人工模拟酸雨致酸土壤对莴苣的硝酸还原酶活性和根系活力的影响
酸雨影响植物生长实验报告
酸雨影响植物生长实验报告摘要：酸雨作为一种环境问题，对植物生长产生了明显的影响。
本实验通过模拟酸雨环境，研究了酸雨对植物生长的影响，并观察了不同酸度条件下植物的长势和根系发育情况。
结果表明，酸雨对植物的生长具有明显的负面影响，特别是在高酸度条件下。
这一研究为深入了解酸雨对生态系统的影响提供了实验证据。
引言：酸雨是由大气中硫氧化物和氮氧化物与水蒸气反应形成的，主要包括硫酸和硝酸。
近年来，酸雨成为了一个全球性的环境问题，对自然生态系统和农业产生了重要影响。
植物作为生态系统的关键组成部分之一，其生长状况直接受到酸雨的影响。
因此，本实验旨在研究酸雨对植物生长的影响，为进一步认识酸雨对生态和农业的危害提供实证数据。
材料与方法：材料：- 大豆种子- 不同浓度的硫酸和硝酸溶液- 淡水方法：1. 在实验开始前，将大豆种子分成若干组，每组包含相同数量的种子。
2. 准备不同浓度的硫酸和硝酸溶液，分别标记为A、B、C三组。
3. 将每组大豆种子放置在浸泡盘中，用相应浓度的酸雨溶液浸泡。
4. 在室温下，保持种子浸泡24小时。
5. 浸泡后，将种子移至含有淡水的培养皿中，继续生长。
6. 每天记录植物的生长情况，包括叶片数量、叶片颜色和根系生长情况。
7. 持续观察和记录植物生长情况，直到出现明显差异。
结果与讨论：在本实验中，我们观察了酸雨对大豆植物生长的影响。
根据实验条件，我们设置了三个不同酸度的处理组：A组为对照组（使用淡水浸泡），B组为中等浓度酸雨处理组，C组为高浓度酸雨处理组。
结果显示，C组植物的生长情况明显受到了不同程度的抑制。
在浸泡完成后的前几天，观察到C组的叶片数量较对照组和B组明显减少，叶片颜色也出现了不同程度的黄化。
而对照组和B组的植物生长则相对健康，叶片数量较多，颜色也较绿。
进一步观察发现，在C组植物的根系发育方面也受到了较大影响。
与对照组和B组相比，C组的根系生长较缓慢，根部呈现较浅的颜色。
根系是植物吸收水分和养分的重要部分，根系发育不良会直接影响植物的生长和生理状态。
酸雨实验观察酸雨对植物的影响
酸雨实验观察酸雨对植物的影响酸雨是指大气中含有过量酸性物质，使降雨的酸度较正常情况下偏低的一种自然现象。
酸雨对环境和生态系统造成了严重的影响，其中包括植物生长受阻、土壤酸化和水源的污染等。
为了更好地了解酸雨对植物的影响，我们进行了一次酸雨实验。
实验目的：观察酸雨对稻草和豌豆幼苗生长的影响，并分析可能的原因。
实验材料：1. 稻草2. 豌豆种子3. 酸雨溶液4. 普通水溶液（对照组）5. 盆栽土壤6. 盆栽花盆7. pH试纸8. 摄影设备实验步骤：1. 准备工作：准备稻草和豌豆种子，并分别放入盆栽花盆中。
2. 实验组：向实验组的花盆中注入一定浓度的酸雨溶液，确保土壤与酸雨溶液充分接触。
3. 对照组：向对照组的花盆中注入相同体积的普通水溶液，与实验组保持一致的条件。
4. 实验观察：记录每天的实验观察结果，包括植物生长情况、叶片颜色变化、根系发育等。
5. pH值测定：使用pH试纸测试酸雨溶液的酸度，以便进行后续数据分析。
6. 实验结果记录：将实验数据整理并进行分析，寻找酸雨对植物生长的影响规律。
实验结果：经过一段时间的观察和数据收集，我们得出了以下实验结果：1. 实验组中的稻草和豌豆幼苗受到酸雨的影响明显大于对照组。
实验组中的植物生长较慢，叶片出现黄化现象，枝条干瘪，根系生长不良。
2. 对照组中的植物生长正常，叶片翠绿，茁壮成长。
