2006364116模拟酸雨对一年生黑麦草生长及抗氧化能力的影响20101015160647

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模拟酸雨对小白菜生长、生理和品质的影响

模拟酸雨对小白菜生长、生理和品质的影响

模拟酸雨对小白菜生长、生理和品质的影响摘要:模拟了不同类型的酸雨对大棚种植小白菜的喷淋试验。

在小白菜的不同生长阶段研究小白菜的3类指标,即生长指标、营养品质指标和生理指标。

结果表明,通过对比不同类型酸雨在不同pH下对小白菜的各类指标带来的影响,发现强酸性酸雨对小白菜的生长具明显抑制性,并且抑制营养物质和叶绿素的形成;不同类型的模拟酸雨中,硝酸型酸雨对小白菜的生长抑制作用最大,对营养品质及生理指标的影响也最大。

不同类型的酸雨对小白菜的生长生理和营养品质的影响具有差异性。

关键词:模拟酸雨;小白菜;生长指标;可溶性糖;叶绿素酸雨是指酸性的大气降水,包括酸性雨、雪、雾、露等沉降,通常是指pH 低于5.6的降水[1]。

酸雨已经成为一个全球性的污染问题,近年来酸雨分布范围正在以城市为中心向远郊和农村蔓延,雨水的酸性也越来越强[2,3]。

我国在“七五”期间只有少数地区出现了酸雨污染,随着经济的快速发展,酸雨污染状况呈上升趋势,现在我国已经成为继欧洲和北美之后的又一大酸雨重灾区[4],约占国土面积40%以上的地区出现了酸雨,长江以南的酸雨污染尤为严重,pH甚至低于4.5[2],研究表明,仅在我国酸雨污染比较严重的江苏、浙江、安徽等11 个省、自治区,酸沉降引起的森林木材储蓄量减少和农作物减产所造成的直接经济损失每年分别高达44亿和51亿元,11个省的年生态效益经济损失约为459亿元[5],导致的经济损失和生态破坏已引起人们的极大关注。

东北地区有相对较好的农业发展资源优势和农业生态环境,所以东北地区农业较为发达[6]。

近年来,随着东北地区工业的发展,酸雨发生次数逐年增多,因此,研究酸雨对作物的影响有着重要的意义[7]。

不同类型的酸雨对环境产生的影响也不相同。

此次试验主要研究不同类型的模拟酸雨对小白菜的生长、生理以及营养品质等方面的影响。

通过对各项指标的统计分析,对比不同类型酸雨在不同pH下对小白菜的影响,从而进一步了解不同类型的酸雨对人群健康的影响。

模拟酸雨对农作物种子萌发和幼苗生长的影响

模拟酸雨对农作物种子萌发和幼苗生长的影响
学院华南植物研究所提供。 模拟酸雨的配制及处理
/6 , *6
根据 ’22( 年广州
地区酸雨降水中 345 178%9:5 1 的比例为 /;(,%9 广州 市环境质量报告书 &%’22(&% 广州市环境监测中心站 &% 未发表数据 1&% 以蒸馏水稀释摩尔浓度 /;(+<%’ 混 合 的 浓 =/45, 和 浓 =:5* 液 &% 得 到 >= 为 /;+&7 ,;+&7 +;) 的模拟酸雨溶液 &7 作物种子在蒸馏水中 吸 胀 后 &7 分 别放置于含不同 >= 的模拟酸雨溶液和对照蒸馏水 的培养皿中进行种子萌发和幼苗生长试验&7 温度为
和 :K‘ 。
/Q 结果和分析
!"# 酸雨对主要农作物种子萌发的影响
不同农作物种子萌发对模拟酸雨的响应差异 较大 9 表 ’1&Q 水稻种子的发芽率几乎不受酸雨的影 响 &Q 对旱生作物小麦的影响也较小 &Q 但 严 重 抑 制 了 玉米的种子萌发。 酸雨的 >= 越低 &Q 玉米种子的萌 发率也越低 &Q 当 >= 为 /;+ 时 &Q 其萌发率只有对照的
dM@>QB>LSOLB
水稻 !"#$% &%’()% 小麦 *"(’(+,- %.&’(),玉米 /.% -%#&
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模拟酸雨对植物生长的影响

模拟酸雨对植物生长的影响

过 洞 穴 和 岩 缝 ,每 年 逸 出 大 量 SO x。 因 此 ,减 少 硫 氧 化 物 等 酸 性 物 质 的 排 放 量 是 减 少 酸 雨 的 重 要 措 施 。具 体 措 施 建 议 如 下 :① 洗 选 高 硫 煤 , 减 少 煤 炭 中 的 硫 含 量 ; ②使用各种低硫燃料,如低硫煤和天然气;③改进燃 烧技术,减少燃烧过程中二氧化硫和氮氧化物的产生 量;④采用烟气脱硫装置,脱除烟气中的二氧化硫和 氮 氧 化 物 ;⑤筛 选 和 发 展 具 有 抗 酸 雨 性 能 的 绿 化 树 种 和抗性农作物品种。 3 活动后记
酸 雨 被 称 为 “空 中 死 神 ”,它 的 危 害 已 成 为 世 界 性 公害问题。酸雨的危害是多方面的,其对植物的影响 主要表现在:①能抑制土壤中有机物的分解和氮的固 定 , 淋 洗 与 土 壤 粒 子 结 合 的 钙 、镁 、钾 等 营 养 元 素 , 使 土壤贫瘠化,酸雨一旦与泥土相融合,能排出铅和锰, 使 树 根 生 病 ,树 叶 枯 黄 ,慢 慢 萎 缩 并 死 亡 。②酸 雨 伤 害 植物的新生芽叶,干扰光合作用,从而影响其发育生 长。毁坏森林,损伤叶面,造成森林大面积死亡。 2.2.3.2 整 改 建 议 中 国 是 以 煤 炭 作 为 主 要 能 源 的 国 家 ,所 以 ,中 国 的 酸 雨 多 是 硫 酸 型 的 。衢 州 市 不 仅 人 为排放硫氧化物比较严重,还有较为特殊的自然排放 硫氧化物情况,在常山县某地地下蕴藏含高硫量的石 煤,开 采 价 值 不 大 ,但 原 因 不 明 地 在 地 下 自 燃 数 年 , 通
2)模拟酸雨 用 H 2SO 4 配制成 pH 分别为 6.0、5.5、 5.0、4.5、4.0、3.5 的 溶 液 ,用 蒸 馏 水 作 对 照 。

