH值也將隨之下降，當(dāng)酸雨pH小于等于3.0時(shí)，土壤PH也下降到4.67以下，并且土壤pH的下降，不僅對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育造成危害，而且也會(huì)影響根際微生物的種群結(jié)構(gòu)和數(shù)量，從而影響三葉草的生長(zhǎng)。

4 總結(jié)

總之，通過(guò)自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，可使我們的學(xué)習(xí)能力、研究能力、綜合解題能力得到提高，并且通過(guò)這種實(shí)驗(yàn)的方式，還可從中學(xué)習(xí)很多新的知識(shí)，增加自己的知識(shí)含量，培養(yǎng)自己的學(xué)習(xí)熱情，從而提高自己的研究能力，為后期的化學(xué)學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

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