实验分析：1. pH值测定：酸雨溶液的pH值明显低于正常水溶液。
这表明酸雨溶液酸度较高。
2. 植物对酸雨的敏感性：植物对酸度较高的酸雨溶液更为敏感，其生长、光合作用和根系发育受到抑制。
我们分析认为，酸雨对植物的影响主要是由以下原因引起的：1. 酸性溶液对土壤酸化：酸雨中的硫酸和硝酸等酸性物质进入土壤，导致土壤的酸化，破坏了土壤微生物和多种养分的平衡，使植物无法吸收足够的营养。
2. 根系受阻：酸雨溶液中的氢离子可导致土壤中大量的铝毒离子释放，高浓度的铝离子抑制了植物根系的生长。
3. 光合作用受阻：酸雨使空气中的二氧化硫和氮氧化物浓度升高，进入植物叶片，破坏了叶片的结构和功能，影响了光合作用的进行。
模拟酸雨对植物生长的影响探究实验报告单
实验报告单实验题目: 酸雨对植物生长的影响探究实验目的:1. 探究酸雨对植物生长的影响。
2. 分析酸雨对植物叶片和根系的损害程度。
实验材料:1. 植物种子（同一品种）。
2. 盆栽或花盆。
3. 酸性液体（例如硫酸、盐酸）。
4. 自来水。
5. 定量注射器。
6. 试管或小容器。
7. pH测试纸或pH计。
8. 测量工具（如尺子、天平等）。
9. 记录表格或笔记本。
实验步骤:1. 准备工作:-将盆栽或花盆准备好，填充适量的土壤，并保证每个盆栽土壤的质地和养分含量相似。
-将植物种子均匀地撒在每个盆栽上，按照要求浇水并等待其发芽。
2. 实验组设置:-将盆栽分为不同组别，例如正常组（对照组）和酸雨处理组。
-酸雨处理组可分为不同浓度的酸性液体处理组。
3. 酸雨处理:-使用定量注射器将不同浓度的酸性液体分别注入试管或小容器中。
-用pH测试纸或pH计测量每种酸性液体的pH值，并记录下来。
-将相应浓度的酸性液体均匀地倒入每个酸雨处理组的盆栽中，确保土壤受到均匀的酸化处理。
4. 实验条件控制:-所有盆栽放置在相同的环境条件下，如光照、温度和湿度等。
-每天按照需要浇水，确保土壤湿润适宜。
5. 观察与记录:-每天观察植物的生长情况，包括植物高度、叶片颜色、叶片面积等。
-记录并比较正常组和不同酸雨处理组的植物生长情况。
-定期记录数据，例如每隔一周进行一次观察和测量。
6. 数据处理与分析:-根据观察结果和数据记录，在报告中绘制图表和图形展示实验结果。
-对各组别的植物生长情况进行比较和分析，评估酸雨对植物生长的影响程度。
实验结论:根据实验结果，可以得出对酸雨对植物生长的影响进行评估。
可能的结论包括：酸雨可能导致植物生长受抑制、叶片损伤或凋落，以及根系受到侵蚀等。
注意事项:1. 实验过程中要遵守相关安全操作规范，避免酸性液体直接接触皮肤或眼睛。
2. 确保实验条件的一致性，以减少其他因素对实验结果的干扰。
3. 观察和记录数据时要尽量客观，并重复实验以提高结果的可靠性。
酸雨对土壤酸化和植物生长的影响
酸雨对土壤酸化和植物生长的影响酸雨是一种已经为人们所熟知的环境问题，它不仅对大气环境产生了不良影响，同时也对土壤和植物生长造成了严重威胁。
在这篇文章中，我们将探讨酸雨对土壤酸化和植物生长的影响，以及可能的解决措施。
一、酸雨引发土壤酸化的机制酸雨形成的主要原因是大气中的二氧化硫和氮氧化物排放过多，与大气中的水分和氧反应而产生硫酸和硝酸，从而降到地面上。
一旦酸雨降落到土壤上，其中的硫酸和硝酸离子会与土壤中的钙离子、镁离子等碱性物质发生反应，使土壤的酸碱度发生改变。
长期以来，土壤酸化现象大大加剧，使得许多土壤中的重要养分逐渐流失，严重影响了植物的生长发育。