模拟酸雨及其酸化土壤对小麦幼苗体内可溶性糖和含氮量的影响

模拟酸雨及其酸化土壤对小麦幼苗体内可溶性糖和含氮量的影响

模拟酸雨及其酸化土壤对小麦幼苗体内可溶性糖和含氮量的影响应用生态2005年8月第16卷第8期CHINESEJOURNALOFAPPLIEDECOLOGY,Aug.2005,16(8):1487~1492模拟酸雨及其酸化土壤对小麦幼苗体内可溶性糖和含氮量的影响*童贯和一梁惠玲(安徽淮南师范学院生物化学系,淮南232001)1引言【摘要】以小麦为试材,采用盆栽方法研究了模拟酸雨及其酸化土壤对小麦幼苗体内可溶性糖和含N量的影响.结果表明,pH值为56.4.5,3.5,3.0和2.5的系列模拟酸雨引起了土壤酸化和盐基流失.当模拟酸雨的pH值由5.6下降到2.5时,被淋溶土壤的pH值由6.06下降到3.41,土壤中交换性盐基总量从56.5下降到41.1mmol?kg~.将小麦幼苗栽培在该系列酸化土壤上,并分别用5种不同pH值的模拟酸雨喷淋地上器官,导致小麦幼苗体内的可溶性糖含量,含N量迅速下降,某些生理活动降低.其中,模拟酸雨喷淋x,td,麦幼苗茎叶可溶性糖含量,含N量,叶绿素含量以及光合速率的影响大于酸化土壤对其产生的影响.而酸化土壤xCd,麦幼苗根系中可溶性糖含量,含N量,硝酸还原酶(NR)和谷氨酸合成酶(GOGAT)活性的影响大于模拟酸雨喷淋的影响.pH≤3.0的高强度酸雨以及由其产生的酸化土壤(]r4,T土壤)对小麦幼苗的碳素代谢和氮素代谢具有明显的抑制作用.关键词模拟酸雨可溶性糖含N量光合速率硝酸还原酶文章编号1001—9332(2005)08—1487—06中图分类号X503.231,X517,X53文献标识码AEf~ctsofsimulatedacidrainanditsacidifiedsoilonsolublesugarandnitrogencontentsofwhe atseedlings.TONGGuanhe,LIANGHuiling(DepartmentofBiologyandChemistry,HuainanTeachers College,Huainan232001,China).一Chin._,.App1.Eco1.,2005,16(8):1487~1492. Thestudyshowedthatthecationreleaseofsimulatedraincausedsoilacidificationandbaseio nsrelease.WiththedecreaseofsimulatedacidrainpHfrom5.6tO2.5,theacidrain—leachedsoilpHdecreasedfrom6.06tO3.41, anditstotalamountofexchangebaseionsdecreasedfrom56.5tO41.1mmol?kg~.Spraying simulatedacidrain ontheshootsofwheatseedlingsplantedonsuchacidifiedsoilscausedarapiddecreaseintheso lublesugarandni.trogencontentsofwheatseedlings,andreducedsomeoftheirphysiologicalactivities.Theeff ectofsprayingsimu.1atedacidrainonthesolublesugar,nitrogen,andchlorophyllcontentsandphotosyntheticrat eofwheatstemsandleavesWaslargerthanthatofacidifiedsoil,whiletheeffectofthelatteronthesolublesugarand nitrogencon—tentsandthephysiologicalactivityofNRandGOGATinrootsystemofwheatseedlingsWasla rgerthanthatoftheformer.TheintensiveacidrainofDH≤3.0andthecorrespondingacidifiedsoilhadanobviousharmtOthe growthandphysiologicalactivityofwheatseedlings. KeywordsSimulatedacidrain,Solublesugar,Nitrogencontent,Photosyntheticrate,Nitrate reductase.酸沉降对陆地生态系统的影响和危害广受关注.酸雨能伤:善叶片细胞,破坏植物的光合作用,造成植株体内可溶性糖含量下降,加速叶片养分淋失,使植物生长受阻甚至死亡,对植物产生直接危害.酸雨也可导致土壤酸化,盐基离子流失及某些有毒金属元素(铝,锰等)活化,伤害植物根系,造成根系营养代谢失调,引起植物衰亡,对植物产生间接危害.近年来,有关酸雨对植物地上器官伤害的研究屡见报道[1l,14,17,,但有关酸雨对植物地下器官影响的研究较少J.尤其是有关酸雨致酸土壤对农作物整株(包括地上器官和地下器官)的伤害报道更为少见.俞元春等[0]和岑慧贤等[.】以红壤,砖红壤等我国南方土壤为材料进行模拟酸雨淋溶实验,研究了酸雨对土壤酸化和盐基迁移的影响.本文选用安徽省具有代表性土壤——黄棕壤,通过模拟酸雨淋洗,研究了酸雨对该土壤介质平衡的破坏作用,并盆栽小麦于模拟酸雨致酸的土壤上,探讨酸雨及其酸化土壤对苗期小麦的茎叶和根系中的可溶性糖含量和含N量的影口向,为防治环境污染对农作物的危害提供依据.2材料与方法2.1模拟酸雨的配制据安徽省酸雨污染特征及酸沉降水平【引.用0.5mol?L一H2SO4和0.1mol?L_.HNO3以soY44一与N0摩尔比5: *国家农业科技成果转化基金项目(03EFN2l3400l20)和安徽省教育厅自然科学基金资助项目(2003kj020zc).**通讯联系人.2004一l0一l8收稿,2005—02—28接受.1488应用生态16卷1配成母液,另加入CaC121.02mg?L-.,(NH4)2S045.35mgL一1.配制pH值分别为5.6,4.5,3.5,3.0,2.5的模拟酸雨,以DH5.6的模拟酸雨为对照.2.2模拟酸雨淋溶土壤采安徽省淮南市郊由花岗岩坡积物发育而来的黄棕壤,其质地为轻粘土.基本理化性状见表1.将土壤自然风干后过3.0mm筛.以1.3g?cmI3的容重装入直径10cm,高35C1TI 的硬质聚乙烯圆管内,管底铺玻璃纤维及慢速定量滤纸.装土高度30cm.模拟酸雨淋溶量按5000mm设计【'(约为淮南地区年均降雨量941.4mm的5倍),20d内每天淋溶土壤一次.每次淋溶量相当于250mm的降雨量.以5种不同pH值的模拟酸雨淋溶土壤后形成5种不同的酸化土壤.依次编号为Tl,T2,T3,T4,]rs,其中Tl为对照.将酸化土自然风干,过2.0mm筛,装盆备用(每处理装20盆,共100盆).同时分析酸化土理化性状,3次重复.2.3试材培养挑选匀称的博爱7422小麦(Triticumaestivum)种子,用1.0g?L-1的HgC12消毒10min,蒸馏水冲洗干净后置于铺有滤纸的瓷盘上.25℃恒温催芽,萌发后播入盆钵中,每盆20粒,一叶一心期间苗,每盆留10株.同时将每处理分成5 组(共25组).出苗第5d起,不定期用小型喷雾器(按自然降水规律)对小麦地上部按组分别喷淋5种酸雨.每次以叶片滴液为限(避免改变盆钵土壤pH值).共喷淋15次,每次每盆20rnl,培养期间以塑料薄膜遮挡自然降雨.当小麦长出第5片叶(四叶一心,即出苗后60d)收获全株,小心洗净根际土后,测定植株可溶性糖含量及有关生理生化指标.并分别将小麦幼苗的茎叶和根系烘干,称重,同时测定含氮量.2.4测定方法土壤淋溶后的pH用电位法测定(土液比1:2.5);速效磷用0.5mol?LI1NaHCO3浸提.磷钼蓝比色法测定;交换性锰,钾,钠,钙,镁用pH7.0的1mol?LNt-hOAc浸提,原子吸收分光光度计测定us;交换性铝用1mol?LKC1溶液浸提,用铝试剂(玫瑰三羧铵)比色法测定[21】.可溶性糖测定采用蒽酮比色法.叶绿素含量参照Arrlol"l法,硝酸还原酶(NR)活力测定采用磺胺比色法【'.光合速率用LI.6200型便携式光合测定仪在自然光下(光强&gt;1000 口mol?mI2?sI1)选定第2叶测定,每处理测4叶.植株样品用H2s0.H2o2消煮制成待测液,半微量蒸馏法测定含N量【15].谷氨酸合酶(GOGAT)活力采用茚三酮.离子交换树脂柱层析法测定【32].2.5统计分析采用Duncan新复极差测验和直线相关分析对实验数据进行统计分析【引.3结果与分析3.1模拟酸雨淋溶土壤对土壤理化性状的影响由表2可见,随着模拟酸雨pH值的降低,被淋溶土壤的pH值也随之下降,当模拟酸雨pH≤3.0时,土壤pH也下降到4.32以下,已对小麦幼苗的生长发育造成可见伤害-4J.当土壤pH值由6.06下降到3.41时,交换性盐基总量从56.5mmol?kgI1下降到41.1mmol?kg~,降幅为27.26%.盐基流失会造成小麦幼苗对矿质养分的吸收困难,影响小麦幼苗的生长发育.模拟酸雨淋溶也可引起土壤中的有毒重金属离子溶出和活化,对植物的生长发育造成危害.一般认为-8J,在酸雨胁迫下,当土壤pH&lt;5.5时,对植物的生长发育造成危害的重金属离子主要是Al和Mn,其它金属离子的危害作用较小.从表2来看,黄棕壤受酸雨淋溶后,Al和Mn并未大量溶出(可能是因为本试验淋溶时间较短尚未导致土壤中Al和Mn的富集).虽然交换性铝从原土的11.58mg?kgI1增加到35.08mg?kg~,交换性锰从15.65mg?kgI1增加到25.45mg?kg~,但均远没有达到对小麦幼苗产生毒害的水平F墙.2.所以本试验的模拟酸雨淋溶土壤对小麦幼苗造成的伤害主要与土壤酸化和盐基流失有关,而Al和Mn等有毒金属离子的影响较小.另外,酸雨淋溶土壤对土壤中的速效磷含量的影响也不大.表2模拟酸雨淋溶后土壤的理化性状Table2Physio-chemicalpropertiesofthesoilafterleachedbysimulatedacidrain不同字母表示显着差异(P&lt;O.01)The6ffere~tlettersmeants~ficant6ffe~nceatO.o1.下亍e1;8期童贯和等:模拟酸雨及其酸化土壤对小麦幼苗体内可溶性糖和含氦量的影响3.2酸雨胁迫对小麦幼苗可溶性糖含量和含N量的影响3.2.1茎叶高吉喜等[7]指出,酸雨可使大豆叶片含糖量降低;齐泽民等【l7】认为,杜仲叶的含N量随酸雨pH值的降低而下降.由表3和4可见,小麦幼苗茎叶可溶性糖含量和含N量随酸雨的酸度增加而降低.处理间差异逐渐增大.当用pH2.5的酸雨处理时,与对照相比,5种酸化土壤上的小麦幼苗茎叶可溶性糖含量降幅分别为34.47%~45.31%,含N量降幅为28.26%~46.84%,差异均达极显着水平.小麦幼苗茎叶可溶性糖含量和含N量也随酸化土壤的酸度增加而下降,处理间差异渐趋显着.当酸化土壤为T5时,与对照(Tl处理)相比,5种不同酸雨处理下的小麦幼苗茎叶可溶性糖含量分别下降15.44%~29.43%,含N量下降13.77%~36.01%,差异达极显着水平,但降幅明显小于酸雨喷淋所造成的降幅,表明酸雨喷淋对小麦幼苗茎叶可溶性糖和含N量的影响大于酸化土壤的影响,3.2.2根系由表5和表6可见,小麦幼苗根系可溶性糖含量和含N量随酸化土壤的酸度增强而降低,处理间差异极显着,当酸化土壤为T时,与对照(T.处理)相比,5种不同酸雨处理下的小麦幼苗根系可溶性糖含量降幅分别为46.33%~51.65%,含N量降幅为39.20%~43.03%.酸雨喷淋虽也可使根系可溶性糖含量和含N量降低,但降幅不大,处理间差异也较小.pH2.5的酸雨处理时,5种酸化土壤上的小麦幼苗根系可溶性糖含量与对照相比的降幅也只有18.24%~23.74%,含N量降幅仅为2.77%~9.82%,表明模拟酸雨及其酸化土壤不仅严重影响了根系对氮素的吸收和利用,也阻碍了茎叶中的可溶性糖向根系运输.表3酸雨胁迫对小麦幼苗茎叶中可溶性糖含量的影响Table3Effectofacidrainstressonsolublesugarcontentofwheatstemsandleaves(mg?g一vw)表4酸雨胁迫对小麦幼苗茎叶中含氮量的影响Table4Effectofacidrainstressonnitrogencontentofwheatstemsandleaves(g?kg-1DW) 表5酸雨胁迫对小麦幼苗根系中可溶性糖含量的影响Table5Effectofacidrainstressonsolublesugarcontentofwheatrootsystem(mg?g一FW) 表6酸雨胁迫对小麦幼苗根系中含氮量的影响Table6Effectofacidrainstressonnitrogencontentofwheatrootsystem(g?kg一DW)1490应用生态16卷3.3酸雨胁迫对小麦幼苗生理生化性质的影响3.3.1叶绿素含量和光合速率从图1可以看出,酸雨明显影响叶片叶绿素含量,叶绿素含量与酸雨pH值之间存在显着正相关(r=0.8613~0.8765).5种酸化土壤小麦幼苗叶片叶绿素含量随酸雨酸度增强先升高(pH4.5)而后迅速下降.当酸雨pH值下降到2.5时,叶绿素含量分别比对照下降28.77%~31.55%.叶片外观明显偏黄,并有淡黄色伤斑出现.其中,T4和T处理叶片伤斑面积较大,呈黄褐色.随着酸化土壤酸度的增加,叶绿素含量降低.酸雨对土壤的致酸强度越大,土壤中Mg,Fe,Cu,Zn等叶绿素合成所必需金属离子的流失越多,对叶片叶绿素合成的影响越大.当酸化土壤为T5时,5种不同酸雨处理下的小麦幼苗叶片叶绿素含量比对照(Tl处理)降低16.44%~19.17%.但降幅明显不及pH2.5酸雨处理,表明酸化土壤对叶片叶绿素含量的影响小于酸雨处理.莹篓i喜言铸≈E模拟酸雨的pH值pHvalueofsimulatedacidrainr图1酸雨胁迫对小麦幼苗叶片中叶绿素含量和光合速率的影响Fig.1Effectofacidrainstressonchlorophyllcontentandphotosynthetic rateofwheatleaves随着酸雨酸度的增强,小麦叶片的光合速率下降,光合速率与酸雨pH值之间也存在显着正相关关系(r=0.8336~0.8815).当酸雨pH值下降到2.5时,5种酸化土壤小麦叶片光合速率分别比对照(pH5.6的酸雨处理)下降34.47%~45.31%.大于叶绿素含量降幅.当用pH4.5的酸雨喷淋时,5种酸化土壤上的小麦叶片叶绿素含量比对照增加3.90%~5.04%,而光合速率比对照降低1.19%~5.71%,说明酸雨对植物光合作用(光反应和暗反应)的影响强度大于对叶绿素含量的影响,在酸雨对小麦幼苗的可见伤害出现之前,光合作用已经受到影响.这与周青等[34]和毕玉蓉等[1]的实验结果一致.随着酸化土壤的酸度增加,小麦幼苗的光合速率不断下降.当酸化土壤为T时,5种不同酸雨处理的小麦幼苗叶片光合速率比对照(T.处理)下降15.43%~29.42%,降幅大于叶绿素含量的降幅,但小于pH2.5的酸雨处理对叶片光合速率所产生的降幅,说明酸化土壤对小麦幼苗光合作用的影响小于酸雨对其产生的影响.3.3.2根系NR和GOGAT活性硝酸还原酶(NR)是植物体内硝酸盐同化过程的限速酶,在植物氮代谢中处于关键位置[,可作为植物营养诊断的生化指标u.而植物的氨同化主要通过谷氨酰胺合成酶(GS)/谷氨酸合成酶(GOGAT)途径进行,在这个氨同化途径中,谷氨酸合成酶(GOGAT)是限速酶[32],是植物体内氨同化的关键酶[33].所以,植物体内的NR和GOGAT的活性大小,直接影响植物的氮素代谢,影响植物体的含N量.在小麦幼苗体内,叶片和根系中均含有NR和GOGA T,但由于条件所限,本实验仅对小麦幼苗根系中的NR和GOGAT的活性进行了测定.由图2可知,小麦幼苗根系的NR和GOGAT活性随酸化土壤的酸度增强而降低,且酸度越强降IZ3Tl—T2日T3凹T4圈T556453.53模拟酸雨的pH值pHvalucofsimulatedacidrain图2酸雨胁迫对小麦幼苗根系硝酸还原酶和谷氨酸合成酶活性的影响Fig.2EffectofacidrainstressonNRandGOGATactivitiesofthewheatrootsystem9876543209舳∞如一__q.每dl'.Iog口一扫l^l】ud0∞量ujpa0暑l1Z烬鞋锚器一.g.00g_)uul】0q】口^s0loI1∞如柏nn一_lq.匠.Iogrf~三I^I】ud上v000烬鞋锚瓣8期童贯和等:模拟酸雨及其酸化土壤对小麦幼苗体内可溶性糖和含氮量的影响表7酸雨胁迫对小麦幼苗生物量的影响Table7EffectofacidrainstressOilbiomassofwheatseedlings(g?ind.一J幅越大,NR和GOGAT活性与酸化土壤的pH值呈极显着正相关(r=0.9833一~0.9964一,r=0.9900一~0.9974一).这与齐泽民等l1】的结论基本相符.当酸化土壤为T时,与对照(T,处理)相比,5种不同酸雨处理下的小麦幼苗根系中的NR 活性下降了15.76%~23.14%,GOGAT活性下降了17.58%~25.79%,表明随着酸化土壤的酸度增加,对小麦幼苗根系的NR和GOGAT活性的影响增大,植物体内氮素代谢失调加重.用5种不同pH值的酸雨处理小麦幼苗,导致根系的NR和GOGAT活性先升高后下降.而pH4.5的酸雨处理使NR和GOGAT活性升高.表明低强度酸雨中的NO和NH4+对NR和GOGAT 活性有促进作用[24'.pH≤3.5的酸雨处理使NR和GOGAT活性下降.当pH值下降到2.5时,5种酸化土壤上的小麦幼苗分别比对照根系NR活性下降8.69%~16.22%;GOGA T活性下降11.08%~19.21%,表明酸雨处理影响小麦幼苗根系NR和GOGAT活性,但影响强度不及酸化土壤.3.4酸雨胁迫对小麦幼苗生物量的影响由表7可见,小麦幼苗的生物量随酸雨的pH值下降先增加后减少,其中pH4.5的酸雨处理比对照增加且差异极显着.表明低强度酸雨中的NH4+ 和NO等离子促进了小麦幼苗的生长.但用pH&lt;4.5的酸雨处理的小麦幼苗生物量显着降低,当pH 为2.5时,与对照相比,5种酸化土壤上的小麦幼苗生物量下降20.46%~33.58%,差异极显着.小麦幼苗生物量随酸化土壤的酸度增加而降低,对照(Tl处理)与各处理间差异逐渐增大,尤其是T处理的小麦幼苗生物量比对照减小了24.79%~37.47%,差异达极显着水平.这显示酸化土壤对小麦幼苗具有更强的伤害作用.4讨论在小麦幼苗的生长过程中,生长发育的物质和能量来源于光合作用及根系对营养元素的吸收与同化,所以叶绿素含量,光合速率,NR和GOGAT等酶的活性是影响小麦生长发育的主要因素l2,31J.酸雨可直接作用于植物的地上器官,导致叶片生长受抑,叶绿素含量减小,光合能力下降[,0,,引起植物体内可溶性糖积累速度降低.酸雨也可以通过淋洗土壤,造成土壤酸化和盐基流失,抑制根系的正常发育l9J,降低根系中NR和GOGAT等酶的活性ll,影响根系对氮素营养的吸收和同化,使植株利用氮素能力下降[,12,"],降低氮源积累速度.由于碳源,氮源积累速度降低,最终导致植物生长发育受到抑制l1U-31J.研究表明,在模拟酸雨及其酸化土壤胁迫下,小麦幼苗生长发育和生理活动受到阻碍, 影响植株的光合速率和NR与GOGAT活性,尤其是pH≤3.0的高强度酸雨及其产生的酸化土壤严重降低了小麦幼苗体内的可溶性糖和含N量,造成小麦幼苗生长速率下降,生物量降低,叶片变黄,植株矮小,表现出明显的伤害症状.这与Lee等【10J指出的pH5.6~3.5的酸雨对叶片危害较小而pH3.5以下的酸雨则普遍导致叶片受害以及汪雅各等[25】的研究结果一致.酸雨处理对地上部分的伤害大于对根系的伤害,而酸化土壤对根系的伤害大于对地上部分的伤害,说明模拟酸雨及其酸化土壤对小麦幼苗的直接伤害大于间接伤害.模拟酸雨及其酸化土壤对小麦幼苗的这种相似的伤害特征表明,它们对植物产生伤害的主要原因与酸雨及其酸化土壤中含有过多的H有关【.35],但酸化土壤的盐基流失以及其它因素(如有毒金属离子的释出和活化,在致酸条件下土壤微生物的活动性等)对小麦幼苗所造成的伤害作用的贡献究竟有多大,目前尚难确定.此外,本实验仅就模拟酸雨及其酸化土壤对幼苗期的小麦所造成的某些伤害进行了探讨,随着小麦幼苗的生长发育,它ff]x~/J,麦的后期营养生长,生殖生长以及小麦产量的影响如何,还需要作进一步研究.我国是世界第三大酸雨区,且面积呈扩大趋势.酸雨对生态环境的影响和造成的经济损失日趋严重,成为制约我国农业生产和发展的重要因素之一l2.因此,如何遏制酸雨的进一步发展,减轻酸雨对农业生态系统的危害将成为今后生态学的重要研1492应用生态16卷究内容参考文献1BiY.R(毕玉蓉),ZhangC-L(张承烈).1993.Damageofmodeled acidrainonphaseolusleavestheprotecteffectsofmefluidide.Acta SciCircum(环境科学),13(3):379~383(inChinese)2CaocL(曹翠玲),Lis-x(李生秀),Ljx.J(李学俊).2002.The effectofnitrogenstresstimeonsomephysiologiccharacteristicsin winterwheattilleringstage.JNorthwestSci—T^UnivAgricFor (NatSci)(西北农林科技大学?自然科学版),30(1):23--26 (inChinese)3CenH-X(岑慧贤),WangS-G(王树功),QiuR-L(仇荣亮),eta1. 2001.Eff~tofsimulatingacidrainoncationreleaseofsomesoils. EnvionPollControl(环境污染与防治),23(1):13~15(inChi. here)4FengZ.W(冯宗炜).2000.Ecologicaleffectsandcontrolstrategies ofaciddepositiononecosystemsinChina.YunanEnvi,DnSci(云南环境科学),19(supp.):I~6(inChinese)5FOyCD.1984.Physiologicaleffectsofhydrogen,aluminiumand manganesetoxicitiesinacidsolIs.In:AdamsFed.SoilAcidityand Liming.AgronomyMonograph(2ndEd).Madison(W1):AmSOc Ag~on.57~976GaoJ-x(高吉喜),ChaoH.F(曹洪法),ShuJ-M(舒俭民).1996. Theeffectsofacidrainonplantmetabohsm.ResEnvironSci(环境科学研究),9(4):41--45(inChinese)7GaoJ-x(高吉喜),ShuJ-M(舒俭民),ZhangL.B(张林波),eta1. 1998.ResponseofsoybeantoSO2andacidrainaloneandincombi. nation.ChinJApplEnvironBiol(应用与环境生物),4(2): 132—135(inChinese)8HuangCY(黄昌勇).2000.SoilScience.Beijing:ChinaAgriculture Press.189,286~288(inChinese)9HuangX.H(黄晓华),ZhouQ(周青),ZhangX.W(张学伟). 2000.Thestresseffectofacidrainonrootgrowthinplant.Agro- environProt(农业环境保护),19(4):234~235(inChinese)10LeeJJ,WeberDE.1979.Theeffectofsimulatedacidrainon seedlingemergenceandgrowthofelevenwoodyspecies.ForSci.25(3):393~39711LeeJJ,NeelyGE,PerriganSC,eta1.1981.Effectofsimulatedsu1. furicacidrainonyield,growthandfoliarinjuryofseveralcrops. EnvironExperBot,21(2):171~18512LiangY.c(梁永超),ShenQ.R(沈其荣),ZhangA-G(张爱国),et a1.1999.Effectofcalciumands.山conongrowthofandnutrient uptakebywheatexposedtosimulateacidrain.ChinJApplEcol(应用生态),lO(5):589~592(inChinese)13Linz-w(林振武),SunH.z(孙惠珍),ChenJ-x(陈敬祥).1985. Assayofnitratereductaseactivityinuitro.PlantPhysiolCommun (植物生理学通讯),(3):33~35(inChinese)14LiuY.Y(刘燕云),CaoH.F(曹洪法).1993.Leafinjuryandsu- peroxidedismutaseactivityinspinachleavesexposedtoSO2and/or simulatedacidrain.ChinJApplEcol(应用生态),4(2):223——225(inChinese)15NanjingAgriculturalCollege(南京农学院).1980.SoilAgrochem. istryAnalysis.Beijing:ChinaAgriculturePress.71~142(inChi. nese)16NanjingAgriculturalCollege(南京农学院).1981.FieldExperi. mentationandStatisticalMethods.Beijing!ChinaAgriculture Press.20~22,90~94,208~211(inChinese)l7Qiz.M(齐泽民),ZhongZ.C(钟章成),DengJ(邓君).2001. TheeffectsofsimulatedacidrainonnitrogenmetabolismofE". commiaulmoidesleaves.ActaPhytoecolSin(植物生态).25 (5):544~548(inChinese)18QinR.J(秦瑞君),ChenF-X(陈福兴).1999.Thealuminumtoxic. ityofsomecropseedlingsinredsoilofsouthernhunan.PlantNutrFerti~Sci(植物营养与肥料),5(1):5O~55(inChinese)19QiuD-L(邱栋梁),LiuX.H(刘星辉).2002.Effectofsimulated acidrainonchloroplastactivityinDimorcarpuslonganaLour.cv. wulonglingleaves.ChinJApplEcol(应用生态),13(12):1559~1562(inChinese)2OQiuD.L(邱栋梁),LiuX.H(刘星辉),Guos-z(郭素枝).2002. RegulationfunctionofcalciumonphotosynthesisofD/morcarpus longanaLour.cv.wulonglingundersimulatedacidrainstress.Chin JApplEcol(应用生态),13(9):1072~1076(inChinese)21ShaoZ.c(邵宗臣),HeQ(何群),WangW.J(王维君).1998. Formsofaluminuminredsoils.ActaPedolSin(土壤),35(1):38--48(inChinese)22SolomonsonLP.SpeharAM.1977.Modelforregulationofnitrate assimilation.Nature.265:373~37923TanM.z(檀满枝),Y anW.J(阎伍玖).2001.Analysisofcharac. teristicsofacidrainpollutioninAnhuiProvince.ResEnvironSci (环境科学研究),14(5):13~16(inChinese)24TangBS,MuXY.1957.Adaptiveformationofnitratereductasein riceseedlings.Nature,179:1355~136225WangY.G(汪雅各),WangW(王玮).1987.Astudyoftheef. fectsofsimulatedacidrainonsomevegetables.ChinEnvironSci (中国环境科学),7(6):1~5(inChinese)26XingT.x(邢廷铣).2002.Effectsofaciddepositiononagricultural productionanditscontrolstrategies.SoilEnviron(土壤与环境),11(1):98~100(inChinese)27Y anC-L(严重玲),LiR.z(李瑞智),ZhongZ.c(钟章成).1995. Effectofsimulatedacidrainonecophysiologicalcharacteristicsof mungbeanandmaize.ChinJApplEcol(应用生态).6 (supp.):124~127(inChinese)28YuY.C(俞元春),DingA.F(丁爱芳),HuJ(胡笳),eta1.2001.Effectsofsimulatedacidrainonsoilacidificationandbase ionstransplant.J?CaingForUniv(南京林业大学),25(2):39~42(inChinese)29ZangX.P(臧小平).1999.Manganesetoxicityofsoilandman. ganesetoxicityofplant.ChinJSo/lSci(土壤通报),30(3):139~143(inChinese)30ZhangZ-L(张志良),Quw.J(瞿伟菁),2003,Ex:perimentalGuide ofPlantPhysiology.Beijing:ChinaHigherEducationPress.127~128,67~7O,41~43(inChinese)31ZhaoY.c(赵远弛),ZengW.L(曾维露),LuoQ.R(骆启仁),Pt a1.1985.Experimentontheeffectsofsim~atedacidrainonwheat growth.ChinEnvironSci(中国环境科学),5(6):16~20(inChi. nese)32ZhengC-F(郑朝峰),LinZ.w(林振武).1985.Arapidandsensi. tiveassayfortheactivityofglutamatesynthease.PlantPhysiol Commun(植物生理学通讯),(4):43--46(inChinese)33ZhengC-F(郑朝峰).1986.Glutamatesynthaseinplants.Plant PhysiolCommun(植物生理学通讯),(3):5~12(inChinese)34ZhouQ(周青),HuangX.H(黄晓华),WangD._Y(王东燕).et a1.1999.Effectofcalcicumonmuskmelonseedlingharmedbyacid rain.ActaPhytoecolSin(植物生态),23(2):186~189(in Chinese)35ZhouQ(周青),HuangX.H(黄晓华).2302.Injurymechanism ofacidrainonplantanditsrareearthscontrb1..JRareEarths(中国稀土),2o(specialissue):177~180(inChinese)作者简介童贯和,男,1960年生,副教授.主要从事植物生理生态教学与研究,发表论文2O余篇.E.mai1:l;htong@hn. 。

