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酸雨对三叶草生长的影响实验

2017-10-14颜安琪

科学与财富 2017年28期
关键词:酸雨影响实验

颜安琪

摘 要:通过学习我们知道,酸雨对环境的危害较大,尤其是在植物方面,会阻碍其正常生长,甚至频临死亡,因此加强酸雨对植物生长的影响实验,明确其危害性,对于进一步学习酸雨知识,增强环保理念具有重要作用。

关键词:酸雨;植物生长;影响;实验

当前,环境问题是世界一大热门话题,而酸雨问题也就自然成为化学高考的热点问题,但同学们对酸雨的认识仅局限于课本的介绍,对酸雨知识也只是被动地了解,解题时也不能根据实际情况回答问题,因此笔者根据实际情况,结合平时的学习实践,在老师的指导下对酸雨影响植物生产的情况进行了相关实验。

1 酸雨对植物的影响

1.1 对叶绿素含量的影响

有研究表明,在pH值3.5~4.0间的酸雨影响下,无论是叶绿素a、叶绿素b的含量,还是叶绿素总量均比对照会减少10%以上,同时随着酸雨的pH值变小,叶绿素含量会降低的更多。其次从叶绿素组成看,叶绿素a、叶绿素b的含量变化特征与叶绿素总量的变化趋势大体一致,除个别例外,叶绿素a、叶绿素b的比值在各个处理中的变化不大。

1.2 对细胞质膜透性的影响

由于细胞离子析出,虽然未造成可见伤害,但已对植物产生了隐性伤害,影响了植物的正常生长发育,同时植物叶片细胞膜透性的增加,是因为酸雨促进了膜脂过氧化的加剧,并且在酸雨的胁迫下,膜透性与膜脂过氧化产物丙二醛(MDA) 含量呈正相关,加之其会使植物自由基代谢平衡失调,而过剩自由基攻击膜系统就会造成生物膜损伤。

1.3 对根系的影响

在酸雨对植物根茎叶的生长影响中,一定强度的酸雨对植物叶会造成急性伤害,同时由于植物具有一定的抗逆性,因此并不会造成植物叶生物量降低,且只有在强酸雨胁迫下,才引起叶生物量降低,其中,根比茎叶受影响严重。其次PH2.0酸雨可使糖槭植株总重量减少,而其主要来自于根重减少,叶重未受显著影响,又如漆树根系,其生長会受到酸雨显著抑制,但地上部分却不会受显著影响。

2 实验材料与方法

2.1 酸雨的配制

首先通过PHS-3精密酸度计,用稀H2SO4配制酸雨,酸雨pH值分别设为2.5、3.0、3.5、4.0、4.5,以蒸馏水为对照(CK),每个处理设5个重复,并用小型喷雾器将不同浓度的酸液均匀的喷于幼苗上,每3d喷洒1次,幼苗每次喷洒50mL,气温过高时可喷水,以保证三叶草幼苗的正常生长,而在酸雨处理30d后,进行发芽测定,30~90d时取主茎上的成熟叶进行各光合指标测定,90d后进行根系测定。

2.2 试材培养

首先选取种胚完好、大小一致、饱满的三叶草种子,并用自来水和蒸馏水各冲洗4遍,用H2O2将其消毒30分钟,然后用蒸馏水冲洗干净后,再浸泡在盛有蒸馏水的烧杯内3~4小时,之后将蒸馏水倒掉,将其整齐排列在铺有滤纸的培养皿(D=15cm)中,每皿100粒,每处理3皿,皿添加处理液均为20ml,采用黄棕土壤,之后在自然光照下萌发,处理期间每日需更换处理液,以保持处理浓度基本不变和维持一定的湿度,而种子应置于室温下培养,露白后播种至花盆中。

2.3 幼苗处理及生理指标的测定

每盆播种经处理的三叶草种子50颗,3d后统计发芽势,7d后统计发芽率,同时出苗后每次浇处理液的量,应以盆底有渗出液为度。其次处理1周后采叶测定POD、蛋白质、丙二醛、脯氨酸含量,同时蛋白质含量采用考马斯亮蓝G250染色法测定,丙二醛含量用硫代巴比妥酸(TBA)法测定,脯氨酸含量用酸性茚三酮显色法测定,POD活性采用比色法测定。

3 实验结果与分析

3.1 酸雨对三叶草种子发芽的影响

由图1、2可知,三叶草的发芽率和发芽趋势随酸雨胁迫强度的减弱有所增加,在pH 2.5高强度酸雨胁迫下,三叶草的发芽率较CK降低了28.5个百分点,当pH>3.0时,虽然发芽率有所上升,但与CK相比,E、D、C、B组下降了11.2、10.4、7.1、6.8个百分比,可见pH低于3.5的酸雨胁迫,对三叶草的发芽起到了明显的抑制作用,且pH2.5~3.5为三叶草发芽率与发芽势的临界值域。

3.2 酸雨对三叶草幼苗POD活性的影响

从图3可以看出,在模拟酸雨pH逐渐降低的情况下,三叶草的POD活性显著上升,而POD变化规律在一定程度上表征植物修复进程,由此可见,在pH为4.5、4.0、3.5、3.0、2.5的酸雨胁迫下,三叶草幼苗POD活性的增强对其产生膜保护作用。

3.3 酸化土壤对出苗率的影响

当酸化土壤pH为3.40和4.67时,三叶草出苗较早,在第9天出苗数比用其它pH处理的出苗数多,但随着时间的推移,出苗速率下降,直到第14天出苗率才达到99.8%,而当酸化土壤酸度为5.15、5.84和6.48时,虽然出苗较迟,但出苗速率较快,很快就达到或将近100%,其中pH6.48的出苗速率最快。其次由下表可见,随着酸雨pH值的降低,被淋洗土壤的pH值也将随之下降,当酸雨pH小于等于3.0时,土壤PH也下降到4.67以下,并且土壤pH的下降,不仅对植物的生长发育造成危害,而且也会影响根际微生物的种群结构和数量,从而影响三叶草的生长。

4 总结

总之,通过自己设计实验方案,可使我们的学习能力、研究能力、综合解题能力得到提高,并且通过这种实验的方式,还可从中学习很多新的知识,增加自己的知识含量,培养自己的学习热情,从而提高自己的研究能力,为后期的化学学习打下良好的基础。

参考文献:

[1] 龚荣星.模拟酸雨对植物生长的影响[J].生物学通报,2005(08).

[2] 许静云.二氧化硫对植物生长的影响实验研究[J].科技信息,2009(25).

[3] 李成广,盖振玉,张玲.“二氧化硫对植物生长的影响”的探究性实验设计[J].生物学杂志,2004(03).

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