二、酸雨对土壤的影响1. 养分流失：酸雨降落在土壤中，会溶解土壤中的有机酸、无机酸和其他物质，导致土壤酸化和营养元素的流失。
特别是镁、钙、钾等重要的营养元素被酸雨溶解后排走，土壤变得贫瘠，给植物生长带来了重大隐患。
2. 铝中毒：土壤酸化后，土壤中的铝离子得到释放。
铝是一种高度活泼的元素，它会和植物根系中的磷结合，形成难溶的沉淀物，阻止了磷的吸收。
这导致了植物生长发育的严重障碍，甚至死亡。
3. 酸性土壤微生物的受损：酸雨对酸性土壤中的微生物群落也产生了广泛影响。
这些微生物在土壤中起着极其重要的作用，如分解有机质、固氮和供应植物营养元素等。
酸雨对它们的抑制和破坏，不仅影响了土壤中的生态系统平衡，还进一步抑制了植物的生长。
三、酸雨对植物生长的影响1. 餐叶和叶片氧化: 酸雨中的酸性物质会导致植物叶面上的叶绿素分解，进而降低光合作用的能力，限制植物的蓄能能力、生长和发育。
2. 根系与水分吸收: 酸雨对土壤的酸化严重破坏了植物的根系环境。
酸性土壤中的铝离子和其他元素的过量释放威胁到植物的根系健康，破坏了根系对水分和养分的吸收能力。
3. 增加病虫害发生: 酸雨会降低土壤中有益菌的活力和数量，降低了植物的抗病能力。
同时，酸性土壤还为一些寄生虫提供了适宜的生长环境，增加了病虫害的发生率。
酸雨对土壤环境与农作物产量的影响
酸雨对土壤环境与农作物产量的影响近年来，酸雨逐渐成为全球环境领域的热点问题，其对土壤环境与农作物产量造成的影响也越来越受到人们的关注。
据统计数据显示，目前全球有超过80个国家和地区受到酸雨的侵袭，其中包括我国的部分地区。
本文将从酸雨对土壤酸碱度、营养元素流失、土壤微生物群落以及对农作物的影响等方面进行论述，并探讨一些缓解酸雨对土壤环境与农作物产量影响的方法。
首先，酸雨对土壤酸碱度造成了不可忽视的影响。
由于雨水中的酸性物质（如硫酸、硝酸）与土壤中的碱性物质（如钙、镁）发生反应，使土壤的pH值下降，从而导致土壤变酸。
酸性土壤不仅直接对植物根系造成伤害，还会导致土壤中微生物活性减弱、土壤结构破坏、有机质分解速度降低等一系列问题，严重影响了农作物的生长发育。
此外，酸性土壤还会导致土壤中一些有益微量元素（如锌、铁）的溶解度增加，从而使这些元素的有效性降低，造成农作物对营养元素的吸收不足。
其次，酸雨还会导致土壤中的营养元素流失。
在酸雨的作用下，土壤中的铵态氮、硝态氮等氮素形态会发生转化，从而使硝酸盐大量流失。
此外，酸雨还会使土壤中的磷、钾等重要营养元素溶解度增加，进一步加速了这些元素的流失速度。
这些营养元素的流失不仅导致了土壤肥力的下降，也会对地下水环境造成污染，对农作物的生长发育带来不利影响。
另外，酸雨对土壤微生物群落也有一定的影响。
土壤中的微生物是维持土壤的生态平衡以及农作物生长的重要组成部分，而酸雨的酸性作用却会对土壤微生物群落的多样性和功能产生负面影响。
研究表明，酸雨环境下土壤中的细菌、真菌等微生物数量明显减少，一些有益微生物（如固氮菌、解磷菌）的活性下降，从而对土壤养分循环和植物的营养吸收产生不利影响。
此外，酸雨还会改变土壤微生物群落的物种组成和结构，导致一些致病菌的增多，增加了农作物发生病害的风险。
然而，面对酸雨对土壤环境与农作物产量的影响，人们也在不断探索缓解和治理的方法。
首先，加强酸雨监测和预警体系的建设，对受酸雨侵袭的地区进行实时监测和精准预警，有助于及时采取措施减少酸雨对土壤环境的损害。
酸雨对土壤理化性质与养分循环的影响
酸雨对土壤理化性质与养分循环的影响近年来，随着工业化和城市化的不断推进，酸雨问题逐渐引起人们的关注。