园艺植物育种学实验:模拟酸雨对园林植物的影响

园艺植物育种学实验:模拟酸雨对园林植物的影响

实验四模拟酸雨对园林植物的影响仲恺农业工程学院园艺园林学院李西贝阳(与赖旭森、陈志明合作完成)摘要:酸雨已经成为农业、林业及水环境的严重环境问题。

酸雨对森林、水体和农田等生态系统造成的危害受到许多研究者的重视,并已取得一些成果,但关于木本园林植物的伤害机理及抗性机制没有得到澄清。

本实验以希茉莉,含笑,灰莉,红果仔,簕杜鹃,海桐,米兰,狗牙花8种园林植物为试材,通过测定在不同pH值(pH 2.0,pH 3.0 ,pH4.0 ,pH5.6)的模拟酸雨下,不同植物新梢增长率和叶片损伤程度,研究酸雨对园林植物生长及伤害的影响和园林植物叶片可见伤害的阀值和敏感度分级,并评价园林植物对酸雨反应的敏感性。

在所试的8种园林植物中,以含笑,灰莉对酸雨的抗性最强,簕杜鹃对酸雨的抗性最弱,而希茉莉,红果仔,海桐,米兰也不同程度受到酸雨的影响。

关键词:园林植物; 模拟酸雨; 受害叶面积指数; 敏感性Abstract: Acid rain is a serious environmental problem with impact on agriculture, forest and water ecosystem. Many researchers have devoted much attention to forests exposed to acid rain, but mechanism of resistance of woody landscape plants to acid rain hasn't clearfied, especially the research for antioxidant system has been relatively limited. The experiment with eight kinds of garden plant as test materials, through the determination in different pH value under the simulation of the acid rain, different plant growth rate and new shoots leaf damage degree, the acid rain of garden plant growth and damage the influence and the garden plant leaf visible damage threshold classification and sensitivity, and to evaluate garden plants to acid rain the sensitivity of the reaction.Keywords: garden plants; Acid rain; Suffer leaf area index; sensitivity酸雨是指大气中的硫化物和氮化物等酸性气体与大气中的水分结合后,重新降落到地面并造成种种危害,国际规定酸雨为pH〈5.6的降水。

模拟酸雨对小青菜种子萌发及幼苗生长的影响

模拟酸雨对小青菜种子萌发及幼苗生长的影响

表 1 各处理小青菜种子的萌发指标
模拟酸雨 pH 值 7.0(ck) 5.0 4.0
发芽势/% 98.02±0.5a 85.16±3.06b 77.17±1.53c
发芽指数 23.30±0.30a 18.36±0.47b 15.75±0.24c
活力指数 34.17±2.72a 22.66±1.57b 16.18±1.24c
2 结果与分析
2.1 模拟酸雨对小青菜种子萌发的影响 表 1 反应了不同 pH 值模拟酸雨对小青菜种子萌发相关的各项指标的影响。由表 1 可知,当模拟酸雨 pH
值为 7 时,小青菜种子的发芽势、发芽指数和活力指数最大;当模拟酸雨 pH 值<5 时,随着 pH 值的降低,小青 菜种子的发芽率、发芽势及活力指数显著降低,当模拟酸雨 pH 值达到 2.5 时,仅有极少数种子萌发。与模拟 酸雨 pH 值为 7 的对照相比,pH 值为 5.0、4.0、3.0 和 2.5 的模拟酸雨处理分别使小青菜种子的发芽率、发芽势 及活力指数降低了 13.12%、21.27%、33.35%、84.11%,21.20%、32.30%、50.47%、95.71% 和 33.68%、52.65%、 72.63%、97.40%,表明不同 pH 值的模拟酸雨显著抑制了小青菜种子的萌发。
3.0
65.33±2.31 d
11.76±0.27 d
9.35±1.38d
2.5
15.58±3.12e
1.61±0.27e
0.89±0.11e
注:表中小写字母表示不同处理在 P<0.05 有显著差异,以下相同
2.2 模拟酸雨对小青菜幼苗生长的影响 由图 1 可以看出,不同酸度的酸雨处理影响了小青菜幼苗的生长。各处理随着 pH 值的降低,小青菜幼

多年生黑麦草的防御机制对模拟酸雨和镉复合胁迫的响应

多年生黑麦草的防御机制对模拟酸雨和镉复合胁迫的响应

酸雨是指pH 值小于5.6的降水,是因人类活动或自然灾害(森林火灾、火山爆发等)导致降水酸化的一种污染现象[1]。

中国酸雨主要分布在四川盆地及长江以南、青藏高原以东的大部分地区。

酸雨不仅对植被产生直接影响,还造成水源及土壤酸化,带来严重的生态环境问题[2]。

近年来,由于工业活动、城市化进程的快速发展,以及污水灌溉、施用劣质肥料等农业活动,重金属污染问题愈发严重。

在所有非植物必需的重金属元素中,镉容易在人体内聚集,最难以修复也最引人关注。

据普查,目前全国约有1.3万hm 2耕地遭受镉污染,有些地区的农田污染严重超标[3]。

重金属进入土壤后被植物吸收,不仅影响植物的生长发育,还会通过食物链积累,最终危害人类健康。

酸雨与土壤中重金属有效态含量的多少有一定程度的关系,在酸雨作用下,土壤中重金属在一定程度上被活化,加重了对植物的损害。

此外,重金属也会加重酸雨对植物的伤害。

在我国,酸雨和镉污染对土壤造成的环境问题非常严重,并且我国酸雨区与重金属污染区有很大程度重叠。

目前,国内对酸雨和镉单一胁迫的研究均较多,但对两者的复合胁迫研究相对较少。

多年生黑麦草是禾本科黑麦草属草本植物,在我国长江流域、四川、贵州、湖南、云南等地生长良好,具有生长快、生物量大、根系发达、适应性强、耐酸等优点,并且对铜、镉、铅和锌等多种重金属均有一定的耐性,可在重金属复合污染的土壤上正常生长[4]。

因此,本试验以多年生黑麦草为材料,研究其种子萌发及幼苗生长生理对酸雨和镉复合胁迫的响应,为修复酸雨和镉污染的土壤及环境治理提供一定的参考依据。

1材料与方法1.1模拟酸雨和氯化镉溶液的配制模拟酸雨的配制:根据四川地区历年的降雨酸收稿日期:2023-07-19基金项目:乐山市科技局重点项目(20ZDYJ0276);乐山师范学院科研项目(XJR17006、ZZ201821、DGZZ202019、LZDP008、DGZZ202010);四川省科技厅科研项目(2023YFN0068);乐山师范学院实验室开放项目。

模拟酸雨对黑麦草种子萌发及生理特性的影响

模拟酸雨对黑麦草种子萌发及生理特性的影响

u ae c d r i n t e s e e mi ai n a d s e l g p y il gc h r c e sis T e e p rme tts d t e lt d a i an o e d g r n t n e d i h soo i a c a a tr t . h x e h o n l i c i n e t e h
幼 苗 的 生 长 受 到 了显 著 的抑 制 。
关键词 : 模拟酸雨 ; 一年生黑麦草 ;种子萌发 ; 生理特性
中 图分 类 号 : S 4 . 53 6 文 献标 志码 : A 文 章 编 号 : 10 — 75 2 1 )40 0 -4 0 1 4 0 (0 1 0 - 80 0
g r i ai n po r g r i to a e, e ia in i d x,e d i g fe h weg ta d p r a ii fp a ma me e n to we , e nain r t g r n to n e s e ln r s i h n e me b lt o l s m— m m m y
s e ln r wt n r me t e d i gfe h weg ti c e s d wi i lt d a i an pH sn . d p r a i - e d i g g o h i c e n :s e ln r s i h n r a e t smu ae c d r i h i r i g An e me b l i
Absr c Usn n lRy g a sI i m hi lr m e d a tra o su y t e ef c fd f r n t a t: i g An ua e r s  ̄lu mu f o u s e sma e lt t d h f to i e e tpH i - o i e f sr e

模拟酸雨对油菜(Brassica napus L.)生长、产量及品质的影响

模拟酸雨对油菜(Brassica napus L.)生长、产量及品质的影响
( 南京信息工 程大学环境科学 与工程学 院, 南京 2 04 ) 10 4
摘要 : 以油菜 为供试材料 , 通过 田间试验方法研究 了酸雨对农作物 生长 、 产量及 品质 的胁迫效应 。研 究结果表 明, 拟酸雨胁迫 模 对油菜的生长发育有较大 的影响 , 具体表现为株高 、 叶面积生 长受抑 , 叶单 面鲜 重明显 降低 , 且在 p 3 1时开始 出现 外观上 的 H. 可见伤害 ; 量的分析结果 表明 ,H . 可 作为酸雨对油菜产量的影响 阈限 ; 产 p41 品质特征指标分析结果表 明 , 酸雨胁迫会 导致油 菜 粗脂肪含量降低 , 使可溶性 糖含量减少 , 而且 随着 酸度增 强 , 粗脂肪与可溶性糖 降低 幅度越大 ; 酸雨胁迫 对可溶性蛋 白质 的影 响 阈限在 p 5 1与 p 4 1 间, H. H.之 对游 离氨基酸总量的影响阈 限在 p 4 1与 p 3 1 间 , H. H.之 而对还原 性糖 、 总酸度 的影响 阈限则 在 p 3 1与 p . 间, 以上各指标的确切阅值及酸雨对其影 响的具体机理 还有待进一步研究 。 H. H15之 但 关键词 : 模拟酸雨 ; 油菜 ; 品质 ; 阈值
q a i fc p u lt o r s, whc ly a sg i c tr l n t e a rc lu a c s se . P r o e o h s su y s o eu i ae te y o ih p a s in f a oe i h giu t r e o y tm in l u p s f t i td i t l cd t h
A crigt a i e io e e i nig ae d rfr n o te rltd d t rm h n i n na rtcin c odn cd d p s in lvl n Naj ra a eer g t h eae aaf o t n n i o te E vr me t P o t o l e o