酸雨是一种含有高浓度酸性物质的降水，对环境和生态系统造成了严重的破坏。
本文将就酸雨对土壤理化性质与养分循环的影响展开论述。
首先，酸雨对土壤的酸化作用不可忽视。
酸雨中含有的硫酸和硝酸等酸性物质在与土壤中的钙、镁等碱性物质反应后，会使土壤的酸碱度发生变化，导致土壤的酸化。
酸性土壤具有较低的pH值，会影响土壤中微生物的生长和活性，降低土壤的肥力。
此外，酸雨还会溶解土壤中的一些重金属元素，如铝、锰等，释放到土壤中，进而对植物产生直接的毒害作用。
另外，酸雨对土壤中有机质进行降解，减少土壤的有机质含量，降低土壤保持水分和养分的能力，从而加速土壤的贫瘠化进程。
其次，酸雨对土壤养分循环也产生了一定的影响。
酸雨中的酸性物质不仅会导致土壤酸性增加，也会对土壤中的养分元素产生溶解和淋失的影响。
例如，钙、镁等碱性元素容易溶解在酸性环境中而流失，导致土壤中的钙、镁含量降低。
而土壤中的氮、磷、钾等养分元素则容易被酸雨中的硫酸和硝酸等酸性物质与之反应形成不溶性盐，从而减少了植物的有效养分的供应。
此外，酸雨还会改变土壤中的微生物和土壤动物的种群结构和功能，进而影响养分的转化和循环过程。
然而，酸雨对土壤的影响受到土壤类型、地理位置和酸雨的浓度等因素的综合影响。
不同类型的土壤具有不同的酸性抵抗能力，酸雨对酸性土壤的影响一般较大，而对碱性土壤的影响较小。
同时，地理位置也对土壤酸化的程度产生重要影响，一般而言，山地和城市地区更容易受到酸雨的侵蚀。
此外，酸雨的浓度越高，对土壤的影响也越大。
因此，要减轻酸雨对土壤的负面影响，需要从根源上减少酸雨的排放量。
在应对酸雨问题时，人们可以采取一系列的措施。
首先，减少工业和交通排放的二氧化硫、氮氧化物等酸性物质的排放量，降低酸雨的生成。
其次，加强环境教育，提高公众对酸雨问题的认识和关注度。
通过加大环境保护力度，推动绿色、可持续发展，减少对自然环境的进一步破坏。
酸雨对植物生长的影响与实验模拟
酸雨对植物生长的影响与实验模拟酸雨是指大气中含有较高浓度的酸性物质，在降水过程中与水蒸气结合而形成的降雨。
酸雨的形成主要与工业废气排放、交通尾气以及农业活动等有关。
长期以来，酸雨对环境和生态系统造成了严重破坏，其中包括植物生长的影响。
本文将探讨酸雨对植物生长的影响，并通过实验模拟进行验证。
一、酸雨对植物的直接伤害酸雨中的酸性物质如硫酸、硝酸等可直接损害植物的叶片和茎干等部位。
这些酸性物质会破坏植物叶片的天然保护层，造成叶片表面脱水，从而影响植物进行光合作用。
此外，酸性物质还可直接溶解植物的细胞膜，导致细胞死亡，进而影响植物的生长和发育。
二、酸雨对土壤的影响酸雨还对土壤产生一定的影响，从而影响植物的生长。
酸雨中的酸性物质与土壤中的矿物质发生反应，释放出大量的氢离子。
这些氢离子可使土壤酸化，降低土壤的pH值。
过酸的土壤对植物来说是不利的，会影响植物的根系发育和根系吸收水分和养分的功能，导致植物生长受限。
三、实验模拟酸雨对植物生长的影响为了验证酸雨对植物生长的影响，我们可以进行实验模拟。
首先，选择适当的植物进行实验，如黄瓜、小白菜等，这些植物对环境变化敏感且易于实验观察。
接下来，选取几个不同pH值的溶液，分别模拟酸雨和正常降雨。
将植物种植在这些溶液中，模拟植物在不同酸雨条件下的生长过程。
实验期间，观察并记录植物的生长情况，包括植物株高、叶片数量、叶片颜色等指标。
通过比较不同pH值下的植物生长情况，可以得出酸雨对植物生长的影响。
四、结论经过实验模拟，我们可以得出以下结论：酸雨对植物生长有一定的负面影响。