模拟酸雨对4种草坪草幼苗生理特性影响

模拟酸雨对4种草坪草幼苗生理特性影响

第34卷第1期2019年1月林㊀业㊀与㊀生㊀态㊀科㊀学F O R E S T R YA N DE C O L OG I C A LS C I E N C E S V o l.34N o.1J a n.2019㊀㊀文章编号:20964749(2019)010107007D O I:10.13320/j.c n k i.h j f o r.2019.0018引文格式:王子琦,魏佳祺,李彦慧.模拟酸雨对4种草坪草幼苗生理特性影响[J].林业与生态科学,2019,34(1):107113.W A N G Z i q i,W E I J i a q i,L IY a n h u i.T h e e f f e c t s o f s i m u l a t e d a c i d r a i n o n s e e d i n g p h y s i o l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i c s o f4k i n d s o f t u r f g r a s s[J].F o r e s t r y a n dE c o l o g i c a l S c i e n c e s,2019,34(1):107113.模拟酸雨对4种草坪草幼苗生理特性影响王子琦,魏佳祺,李彦慧(河北农业大学园林与旅游学院,河北保定071000)摘要:为了探究不同草坪草在酸雨胁迫下幼苗生长的能力,给今后酸雨灾害地区园林地被植物的选择提供参考依据,以多年生黑麦草㊁高羊茅㊁匍匐剪股颖㊁草地早熟禾等4种草坪草为试验材料,采用不同p H(p H=3㊁p H=4㊁p H=5)的模拟酸雨处理,对其叶片形态㊁伤害指标㊁保护酶活性及渗透调节物质含量等指标进行测定,并用模糊数学隶属度进行综合评价.结果表明:4种草坪草对酸雨抗性能力从强到弱排序是高羊茅(0.824)㊁多年生黑麦草(0.601)㊁匍匐剪股颖(0.435)㊁草地早熟禾(0.430).关键词:草坪草;模拟酸雨;伤害指标;抗氧化酶系统;渗透调节物质中图分类号:S754.5文献标志码:AT h e e f f e c t s o f s i m u l a t e da c i d r a i no n s e e d i n gp h y s i o l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i c so f4k i n d s o f t u r f g r a s sW A N GZ i q i,W E I J i a q i,L IY a n h u i(C o l l e g e o f L a n d s c a p e a n dT r a v e l,H e b e i A g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t y,B a o d i n g071000,C h i n a)A b s t r a c t:I no r d e r t oe x p l o r e t h ea b i l i t y o f t u r f g r a s so f s e e d l i n gg r o w t hu n d e r t h ea c i dr a i na n d p r o v i d e a r e f e r e n c e f o r p l a n t i n g g a r d e n v e g e t a t i o n i n t h e a r e aw i t h a c i d r a i n d i s a s t e r i n f uGt u r e,t h e e f f e c t s o f d i f f e r e n t p H(p H=3,p H=4a n d p H=5)a c i dr a i no n p h y s i o l o g i c a lc h a r a c t e r i s t i c s o f4k i nd s o f t u r f g r a s s se e d i n g s(P o a p r a t e n s i s,F e s t u c a a r u n d i n a c e a,L o l i u mp e r e n n e a n d A g r o s t i s p a l u s t r i s)w e r e s t u d i e d s y s t e m a t i c a l l y.T h e l e a fm o r p h o l o g y,l e a f i n j uGr y i n d e x,p r o t e c t i v ee n z y m ea c t i v i t y a n do s m o t i ca d j u s t m e n ts u b s t a n c ew e r e m e a s u r e da n dc o m p r e h e n s i v e l y e v a l u a t ed b y f u z z y m a t he m a t i c sm e m b e r s h i p.T h e c o m p r e h e n s i v e e v a l u a t i o ns h o w e d t h a t t h er e s i s t a n c e t oa c i dr a i nf r o ms t r o n g t ow e a k w a s:F e s t u c aa r u n d i n a c e a(0.824)㊁L o l i u m p e r e n n e(0.601)㊁A g r o s t i s p a l u s t r i s(0.435)㊁P o a p r a t e n s i s(0.430).K e y w o r d s:t u r f g r a s s;a c i d r a i n;s a m a g e i n d i c a t o r;a n t i o x i d a n t e n z y m e s y s t e m;o s m o t i c r e g uGl a t o r y s u b s t a n c e㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀收稿日期:20180921;修回日期:20181108基金项目:河北省科技厅科技计划项目(16236802D).第一作者:王子琦(1995),女,河北石家庄人,在读硕士研究生,研究方向:风景园林.通讯作者:李彦慧(1971),女,河北易县人,教授,博士生导师,研究方向:主要从事园林植物栽培和育种.108㊀林㊀业㊀与㊀生㊀态㊀科㊀学第34卷㊀㊀㊀㊀随着世界各国经济的快速发展㊁工业化程度不断提高,煤炭㊁石油等燃料能源的消耗量逐年增加.排入空气中的氮氧化物㊁硫氧化物经过系列反应与水汽结合形成酸雨.酸雨作为工业化副产物已成为城市主要污染物之一[1].酸雨导致土壤酸化㊁肥力下降,进而影响植物的生长发育,其表现体现在植物叶片出现退绿㊁坏死斑㊁失水萎蔫㊁过早落叶或早衰等症状,并随着酸雨p H 值的下降和胁迫时间的增加受害症状会越来越明显.关于酸雨对植物影响的研究主要集中于茶梅㊁大叶相思㊁三角枫㊁香樟㊁大叶黄杨等乔灌木和水稻㊁花生㊁小白菜㊁番茄㊁黄瓜等农作物的研究上,关于酸雨对草坪草影响的研究较少[211].近年来,随着人们对生态环境的重视,草坪草因其广泛的应用性和较强的适应性也受到越来越多的关注[1213].草坪草因其可以净化空气㊁丰富景观㊁减少水土流失等优势而被广泛应用于城市建设㊁园林景观㊁环境保护等各个方面,体现出巨大的经济效益与生态效益.但对于草坪草的抗性研究则多集中在抗旱㊁耐热㊁抗寒等方面[1416].为此,拟以多年生黑麦草(L o l i u m p e r e n n e L .)㊁高羊茅(F e s t u c a e l a t a K e n g e xE .A l e x e e v )㊁匍匐剪股颖(A gr o s t i s p a l u s t r i s )㊁草地早熟禾(P o a p r a t e n s i s L .)作为试验材料,在其幼苗期进行不同p H 值模拟酸雨处理,利用植物对酸雨的综合反应,通过形态生理指标变化比较4种草坪草对酸雨胁迫的抗性,旨在为今后酸雨灾害地区城市园林绿化草种选择提供依据.1㊀材料与方法1.1㊀材料2017年10月至2017年12月在河北农业大学试验室进行试验,草坪草种子:草地早熟禾㊁高羊茅㊁多年生黑麦草㊁匍匐剪股颖购于保定市永进五金园林机械公司.1.2㊀方法1.2.1㊀模拟酸雨的配制㊀我国酸雨大多是硫酸型,酸雨中的阴离子主要是N O -3和S O 2-4.根据我国酸雨类型,该试验用分析纯H 2S O 4㊁H N O 3配制成n (S O 2-4)ʒn (N O -3)=5ʒ1的p H =1.0的酸雨母液,用酸度计测定并配制p H 值分别为3.0㊁4.0㊁5.0共3个梯度的模拟酸雨溶液作为处理,以pH=7.0的中性溶液作对照(C K ).1.2.2㊀幼苗的模拟酸雨处理㊀试验的4种草坪草种子采用穴盘培养,每个穴盘一个处理,于2017年10月29日将种子均匀播于穴盘内,每孔约100粒,播后覆土浇水,置于25ħ培养箱中培养幼苗.培养20d 后分组,将长势健康㊁高度一致的幼苗栽于上口径15c m ㊁下口径12c m ㊁高12c m 的花盆中(10株/盆).每个处理放置10盆.于2017年11月28日取一次样后用喷雾法进行模拟酸雨的喷施,用喷壶均匀喷施不同p H 值酸雨溶液,以叶面滴液为标准.每隔2d 喷施1次,于25d 后进行观察取样(12月22日).取样后洗净,用滤纸吸干,于冰箱中冷冻保存,以备各项生理指标的测定.每项指标重复设置3次.1.3㊀形态指标、生理指标测定形态指标在取样时进行观察;丙二醛(M D A )含量的测定:T B A (硫代巴比妥酸)显色法[17];超氧阴离子自由基(O -2)产生速率的测定:羟鞍比色法[18];超氧化物歧化酶(S O D )活性测定:氮蓝四唑(N B T )光化还原法[19];过氧化氢酶(C A T )活性测定:高锰酸钾滴定法[19];过氧化物酶(P O D )酶活性测定:愈创木酚法[19];可溶性蛋白测定:考马斯亮蓝G 250法[18];可溶性糖含量测定:蒽酮比色法[19];脯氨酸含量测定:酸性茚三酮法[18].1.4㊀数据处理与评定方法利用E x c e l 2007和S P S S 19.0进行数据分析,对4种草坪草的耐酸性进行综合评价.用模糊数学隶属度公式进行定量转换[20].相对值等于指标酸处理下测定值除以正常处理下测定值.隶属函数值计算公式:U (X i )=(X i j -X j m i n )/(X j m a x -X jm i n ),Δ=1/N ðU (X i );S O D ㊁P O D ㊁可溶性糖㊁C A T ㊁可溶性蛋白㊁脯氨酸含量采用隶属函数公式计算.反隶属函数数值计算公式:U (X i )=1-(X i j -X j m i n )/(X j m a x -X j m i n ),Δ=1/N ðU (X i );M D A ㊁超氧阴离子自由基产生速率采用反隶属函数公式计算.式中:X i j 为第i 个植物第j 个测定指标相对值;U (X i )ɪ[0,1].Δ为每种植物各项指标的综合评定结果;X j m a x ㊁X j m i n 为所有植物第j 项指标的最大值和最小值;N 为指标总数.第1期王子琦等:模拟酸雨对4种草坪草幼苗生理特性影响109㊀㊀㊀2㊀结果与分析2.1㊀模拟酸雨对草坪草形态特征影响关于模拟酸雨对草坪草叶片形态影响见表1.表1㊀模拟酸雨胁迫下草坪草形态特征影响T a b l e1㊀T h em o r p h o l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i c s o f t u r f g r a s s u n d e r s i m u l a t e da c i d r a i n s t r e s s草种G r a s s酸雨浓度T h e c o n c e n t r a t i o no f a c i d r a i n形态特征T h em o r p h o l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i c s多年生黑麦草C K叶片没有斑点,浅绿3叶片边缘出现黄化现象4叶片边缘有黄褐色斑点5叶片边缘有较少黄褐色斑点高羊茅C K叶片没有斑点,浓绿3叶片边缘几乎没有黄褐色斑点4叶片没有斑点,浅绿5叶片没有斑点,浓绿草地早熟禾C K叶片没浅绿,长势弱3植株大量死亡4植株有少量死亡,但植株叶片大面积枯黄5植株有较少死亡,但植株叶片相对较少枯黄匍匐剪股颖C K叶片没浅绿,长势弱3植株大量死亡4植株有少量死亡,但植株叶片大面积枯黄5植株有较少死亡,但植株叶片相对较少枯黄㊀㊀由表1可知,草地早熟禾和匍匐剪股颖表现伤害症状比较明显,而多年生黑麦草和高羊茅表现伤害症状不明显.2.2㊀模拟酸雨对草坪草伤害指标影响2.2.1㊀模拟酸雨对4种草坪草叶片内丙二醛(M D A)含量的影响㊀模拟酸雨处理对草坪草叶片内M D A含量的影响见图1.图1㊀模拟酸雨胁迫下4种草坪叶片M D A含量的变化F i g u r e1㊀C h a n g s o fM D Ac o n t e n t o f f o u r t u r f g r a s s a c i d r a i n s t r e s s 注:不同字母为同一草种不同模拟酸雨处理下的显著性差异(P<0.05),下同.㊀㊀由图1可知,随着酸雨p H值的下降,4种草坪草叶片内的M D A含量均呈现上升趋势.其中,多年生黑麦草M D A含量在p H=5㊁p H=4㊁p H=3的酸雨处理下与对照处理(p H=7)相比分别上升了2.78%㊁8.35%㊁10.44%,高羊茅在p H=5㊁p H=4㊁p H=3的酸雨处理下与对照处理(p H=7)相比分别上升了7.89%㊁19.20%㊁41.03%.匍匐剪股颖M D A含量在p H=5㊁p H=4㊁p H=3的酸雨处理下与对照处理(p H=7)相比分别增加了20.09%㊁41.10%㊁50.80%.与对照处理(p H=7)相比,草地早熟禾M D A含量在p H=5㊁p H=4㊁p H=3的酸雨处理下分别增加了13.21%㊁36.01%㊁41.50%,且多年生黑麦草㊁高羊茅㊁匍匐剪股颖㊁草地早熟禾的M D A含量均在p H=3㊁p H=4的酸雨处理下与对照处理(p H=7)差异显著.2.2.2㊀模拟酸雨处理对4种草坪草叶片内超氧阴离子自由基(O-2)产生速率的影响㊀关于模拟酸雨处理下草坪草叶片内O-2产生速率的变化见图2.110㊀林㊀业㊀与㊀生㊀态㊀科㊀学第34卷㊀㊀图2㊀模拟酸雨胁迫下4种草坪草叶片O -2速度变化F i g u r e 2㊀C h a n g s o f o x y g e n f r e e r a d i c a l s s p e e do f f o u r t u r f gr a s s u n d e r a c i d r a i n s t r e s s㊀㊀由图2可知,4种草坪草草叶片中O -2的产生速率均随着酸雨p H 值的降低而增加,并均在p H=3的酸雨处理下达到最大值.多年生黑麦草叶片中O -2的产生速率在不同酸雨p H=5㊁p H=4㊁p H=3处理下与对照处理(p H =7)相比分别提高了3.48%㊁10.26%㊁20.03%,p H=3㊁pH=4酸雨处理均与对照处理(p H=7)差异显著.高羊茅叶片中O -2的产生速率在不同酸雨pH=5㊁p H=4㊁p H=3处理下与对照处理(pH =7)相比分别提高了24.41%㊁36.50%㊁68.25%,且均与对照处理(pH =7)差异显著.匍匐剪股颖叶片内O -2产生速率在不同酸雨p H=5㊁p H=4㊁pH=3处理下与对照处理(p H =7)相比分别提高了23.91%㊁47.14%㊁89.56%,p H=3㊁pH=4酸雨处理下均与对照处理(p H=7)差异显著.草地早熟禾叶片中O -2的产生速率在不同酸雨p H=5㊁p H=4㊁p H=3处理下与对照处理(pH=7)相比分别提高了98.90%㊁114.92%㊁137.57%,且均与对照处理(pH=7)差异显著.草地早熟禾叶片内O -2产生速率上升幅度最大.2.3㊀模拟酸雨对草坪草保护酶系统的影响2.3.1㊀模拟酸雨对4种草坪草叶片内超氧化歧化酶(S O D )活性的影响㊀模拟酸雨处理对草坪草叶片内S O D 活性的影响见图3.图3㊀模拟酸雨胁迫下4种草坪草叶片S O D 活性的变化F i g u r e 3㊀C h a n g s o f S O Da c t i v i t y o f f o u r t u r f gr a s s u n d e r a c i d r a i n s t r e s s㊀㊀如图3所示,多年生黑麦草㊁高羊茅㊁匍匐剪股颖㊁草地早熟禾叶片内的S O D 活性均伴随p H 降低呈现先上升后下降的趋势,且均在p H=5时叶片内S O D 活性到达最高,与对照处理(pH=7)相比分别提高了13.54%㊁4.70%㊁22.52%㊁10.82%,其中多年生黑麦草㊁高羊茅叶片内S O D 活性在p H =5的酸雨处理下与对照处理(p H=7)差异显著.4种草坪草在p H=3㊁pH=4酸雨处理下叶片内S O D 活性均低于对照处理(pH=7),并于p H=3的酸雨处理下活性达到最低,多年生黑麦草㊁高羊茅㊁匍匐剪股颖㊁草地早熟禾叶片内S O D 活性与对照处理(pH =7)相比分别降低了18.90%㊁16.25%㊁16.61%㊁11.81%,且均与对照处理(pH=7)差异显著.2.3.2㊀模拟酸雨对草坪草叶片内过氧化氢酶(C A T )活性的影响㊀模拟酸雨处理下4种草坪草叶片内C A T 活性变化见图4.图4㊀模拟酸雨胁迫下对4种草坪叶片C A T 活性的变化F i g u r e 4㊀C h a n g s o fC A Ta c t i v i t y o f f o u r t u r f gr a s s u n d e r a c i d r a i n s t r e s s由图4可知,多年生黑麦草㊁高羊茅㊁草地早熟禾叶片内的C A T 活性在不同浓度酸雨的胁迫下与对照处理(p H=7)相比无显著差异,但草地早熟禾叶片内C A T 活性一直维持在较高水平.匍匐剪股颖叶片内C A T 活性随着p H 值的降低而呈现出 升高-降低 的变化趋势,并在p H=5的酸雨胁迫下C A T 活性达到最高,与对照处理相比上升49.25%,叶片内C A T 活性与对照处理(pH=7)差异显著.2.3.3㊀模拟酸雨对4种草坪草叶片内过氧化物酶(P O D )活性的影响㊀模拟酸雨处理对草坪草叶片内P O D 活性的影响见图5.图5㊀模拟酸雨胁迫下4种草坪草叶片P O D 活性的变化F i g u r e 5㊀C h a n g s o fP O Da c t i v i t y o f f o u r t u r f gr a s s u n d e r a c i d r a i n s t r e s s第1期王子琦等:模拟酸雨对4种草坪草幼苗生理特性影响111㊀㊀㊀由图5可知,伴随酸雨浓度的增加,多年生黑麦草㊁高羊茅和匍匐剪股颖叶片内P O D 活性呈现上升趋势,其中多年生黑麦草P O D 活性在不同处理下叶片内P O D 活性无显著差异,高羊茅P O D 活性在不同酸雨p H=5㊁p H=4㊁p H=3处理下与对照处理相比(pH =7)分别上升了15.13%㊁40.34%㊁42.86%,匍匐剪股颖P O D 活性在不同酸雨p H=5㊁p H=4㊁p H=3处理下比对照处理(p H=7)分别上升了10.40%㊁24.28%㊁23.70%,并均在p H=3㊁p H=4酸雨处理时与对照处理(pH=7)下的相关值差异显著.草地早熟禾P O D 活性在不同浓度的酸雨处理下伴随p H 的降低呈现 升高-降低 的趋势,并且在p H=4酸雨处理时达到最高,与对照处理相比提高了37.97%,且差异显著.2.4㊀模拟酸雨对草坪草有机渗透调节物质的影响2.4.1㊀模拟酸雨对4种草坪草叶片内可溶性蛋白含量的影响㊀模拟酸雨处理对4种草坪草叶片内可溶性蛋白含量影响见图6.图6㊀模拟酸雨胁迫下4种草坪草叶片可溶性蛋白含量的变化F i g u r e 6㊀C h a n g s o f s o l u b l e p r o t e i n c o n t e n t o f f o u r t u r f gr a s s u n d e r a c i d r a i n s t r e s s由图6可知,4种草坪草叶片内可溶性蛋白含量总体上随着p H 值的降低呈逐渐降低的变化趋势,其中高羊茅的可溶性蛋白含量在p H=5㊁pH=4㊁p H=3的酸雨处理下与对照处理(pH=7)相比,分别下降了2.63%㊁9.10%㊁17.96%,仅p H=3的酸雨处理与对照处理(p H=7)差异显著.多年生黑麦草的可溶性蛋白含量在p H=5㊁p H=4㊁pH=3的酸雨处理下与对照处理(pH=7)相比分别下降了17.35%㊁21.87%㊁25.52%.匍匐剪股颖的可溶性蛋白含量在p H=5㊁p H=4㊁pH=3的酸雨处理下与对照处理(pH=7)相比分别下降了25.30%%㊁39.75%㊁40.15%.与对照处理(p H=7)相比,草地早熟禾在p H=5㊁p H=4㊁pH=3的酸雨处理下分别下降了40.27%㊁46.45%㊁52.72%.且多年生黑麦草㊁匍匐剪股颖㊁草地早熟禾的可溶性蛋白含量均在不同p H 酸雨处理下与对照处理(p H=7)差异显著.2.4.2㊀模拟酸雨对4种草坪草叶片内可溶性糖含量的影响㊀模拟酸雨处理对4种草坪草叶片内可溶性糖含量的影响见图7.图7㊀模拟酸雨对4种草坪叶片可溶性糖含量的变化F i g u r e 7㊀C h a n g s o f s o l u b l e s u g a r c o n t e n t o f f o u r t u r f gr a s s u n d e r a c i d r a i n s t r e s s由图7可知,高羊茅㊁草地早熟禾叶片内可溶性糖含量伴随酸雨p H 下降而降低,在p H=3的酸雨处理下叶片内可溶性糖含量达到最低,与对照处理(pH=7)相比分别降低了30.77%㊁46.67%,差异显著.多年生黑麦草㊁匍匐剪股颖在不同浓度酸雨处理下叶片内可溶性糖含量虽有变化,但无显著性差异.2.4.3㊀模拟酸雨对4种草坪草叶片内脯氨酸含量的影响㊀模拟酸雨处理对草坪草叶片内脯氨酸含量影响见图8.图8㊀模拟酸雨对4种草坪叶片脯氨酸含量的变化F i g u r e 8㊀C h a n g s o f p r o l i n e c o n t e n t c o n t e n t o f f o u r t u r f gr a s s u n d e r a c i d r a i n s t r e s s由图8可知,4种草种叶片内脯氨酸含量均随pH 降低呈上升趋势.其中,多年生黑麦草的脯氨酸含量在p H=5㊁p H=4㊁p H=3酸雨处理下与对照处理(pH=7)相比分别上升2.29%㊁18.37%㊁24.49%,高羊茅的脯氨酸含量在p H=5㊁pH=4㊁p H=3酸雨处理下与对照处理(pH=7)相比分别上升22.15%㊁50.20%㊁93.20%,匍匐剪股颖的脯氨酸含量在p H=5㊁p H=4㊁p H=3酸雨处理下与对照处理(pH=7)相比分别上升2.17%㊁13.04%㊁56.52%,并均在p H=3㊁pH=4酸雨处理时与对照处理(pH=7)差异显著.匍匐剪股颖叶片内脯氨酸含量在p H=5㊁p H=4㊁p H=3酸雨处理下与对照处理(pH=7)相比分别上升了17.57%㊁46.79%㊁87.80%,且差异显著.112㊀林㊀业㊀与㊀生㊀态㊀科㊀学第34卷㊀㊀2.4.4㊀4种草坪草对酸雨胁迫适应性的综合评价㊀4种草坪草对模拟酸雨适应性综合评价结果见表2.表2㊀4种草坪草对酸雨抗性的隶属函数分析T a b l e 2㊀M e m b e r s h i p f u n c t i o na n a l y s i s o f 4s p e c i e s o f t u r f g r a s s e s a g a i n s t a c i d r a i n r e s i s t a n c e 草种G r a s s 丙二醛含量M D Ac o n t e n t氧自由基O x y ge n r a d i c a l 超氧化物歧化酶含量S O Dc o n t e n t 过氧化氢酶含量C A Tc o n t e n t过氧化物酶含量P O Dc o n t e n t多年生黑麦草1.0001.0000.0000.9590.000高羊茅0.6040.7000.3600.9751.000匍匐剪股颖0.2250.6011.0000.0000.371草地早熟禾0.0000.0000.8601.0000.598草种G r a s s 可溶性蛋白含量S o l u b l e p r o t e i nc o n t e n t可溶性糖含量S o l u b l e s u ga r c o n t e n t脯氨酸含量P r l i n e c o n t e n t隶属函数值S u b o r d i n a t i v ef u n c t i o nv a l u e位次R a n k 多年生黑麦草0.6240.3710.8500.6012高羊茅1.0001.0000.9500.8241匍匐剪股颖0.2860.0001.0000.4353草地早熟禾0.0000.9810.0000.4304㊀㊀如表2所示,单一指标很难全面反映草坪草受到酸雨胁迫的所有信息,只有进行多项指标的综合研究,才能做出全面而正确的评价.利用草坪草对酸雨的综合反应,选择多个生理指标组成综合指标来划分植物的适应性等级.因此,采用隶属函数值法,即用模糊数学隶属度公式对各项指标测定值进行定量转换,用4个草种各项指标隶属度的平均值作为草坪草适应能力综合评定结果.由各个隶属度函数值得到4种草坪草抗酸雨胁迫能力由强到弱的顺序为高羊茅㊁多年生黑麦草㊁匍匐剪股颖㊁草地早熟禾.3㊀讨论与结论3.1㊀讨论3.1.1㊀酸雨对植物伤害指标的影响㊀在逆境中,当环境污染物进入植物体内后,自由基的产生己经超出了保护酶的清除范围,因而对植物产生毒害作用.自由基与膜脂作用使膜中磷脂的不饱和脂肪酸过氧化,产生膜脂过氧化自由基㊁脂过氧化物㊁丙二醛(M D A )等[21].O -2的化学性质很活跃,能够攻击细胞膜上的脂肪酸产生毒性很强的过氧化物,这些物质会侵害核酸㊁蛋白质等而引起一系列的细胞破坏作用[22].当环境胁迫引起植物叶片细胞膜的膜脂过氧化时,其产物M D A 含量相应增加,而其细胞质膜透性也增大[21].试验结果表明,4种草坪草的O -2产生速率和M D A 含量均随酸雨p H 值的降低而升高,且在p H=3的酸雨处理下,4种草坪草叶片内M D A 含量和超氧阴离子产生速率均与对照处理(p H=7)有显著性差异,说明模拟酸雨已经对草坪草细胞膜产生伤害,且模拟酸雨p H 值越低,细胞膜受到的伤害越明显[23].3.1.2㊀酸雨对保护酶系统的影响㊀S O D ㊁P O D 和C A T 是活性氧清除系统的重要保护酶[24].超氧化物歧化酶(S O D )是活性氧清除反应过程中第一个发挥作用的抗氧化物酶,能将O -2快速歧化为H 2O 2和分子氧.过氧化物酶(P O D )是一种能利用过氧化氢氧化供氢体的酶,它对H 2O 2是非常专一的,而对供氢体的要求则较为广.过氧化物酶体的标志酶是过氧化氢酶(C A T ).P O D ㊁C A T 能进一步催化H 2O 2转化为H 2O ㊁分子氧,从而起到维护细胞的完整性保护细胞膜系统的作用[23].S O D ㊁P O D ㊁C A T 构成了植物的主要抗氧化物酶系统.试验表明,随着植物叶片内O -2产生速率增加㊁M D A 含量累积,多年生黑麦草㊁高羊茅㊁匍匐剪股颖㊁草地早熟禾叶片内S O D 活性均呈现先上升后下降的单峰变化,且均在p H=5酸雨处理下活性达到最高,说明在草坪草一定的耐受范围内其自身会通过升高体内抗氧化酶活性来抵御逆境条件的伤害,但当胁迫增大超越植物的耐受限度㊁打破草坪草本身酶系统平衡时,酶系统活性受到抑制,进而导致酶活性下降甚至失活[25].在模拟酸雨p H 值逐渐降低的情况下,4种草坪草的P O D 活性均有上升的趋势,其中多年生黑麦草㊁高羊茅㊁匍匐剪股颖在p H=3的酸雨处理时达到最大值,草地早熟禾在p H=4的酸雨处理时达到峰值,说明酸雨胁迫可以激发P O D 活性,进而将H 2O 2转化为H 2O ㊁O 2.这与刘世彪第1期王子琦等:模拟酸雨对4种草坪草幼苗生理特性影响113㊀㊀㊀等对低温胁迫下绞股蓝和五柱绞股蓝的研究结果一致[26].相比S O D ㊁P O D 活性的变化,4种草坪草的C A T 活性变化幅度很小,说明酸雨胁迫对4种草坪草的C A T 活性影响较小.本试验结果表明,在酸雨的污染下,4种草的保护酶系统对胁迫的适应㊁抵御能力是有一定限度的.3.1.3㊀酸雨对有机渗透调节物质的影响㊀可溶性蛋白㊁可溶性糖㊁脯氨酸作为主要的渗透调节物质存在于植物体内.可溶性蛋白质具有稳定细胞蛋白结构,有效保持细胞保水能力㊁保持脂膜完整性㊁防止酶变性失活㊁防止脂膜透性改变等保护作用.逆境条件下,可溶性糖是植物重要的渗透调节物质之一,其他有机溶质的碳架和能量来源也是可溶性糖.脯氨酸是胁迫下易于积累的一种氨基酸,在一定程度内调节胞内膨压,进而使植物表现出逆境的适应性,所以脯氨酸积累是植物抵抗渗透胁迫的有效方式之一[27].试验结果表明,4种供试草坪草的脯氨酸含量均随酸雨p H 的降低而增加,说明植物细胞内通过脯氨酸积累提高细胞液浓度,维持细胞水势,从而减少酸雨对草坪草的伤害.在逆境环境下,细胞内正常蛋白质合成会受到抑制[28].本试验,酸雨处理后的4种草坪草叶片内可溶性蛋白含量随着p H 值的降低而降低,是因为酸雨胁迫下草坪草叶片内蛋白分解或者是合成受到了抑制[28],进而导致叶片内部可溶性蛋白含量减少.相比较脯氨酸含量和可溶性蛋白含量的变化,4种草坪草叶片内可溶性糖含量变化在整个酸雨胁迫中相对较缓,原因可能是在酸雨胁迫下4种草坪草可溶性糖对胁迫敏感度低于脯氨酸和可溶性蛋白.3.2㊀结论随着酸雨p H 降低,4种草坪草形态及叶片内的M D A 含量㊁O -2产生速率㊁保护酶活性和渗透物质含量均受到一定的影响;通过隶属函数对4种草坪草对酸雨胁迫的能力进行综合评价,4种草坪草对酸雨抗性能力从强到弱排序是高羊茅(0.824)㊁多年生黑麦草(0.601)㊁匍匐剪股颖(0.435)㊁草地早熟禾(0.430),其中高羊茅抗酸雨能力最强.参考文献:[1]李文华,杨修.环境与发展[M ].北京:科学技术文献出版社,2004:8083.[2]赵栋,潘远智,邓仕槐,等.模拟酸雨对茶梅生理生态特性的影响[J ].中国农业科学,2010,43(15):31913198.[3]杨舒贻,李俊成,惠文凯,等.强酸胁迫下大叶相思幼苗抗性生理机制研究[J 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雨养和灌溉条件对黑小麦产量形成及品质的影响