首先，酸雨中的酸性物质直接损伤植物的叶片和茎干，影响植物进行光合作用和细胞正常功能。
其次，酸雨使土壤酸化，影响植物的根系发育和吸收养分能力。
综上所述，酸雨对植物的影响是多方面的，对植物生长形成一定的威胁。
为了减缓酸雨对植物生长的影响，我们应该采取相应的措施。
例如，减少工业排放、加强环境监测、推广环保技术等。
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
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>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<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<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<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. 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经 过 以上过 程各处理 的土壤 ｐ 值表 。 Ｈ
经 模 拟 酸 雨 处 理 后 的 土 壤 ｐ 值 Ｈ
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
各处 理均 施入等 量 的基 肥 ， 莴苣 幼 苗移栽 到上述 盆钵 内 ， 蒸馏水维 持 一定 的土 壤湿度 。 将 用 ２ 实 验 方 法 ２ １ 叶 片硝 酸 还 原 酶 活 ・ 的 测 定 ： ． 眭
ｍｌ 量 ） （ ） ． 磷 酸 缓 冲 溶 液 （ Ｈ７ ５ ５ ｍＩ 蒸 馏 水 ５ｍｌ （ ） ． 磷 酸 缓 冲 溶 液 （ Ｈ７ ５ ５ｍｌ 容 ， １ ０ １Ｍ ｐ ． ） ＋ 。 ２ ０ １Ｍ ｐ ． ）
＋ ０ ２ ＫＮＯ。 。然 后 将 三 角 瓶 置 于 真 空 干 燥 器 中 ， 上 真 空 泵 抽 气 ， 气 后 ， 片 即 沉 于 溶 液 中 。 ．Ｍ ５ｍｌ 接 放 圆 将 三 角瓶置 于 ３ ｏ℃温 箱 中 ， 见 光 保 温 ３ 不 ０分 钟 后 ， 取 反 应 液 ｌｍ【 一 试 管 中 ． 入 磺 胺 试 剂 ２ ｍｌ ， 吸 于 加 及Ｅ ｌ
响 植 物 的 根 系 活 力 及 叶 片 中硝 酸 还 原 酶 的 活 性 等 ， 接 对 植 物 造 成 伤 害 。本 人 通 过 人 工 模 拟 酸 雨 淋 洗 间 土 壤 ， 土 壤 致 酸 ， 将 莴 苣 （ ｃｕ ａＳ ｔ ａ 幼 苗 移 栽 于 致 酸 土 壤 上 ， 栽 管 理 。 观 察 致 酸 土 壤 对 莴 苣 使 并 Ｌａ ｔｃ ａ ｉ ） ｖ 盆 根 系活力及 叶片 中硝酸还 原酶 的活 性的影 响 ， 在探 讨酸雨通 过土 壤对蔬 菜生 产 的伤害 作用 。 旨
关 键 词 ： 雨 ； 酸 土 壤 ； 酸 还原 酶 ； 系 活 力 酸 致 硝 根
中图讣娄号 ９ ８ １ ５ 文献标识码 文章编号： ０７ ４ ６ （０ ２ ０ － ０ ７ －０ Ｑ ４ ， １ Ａ ｉ０ － ２ ０ ２ ０ ）１ ０ ４ ２
酸 雨 不 仅 影 响 植 物 的 生 长 发 育 ， 接 对 植 物 造 成 伤 害 ， 且 酸 雨 还 可 以 通 过 使 土 壤 酸 化 ， 而 影 直 ］而 进
将 新 鲜 取 回 的 叶 片 水 洗 ， 吸 水 纸 吸 干 ， 后 用 钻 孔 器 钻 成 直 径 约 １ｃ 的 圆 片 ， 蒸 馏 水 洗 涤 ２ 用 然 ｍ 用 攻 ． 干 水 分 ， 后 于 天 平 上 称 取 等 重 的 叶 子 两 份 ， 份 ０ ４ｇ， 别 置 于 含 有 下 列 溶 液 的 三 角 瓶 中 （ ０ 吸 然 每 ． 分 ５
Ｆｅ ｂ．２００２ Ｖ０ ． Ｉ ８ ＮＯ Ｌ
第 ８卷 第 １期
人 工 模 拟 酸 雨致 酸 土 壤 对莴 苣 的 硝 酸 还 原 酶 活性 和 根 系 活力 的影 响
童 贯 和
（ 范学院 化 学系， 安徽 准南 ２ ２ ０ ） 难南 ３Ｏ１ 摘 要： 酸雨不仅直接对植物 造成 伤害． 而且会通 过使土壤酸化 ． 影响植物根系的 活力和 叶 片中硝酸还原酶 的活性 ． 对植物的生长发育造成间接伤害 。
维普资讯
２ ０２年 ２月 ０
安 庆师 范学 院学批 （ 由盎科 学版）
Ｊ ｕ ａ 。 ｑｉｇ Ｔ ＆ ｂ ｒ ¨ ｇ （ ｔ ｒ ｌ ｌｎ ｅ） ｏ ｒ ｌ ｆＡｎ ｎ ｅ ｃ ｅ ｓ ０。 ｅ ｅ ¨ａ ｕ ａ ｅ ｃ ｎ Ｓｃ
一
萘 胺 试 剂 ２ｍｌ 混 合 摇 匀 ， 置 ３ ， 静 ｏ分 钟 ， ５ １ 型 光 电 比 色 计 进 行 比色 测 定 ， 用 ８Ｇ 比色 用 ５ ｏ号 滤 光 片 。
・ 收稚 日期：ｏ１ ｌ ９ ２０—１一１ ・ 作 者简介 ： ・ 童贯和 （９０ ， 安徽寿县＾ ， １６一）男． 淮南师范学 院化学系讲师， 主要研 究植物环境 生理
均 降 雨 量 为 ９ １ ４ｍｍ） 即 ： ４ ． ４ ． ， ９ １ ４Ｘ１ — ９ １ ０ ４ ４ｍｍ。在 ２ Ｏ天 内 分 ４ Ｏ次 淋 洗 土 壤 （ 天 上 午 ７时 和 下 午 每
７时 两 次 淋 洗 土 壤 ） 土 壤 淋 洗 完 成 后 ， 土 壤 经 自然 风 干 ， ２ ０ｍｍ 筛 ， 装 入 培 养 缸 中 ， 种 处 理 三 ， 将 过 ． 再 每
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第１ 期
童贯 和 ： 人工模拟酸雨致酸土壤对蔼苣的硝酸还原酶括性和根系皓力的影响
・７ ５・
记 下 光 密 度 ， 后 计 算 酶 活 性 。 然 口
２ ２ ． 根 系活 力 的 测 定 ：
１ 材 料 和 方 法
１１ ． 实 验 材 料
土 壤 为 马 肝 土 ， Ｈ 值 为 ６ ５ 采 自淮 南 市 郊 黑 泥 乡徐 圩 村 五 队 菜 园 地 （ — Ｚ ）ｃ 的 表 层 土 壤 。 自 ｐ ．， ｏ Ｏ ｍ 然 风 干 后 过 孔 径 为 ３ ０ｍｍ 筛 。以 １ ３ｇ ｅ 的 容 重 装 入 容 积 为 ２ ０ 的 培 养 缸 中 。 养 缸 底 部 有 许 ． ． ／ ｒ ａ ０ ０ｍｌ 培 多 孔 眼 ， 石 英 砂 洗 净 ， 于 缸 底 ， 约 （ － ４ ｍ ， 上 装 入 ２ ｍ 厚 土 层 。 将 铺 厚 ３ ）ｃ 其 Ｏｃ 人 工 模 拟 酸 雨 的 配 制 ： Ｈ Ｏ。 ＨＮＯ ； 按 Ｓ ＨＣ１ ２： —７ ６：２ ２的 比倒 配 制 成 混 合 液 ， 以 此 酸 液 配 再 制 成 Ｐ 值 为 ： ． ， ． ， ． ２ ０系 列 酸 水 。酸 水 喷 洒 量 按 淮 南 地 区 近 十 年 降 雨 量 的 总 和 （ 十 年 的 平 Ｈ ４ ５ ３ ５ ３ ０， ． 近