雨养和灌溉条件对黑小麦产量形成及品质的影响

雨养和灌溉条件对黑小麦产量形成及品质的影响作者:蒋方山,张海军,吕连杰,安霞,陈军,韩明明来源:《农学学报》 2018年第7期摘要:为了明确黑小麦对水分逆境胁迫的响应机理,采用大田试验方法,以黑小麦‘山农紫麦1 号’为试验材料,设置灌溉和雨养两个处理,对黑小麦干物质积累及转运、籽粒灌浆特性及品质性状进行研究。

结果表明:雨养条件下,黑小麦籽粒灌浆速率峰值出现时间提前,灌浆持续时间缩短,平均灌浆速率显著降低。

雨养处理提高了黑小麦成熟期干物质在籽粒中的分配比例;降低了开花后干物质的积累能力,降低了干物质积累总量,减少了籽粒中来自开花后干物质的比例。

雨养处理主要降低了黑小麦的穗粒数和千粒重,从而使产量显著降低,对单位面积穗数影响不显著。

与灌溉处理相比,雨养条件下黑小麦籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、面筋指数、沉淀指数、面团形成时间、面团稳定时间分别提高了13.68%、18.83%、14.02%、34.10%、68.57%和120.29%,差异达到显著水平;吸水量与灌溉处理差异不显著。

干旱胁迫通过降低黑小麦的穗粒数和千粒重降低产量,但可以改善黑小麦籽粒品质。

关键词:黑小麦;雨养;干物质积累;灌浆;品质0 引言小麦是中国主要粮食作物之一。

其种植面积可占到粮食作物总面积的22%左右,产量占粮食总产的20%以上[1]。

水分是影响小麦产量和品质的重要因素之一。

农业用水量约占全国总用水量的70%左右,其中灌溉用水占农业用水的86%[2]。

中国水资源短缺表现突出,中国水资源总量仅占世界总量的6%,人均水资源占有量为世界人均的1/4[3]。

干旱缺水地区面积占全国国土面积的52%,其中完全没有灌溉条件的旱耕地达4.1×107 hm2[4]。

干旱逐渐成为小麦生产可持续发展的重要限制因素。

因此加大抗旱节水的科技创新力度,发展旱作农业,对于保证中国粮食安全和水安全有重要意义。

黑粒小麦是普通小麦中籽粒性状比较特殊的一类小麦,其籽粒颜色一般为深紫、深蓝或紫黑色。

多年生黑麦草的防御机制对模拟酸雨和镉复合胁迫的响应

多年生黑麦草的防御机制对模拟酸雨和镉复合胁迫的响应

多年生黑麦草的防御机制对模拟酸雨和镉复合胁迫的响应作者:邱萍凌显容郭巧胡霞来源:《南方农业·上》2024年第02期摘要为深入探讨酸雨和重金属镉复合污染土壤的植物修复原理,通过对不同酸雨和镉复合胁迫处理下多年生黑麦草种子萌发和幼苗生理生化分析,探究模拟酸雨和镉胁迫对多年生黑麦草种子发芽率、发芽势、幼苗生物量、叶绿素含量、丙二醛含量和相对电导率的影响。

结果表明,低浓度的酸雨和镉复合胁迫(pH值6.0+Cd 0.5 mg∙L-1)促进了多年生黑麦草种子的萌发和幼苗叶片叶绿素的合成;而高浓度的酸雨和镉复合胁迫(pH值3.0+Cd 40 mg∙L-1)显著抑制了多年生黑麦草种子的萌发和植株的生长,明显降低了多年生黑麦草幼苗生物量和叶绿素含量,表现出一定的“低促高抑”现象。

多年生黑麦草幼苗叶片的过氧化物酶活性随复合胁迫的加剧而明显降低,而丙二醛含量和相对电导率却随复合胁迫的加剧而显著增加。

试验结果可为酸雨和重金属污染土壤的植物修复提供一定的参考依据。

关键词多年生黑麦草;酸雨;镉;种子萌发;幼苗生长生理中图分类号:Q945.78 文献标志码:A DOI:10.19415/ki.1673-890x.2024.03.027酸雨是指pH值小于5.6的降水,是因人類活动或自然灾害(森林火灾、火山爆发等)导致降水酸化的一种污染现象[1]。

中国酸雨主要分布在四川盆地及长江以南、青藏高原以东的大部分地区。

酸雨不仅对植被产生直接影响,还造成水源及土壤酸化,带来严重的生态环境问题[2]。

近年来,由于工业活动、城市化进程的快速发展,以及污水灌溉、施用劣质肥料等农业活动,重金属污染问题愈发严重。

在所有非植物必需的重金属元素中,镉容易在人体内聚集,最难以修复也最引人关注。

据普查,目前全国约有1.3万hm2耕地遭受镉污染,有些地区的农田污染严重超标[3]。

重金属进入土壤后被植物吸收,不仅影响植物的生长发育,还会通过食物链积累,最终危害人类健康。

探究“酸性降水”对“森林生态系统”的影响实验报告单-何武

探究“酸性降水”对“森林生态系统”的影响实验报告单-何武

探究“酸性降水”对“森林生态系统”的影响实验报告单-何武引言本实验旨在探究酸性降水对森林生态系统的影响。

酸性降水是指降水中酸性物质(如硫酸、硝酸等)含量过高的降水。

由于人类活动导致的大气污染,酸性降水成为了严重的环境问题之一。

本实验通过模拟酸性降水情况,研究其对森林生态系统的影响。

材料与方法1. 实验地点:选择一个森林生态系统较为完整的地区作为实验地点。

2. 设计组和对照组:将实验地分为两组,一组暴露在酸性降水环境下,另一组暴露在自然降水环境下作为对照组。

3. 数据采集:在实验期间,记录各组的环境指标(如pH值、土壤湿度、种群数量等),以及森林生态系统中的生物多样性等数据。

4. 数据分析:通过对比组间数据,分析酸性降水对森林生态系统的影响程度。

结果与讨论经过一段时间的实验观察与数据分析,得到了以下结果:1. 酸性降水环境下的森林生态系统受到了明显的负面影响。

与对照组相比,酸性降水组中的土壤湿度显著降低,生物多样性指数下降,某些物种数量减少。

2. 酸性降水导致了土壤的酸化,破坏了土壤中的微生物环境,从而影响了森林内部的营养循环。

3. 酸性降水还对森林内的植物生长产生了不利影响,导致植物生长缓慢、叶片凋落早等现象。

4. 综合结果显示,酸性降水对森林生态系统的稳定性和功能产生了明显的破坏作用。

结论酸性降水对森林生态系统造成了一系列的负面影响,包括土壤酸化、生物多样性减少、植物生长受限等。

这对于森林生态系统的可持续发展和生态平衡具有重要意义。

为了减少酸性降水带来的负面影响,应当加强大气污染治理,减少酸性物质排放,保护森林生态环境的健康发展。

参考文献[1] 某某论文,酸性降水对森林生态系统的影响机制研究,20XX。

[2] 某某著,环境污染与森林生态系统保护,20XX。

以上是实验报告的主要内容,结合实际情况进行适当的修改和补充。

模拟酸雨对不同叶色李和桃生理特性的影响

模拟酸雨对不同叶色李和桃生理特性的影响

模拟酸雨对不同叶色李和桃生理特性的影响
刘伟忠;毛妮妮;姜卫兵;张斌斌
【期刊名称】《江西农业学报》
【年(卷),期】2011(023)011
【摘要】研究了夏季和秋季模拟酸雨对不同叶色李和桃生理特性的影响,结果表明:酸雨胁迫对紫叶李的细胞膜透性、叶绿素含量、花色素苷含量、抗氧化酶活性影响最大,对红叶桃影响最小;李、桃对酸雨胁迫的反应秋季较夏季更敏感,各生理指标变化幅度较大.
【总页数】5页(P5-9)
【作者】刘伟忠;毛妮妮;姜卫兵;张斌斌
【作者单位】江苏丘陵地区镇江农业科学研究所,江苏句容212400;江苏丘陵地区镇江农业科学研究所,江苏句容212400;南京农业大学园艺学院,江苏南京210095;南京农业大学园艺学院,江苏南京210095;南京农业大学园艺学院,江苏南京210095
【正文语种】中文
【中图分类】S662
【相关文献】
1.不同砧穗组合对桃生长、抗逆性及生理特性的影响 [J], 李林英
2.不同叶色李和桃品种对模拟酸雨胁迫的抗性差异 [J], 毛妮妮;姜卫兵
3.采后不同贮藏条件对红阳猕猴桃生理特性的影响 [J], 庞立;欧志升;夏菠;夏延斌;
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5.模拟酸雨对外来入侵植物五爪金龙幼苗生理特性的影响 [J], 邓旭;梁芳;辛桂瑜;侯智红
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模拟酸雨对五爪金龙幼苗光合生理特性的影响

模拟酸雨对五爪金龙幼苗光合生理特性的影响

模拟酸雨对五爪金龙幼苗光合生理特性的影响赵则海【摘要】The inhibition of acid rain on growth and development of crop and economic crop often caused serious economic lossess in the Southern China. However, some harmful invasive species was still spreading and its harmfulness was not obviously inhibited under acid rain conditions. Therefore, the study on biological characteristics of invasive species with acid rain condition will help reveal its invasion rules. The pot experiments for Ipomoea cairica seedling were implemented under artificial environmental conditions (light incubator conditions:temperature was 30℃, relative humidity was 47.6%and photosynthetic active radiation (PAR) was 63.6 μmol·m-2·s-1). And nutrient solution was spraying on leaves of I. cairica seedling every day. I. cairica seedling were continuously treated with simulated acid rain (pH value of acid rain were 2, 3, 4, 5 and 6). The photosynthetic physiology characteristics were mensurated using LI-6400 portable photosynthesis system and spectrophotometry. The results showed that:the net photosynthetic rate of leaves of I. cairica decreased with reducing the pH values of acid rain. When the photosynthetic active radiation was less than 200 μmol·m-2·s-1, the net photosynthetic rate increased with increasing of photosynthetic active radiation under different acid rain treatments. When the photosynthetic active radiation was more than 200 μmol·m-2·s-1, rules of the net photosynthetic rates with different pH values of acid rain at the same photosynthetic activeradiation were as follows: CK(control check)> pH6.0> pH5.0> pH4.0 >pH3.0> pH2.0. With decreasing of pH values of acid rain, light saturation point (LSP), light compensation point (LCP), maximum net photosynthetic rate, apparent quantum yield (AQY) and dark respiration rate displayed a decrease trend. Among them, the inhibitory effects on all photosynthetic characteristic parameters reached the significant level under the acid rain treatments of pH3.0 and pH2.0. The treatments of acid rain stress decreased chlorophyll contents in leaves of I cairica, and increased the contents of malondialdehyde (MDA) and soluble sugar significantly. Which indicated that acid rain stress had a destructive effect on the leaf cell membrane system. Effect of acid rain treatments of pH6.0, pH5.0 andpH4.0 was not obvious on photosynthetic physiological characteristics. But acid rain treatments of pH3.0 and pH2.0 inhibited significantly on photosynthetic capacity of I. cairica. Acid rain stress decreased ability to utilize strong light of I. cairica, and improved their ability to utilize weak light. The photosynthetic physiological characteristics of I. cairica showed sensitive on acid rain. There were certain capacitis of tolerance and adaptability against acid rain stress.%在华南地区,酸雨引起的农作物和经济作物生长发育障碍常导致严重的经济损失,而一些有害入侵种在酸雨条件下仍在扩散,危害性未受到明显的抑制。

不同施肥条件下模拟酸雨对小白菜生长品质的影响

不同施肥条件下模拟酸雨对小白菜生长品质的影响

不同施肥条件下模拟酸雨对小白菜生长品质的影响房春生;杨楠;孙俪袁;王健颖;刘继秀;王菊【摘要】通过大棚试验,研究在不同酸度模拟酸雨胁迫下,施加无机肥和有机肥对小白菜生长周期叶绿素含量、全氮、全磷、全钾积累量的影响.结果表明,酸雨对小白菜的生长有抑制作用,强酸性酸雨(pH≤3.5)抑制效果更显著,各指标含量在处理后21~28 d积累速率最大,且在成熟期无机肥组大于有机肥组.与CK相比,pH2.5、3.5、4.5、5.6处理的小白菜各指标在收获期损失率表现为,叶绿素含量:无机肥组分别损失27.99%、15.29%、7.94%、1.09%;有机肥组分别损失25.39%、7.43%、0.18%、-2.45%;全氮积累量:无机肥组分别损失47.28%、37.04%、23.58%、8.65%;有机肥组分别损失37.89%、34.93%、23.58%、8.65%;全磷积累量:无机肥组分别损失49.15%、25.84%、-3.54%、-1.69%;有机肥组分别损失46.69%、45.11%、22.15%、14.53%;全钾积累量:无机肥组分别损失55.42%、35.39%、8.26%、6.52%;有机肥组分别损失36.43%、22.62%、9.57%、6.85%.有机肥能减缓酸雨作用下小白菜叶绿素含量的损失;减缓强酸性酸雨作用下氮磷钾积累量的损失,而无机肥能减缓弱酸性酸雨作用下氮磷钾积累量损失.因此,可根据蔬菜种植地区的酸雨酸度情况,选择合适的施肥条件.【期刊名称】《广东农业科学》【年(卷),期】2015(042)015【总页数】5页(P31-35)【关键词】酸雨;肥料;小白菜;叶绿素;氮磷钾积累量【作者】房春生;杨楠;孙俪袁;王健颖;刘继秀;王菊【作者单位】吉林大学环境与资源学院,吉林长春130012;吉林大学环境与资源学院,吉林长春130012;吉林大学环境与资源学院,吉林长春130012;吉林大学环境与资源学院,吉林长春130012;吉林大学环境与资源学院,吉林长春130012;吉林大学环境与资源学院,吉林长春130012【正文语种】中文【中图分类】Q945.78酸雨是指pH值小于5.6的大气降水,危害人类健康,腐蚀文物建筑,破坏生态环境,是当今世界面临的重大环境问题之一[1]。

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本科生毕业论文题 目:模拟酸雨对一年生黑麦草生长及抗氧化能力的影响 姓 名: 李人杰 学 院: 生命科学学院 专 业: 生物技术 班 级: 1班 学 号: 2006364116指导教师: 刘爱荣 职称: 教授2010年5月29日 安徽科技学院教务处制目录摘要 (2)关键词 (2)引言 (2)1材料与方法 (2)1.1材料 (2)1.1.1供试材料 (2)1.1.2模拟酸雨的配制 (2)1.1.3药品 (2)1.1.4仪器 (3)1.2方法 (3)1.2.1试验设计 (3)1.2.2根系活力、叶绿素含量和硝态氮含量的测定 (3)1.2.3抗氧化酶活性的测定 (4)1.2.4丙二醛含量和质膜透性的测定 (4)2 结果与分析 (4)2.1模拟酸雨对根系活力的影响 (4)2.2模拟酸雨对黑麦草叶片叶绿素含量的影响 (5)2.3模拟酸雨对硝态氮含量的影响 (5)2.4叶片CAT活性变化 (6)2.5叶片POD活性变化 (6)2.6叶片SOD活性变化 (7)2.7模拟酸雨对叶片MDA含量的影响 (7)2.8模拟酸雨对叶片细胞质膜透性的影响 (8)3讨论 (8)致谢 (9)参考文献 (9)英文摘要 (10)英文关键词 (10)模拟酸雨对一年生黑麦草生长及抗氧化能力的影响生物技术专业学生李人杰指导教师刘爱荣摘要:以一年生黑麦草为试验材料,在pH值为5.6、5.0、4.0、3.0、2.0的模拟酸雨处理下,研究了其若干生理指标及叶片抗氧化系统的变化。

结果表明,随着模拟酸雨pH 值的下降,一年生黑麦草根系活力、超氧化物歧化酶(SOD) 和过氧化氢酶(CA T) 的活性呈先上升后下降趋势;叶绿素含量呈下降趋势;硝态氮含量、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量和质膜透性(PMP)呈上升趋势。

pH 值为5.0、4.0、3.0、2.0的模拟酸雨对一年生黑麦草均有伤害,pH值为5.6的模拟酸雨对一年生黑麦草的影响较小。

关键词:生理指标;酸雨;一年生黑麦草酸雨是指大气中的SO2、SO3和氮化物与雨、雪等作用形成H2SO4和HNO3等含酸成分的降雨降雪等,国际规定酸雨为pH<5.6 的降水[1]。

自20世纪70年代以来,酸雨已逐步成为世界性的公害。

先是在欧洲、北美相继出现大范围的酸雨。

80年代中期以后,我国的酸雨区域也日益扩大,从西南、华南逐步向北推移,酸雨中心地区雨水pH也越来越低[2-3],酸雨已成为目前世界生态环境主要问题之一,也是我国的重大环境问题[4]。

20 世纪60年代,国内外学者就酸雨对植物生长的影响做了大量的研究,酸雨可使植物叶片失绿、枯落、生长减缓、生物量下降。

原因是酸雨打破植物体内活性氧代谢系统的平衡、破坏和降低活性氧清除酶系(SOD、CAT、POD)与淬灭剂(AsA、VE、Pro、GSH)的活性及含量,导致活性氧生成量增加,过量的自由基会造成细胞质膜选择透性的改变或丧失,电解质渗透增强,细胞电化学平衡破坏,代谢紊乱,细胞死亡[5-7]。

一年生黑麦草作为一种重要的牧草,对畜牧业的发展有十分重要的作用[8],但酸雨对黑麦生长及抗氧化能力的影响鲜见报道。

本试验探讨了模拟酸雨对一年生黑麦草若干生理指标的影响,以期为防治酸雨对一年生黑麦草的危害提供一定的依据。

1 材料与方法1.1 材料1.1.1供试材料: 一年生黑麦草种子由山东农业大学草坪研究所提供。

1.1.2模拟酸雨的配制用化学纯浓硫酸和浓硝酸按硫酸根与硝酸根的摩尔比为5∶1 配成混合酸母液,再用自来水稀释,用精密酸度计配成pH分别为5.6、5.0、4.0、3.0、2.0的模拟酸雨,并以不加酸的自来水作为对照(CK)pH为7.2。

1.1.3药品硫酸分析纯上海振企化学试剂有限公司无水乙醇分析纯上海振企化学试剂有限公司丙酮分析纯合肥工业大学化学试剂厂水合三酮氢茚(茚三酮)分析纯上海展云化工有限公司硝酸钾分析纯上海化学试剂有限公司磷酸二氢钾分析纯上海化学试剂有限公司甲苯分析纯蚌埠化学试剂厂85%磷酸分析纯国药集团化学仪器有限公司硫基水杨酸分析纯国药集团化学仪器有限公司正丙醇分析纯国药集团化学仪器有限公司正丁醇分析纯上海化学试剂有限公司乙二醇化学纯上海仪器三厂1.1.4仪器722S型可见光分光光度计上海陵光技术有限公司DDS-307型电导率仪上海精密科学仪器有限公司FA1004N型分析天平上海精密科学仪器有限公司电子万用炉天津市泰斯特仪器有限公司HH-S型恒温水浴锅江苏金坛国胜实验仪器厂JY2001型电子天平上海精密科学仪器有限公司天平仪器厂TDL-60B型台式离心机上海安亭科学仪器厂SHB-B95型循环水式多用真空泵郑州长城科工贸有限公司1.2 方法1.2.1试验设计2010年3月2日将黑麦草种子用0. 1 %的HgCl2消毒10 min,用自来水冲净,浸种24 h,将黑麦草种子均匀播在垫有2层吸水纸的白瓷盘(长15 cm、宽10 cm)中,置于25℃/18℃(昼/ 夜)恒温箱中发芽,白瓷盘中的吸水纸保持湿润,2010年3月23日移至西区温室中并浇灌1/ 2 浓度Hoagland营养液,2010年4月2日挑选长势一样的小苗,移栽至内装有完全Hoagland营养液的塑料桶(直径17 cm、高15 cm)中,共30桶,每桶50株苗,培养过程中无天然降雨的影响,其中每4天更换一次营养液,每天补充蒸发的水分至预定体积。

于2010年4月20日第一次开始处理,并设置6个处理组,5个重复。

试验期间每天处理一次,共14次,处理时间为每天下午。

每个试验组用微型喷雾器向受试材料叶面喷洒模拟酸雨1500 mL,对照植株喷等量自来水,每次持续30 min。

10 d后开始各项指标的测定。

1. 2. 2 根系活力、叶绿素含量和硝态氮含量的测定用氯化三苯四氮唑(TTC)法测定根系活力,用722S型可见光分光光度计测吸光度求出四氮唑还原量[9]。

以此表示脱氢酶活性并作为根系活力的指标。

叶绿素含量测定:每种处理取叶片约0.3g左右,放在研钵中加碳酸钙、石英砂及80%丙酮研磨至匀浆,将匀浆过滤到25mL 棕色容量瓶中,用80%丙酮冲洗研钵、研棒及残渣数次,最后连同残渣一起倒入漏斗进行过滤。

用80%丙酮冲洗滤纸,直至无绿色为止,最后用80%丙酮定容至25mL ,摇匀。

根据叶绿体色素提取液对可见光谱的吸收,用722S 型可见光分光光度计测出OD663和OD645,根据公式CT=20.29A 645+8.05A 663计算出提取液中叶绿素的含量[9]。

浓酸条件下NO3与水杨酸反应,生成硝基水杨酸,再加入8%的NaOH 溶液,在410nm 波长下测其吸光度。

在标准曲线上查出硝态氮浓度,计算样品中硝态氮的含量[9]。

1. 2. 3 抗氧化酶活性的测定取0. 5 g 根和叶加入p H 值7. 8的磷酸缓冲液( PBS) 冰浴研磨,定容至5 mL ,10000 r/ min 、4 ℃下离心20min ,取上清液。

超氧化物歧化酶(SOD)活性测定用氮蓝四唑(NBT)法,以每g 鲜重抑制NBT 光化还原50 %作为1个酶活性单位[9]。

过氧化物酶( POD)活性的测定用愈创木酚法,在测定条件下以1 min 内OD470变化值表示酶活性大小,以每分钟OD470变化0.01为一个过氧化物酶活性单位(U)[9]。

过氧化氢酶(CAT) 活性测定用紫外吸收法 ,以每分钟OD240减少0.1的酶量为一个酶活性单位(U)[9]。

1. 2. 4 丙二醛含量和质膜透性的测定丙二醛含量测定(MDA):称取剪碎的新鲜叶片,每种处理三份,共0.5g ,加5%三氯乙酸(TCA )5mL ,研磨后,所得匀浆在3000r/min 下离心10min 。

取上清液3mL ,加0.67%的硫代巴比妥酸(TBA )3mL ,混合后在100℃水浴上煮沸30min ,冷却后,再离心一次。

分别测定上清液在450nm 、532nm 和600nm 处的吸光度值[9]。

细胞质膜透性的测定:相对电导率的测定按照李振国和谭常方法进行[10-11]。

取材料2g ,在45℃萎蔫1h ,加20mL 蒸馏水后抽气,DDS-307型电导率仪直读电导仪测定电导率(C 1),再将样品在沸水浴中直至发黄,冷却,再测定其电导率(C 2),质膜透性用相对电导率表示:相对电导率=(C 1/C 2)×100%,每处理重复3次,结果取其平均值。

2 结果与分析2.1模拟酸雨对根系活力的影响204060801001201401601807.25.65.0 4.03.02.0pH值根系活力[μg /(g ·h )]图1 模拟酸雨对一年生黑麦草根系活力的影响Fig. 1 Effect of simulated acid rain on root activity of Lolium multif lorum由图可知,随着模拟酸雨pH 值的降低,其根系活力呈先上升后下降趋势。

模拟酸雨p H 值为5.6时根系活力明显上升,pH 为5.0、4.0、3.0、2.0时根系活力分别为对照的92.45%、92.34%、83.83%、52.51%。

2.2模拟酸雨对黑麦草叶片叶绿素含量的影响0.511.522.57.25.65.04.03.02.0pH值叶绿素含量(m g /g )图2 酸雨对一年生黑麦草叶片叶绿素含量的影响Fig. 2 Effect of simulated acid rain on chlorophyll content of Lolium multif lorum leaves植物叶片衰老或逆境胁迫时,由于活性氧的累积会使叶绿素降解。

从图2可以看出一年生黑麦草经模拟酸雨处理,随着pH 值的下降,一年生黑麦草叶片的总叶绿素含量呈下降趋势。

其中pH 值5.6 时与对照比差异不大,而pH 值≤4.0时,降幅更明显。

pH 值为5.0、4.0、3.0、2.0时,叶绿素含量分别为对照组的81.39%、73.22%、69.61%、48.46%。

2. 3模拟酸雨对硝态氮含量的影响由图2可知,pH5.6时硝态氮含量与对照相比略有下降,为对照的97.43%。

pH5.0、4.0、3.0、2.0硝态氮含量迅速增加,分别较对照增加了18.22 %、22.90%、48.87%和51.69%。

2004006008001000120014001600180020007.25.65.04.0 3.0 2.0pH值硝态氮含量(μg /g )图3 模拟酸雨对硝态氮含量的影响Fig. 3 Effect of simulated acid rain on NO3-N content of Lolium multif lorum2.4 叶片CAT 活性变化501001502002503007.25.65.04.03.02.0pH值C A T 活性U /(g .m i n )图4 模拟酸雨对一年生黑麦草叶片CAT 活性的影响Fig.4 Effect of simulated acid rain on CAT activity of Lolium multif lorum leavesCAT 存在于过氧化物体内,可以清除自由基。

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