不同水稻品种种子萌发对酸雨胁迫的响应

采用室内试验方法,研究了pH2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、5.0模拟酸雨对徐稻3号、镇稻9424、新品5356等3个品种水稻种子萌发的影响。结果表明,3个品种的发芽(率)势、发芽(活力)指数随胁迫强度增加(pH5.0￣3.0),呈先增后减的变化;pH2.5时仅有异状发芽,pH2.0时不发芽。3者的发芽(率)势、发芽(活力)指数等均与胁迫时间(1￣7d)呈显著负相关(异状发芽率呈正相关)。综合分析认为,酸雨对3个水稻品种的伤害阈限为pH2.5￣pH3.0,胁时为2￣4d,3个水稻品种对酸雨抗性存在一定差异,即徐稻3号与镇稻9424的抗酸雨能力略强于新品5356。     

模拟酸雨对水杉SOD、POD及CAT酶活性的影响研究

本研究采用盆栽试验,设置4个pH值梯度(pH 2.0、pH 3.0、pH 4.0及pH 5.6)模拟酸雨,研究其对水杉SOD、POD及CAT酶活性的影响。结果表明：(1)喷洒6次模拟酸雨后,pH 2.0和pH 3.0处理下水杉叶片SOD酶活性比对照组水杉叶片SOD酶活性显著降低,pH 2.0和pH 3.0的模拟酸雨已影响水杉的抗氧化系统。(2)各处理下水杉叶片POD酶活性随着酸雨胁迫次数的增加总体呈现先上升再下降的趋势,而pH 4.0处理下的POD酶活性明显低于pH 5.6,且与未喷洒酸雨前趋势保持一致,表明pH大于4.0的酸雨不会影响到水杉叶片的POD酶系统,从而推断酸雨对水杉POD酶系统的伤害阈值为pH<4.0。(3)各处理下水杉叶片CAT酶活性随着酸雨胁迫次数的增加呈现上升趋势,pH 4.0处理下与pH 5.6对照的CAT酶活性不具有显著差异,酸雨对水杉CAT酶活系统的伤害阈值为pH<4.0。     

种子萌发过程中淀粉酶对酸雨胁迫的响应

以pH2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、5.0的模拟酸雨处理水稻种子,研究了酸雨胁迫时间和胁迫强度对种子萌发淀粉酶活性的影响。结果表明,与CK相比,3指标对酸雨胁迫的响应随胁强增加而增加。pH2.5胁迫1d、pH3.0胁迫3d显著提高淀粉酶活性、还原糖量,结合宏观表象得,此时积累的还原糖多用于种子萌发和幼苗生长;淀粉酶活性、还原糖不能恢复的最小胁时为4d。表明淀粉酶活性改变是导致萌发发生变化的内在因素。研究还揭示,pH2.0胁迫3d、pH2.5胁迫6d对α-淀粉酶活性具致命性影响,β-淀粉酶对酸雨胁迫敏感性强于α-淀粉酶。     

酸雨胁迫下茅苍术的光合及生理响应

[目的]探讨酸雨胁迫对茅苍术光合及生理指标的影响,为茅苍术的抗酸雨栽培提供理论依据.[方法]采用盆栽法对茅苍术进行不同梯度的模拟酸雨胁迫试验,测定其在酸雨胁迫下的光合及生理指标,并对各指标在不同胁迫程度下的变化趋势进行对比分析.[结果]酸雨胁迫初期,茅苍术叶片的光合参数指标变化不一,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)整体呈上升趋势,而胞间二氧化碳浓度(Ci)呈下降趋势,对酸雨胁迫表现出一定的适应性;胁迫后第21 d,pH 2.0和pH 3.0处理的Pn、Gs和Tr相对较高,Ci相对降低;至胁迫后第28 d,pH 2.0和pH 3.0处理的Pn、Gs和Tr急剧下降,Ci迅速上升;pH 4.0和pH 5.0处理的光合指标变化幅度相对缓慢.随着酸雨胁迫时间的延长,茅苍术叶片的3种抗氧化酶活性及丙二醛(MDA)和游离脯氨酸(Pro)含量总体上呈先升高后降低的变化趋势,其中超氧化物歧化酶(SOD)活性在胁迫后第15 d达最大值,过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性在胁迫后第22 d达最大值,且酸雨的酸性越强,各指标变化幅度越明显.[结论]茅苍术叶片承受酸雨的阈值在pH 3.0左右,pH 3.0以下的酸雨会对茅苍术生长发育造成显著影响.     

模拟酸雨胁迫对银杏部分生理特性的影响

研究模拟酸雨(pH2.0、3.0、4.0、5.6)胁迫对银杏叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、丙二醛(MDA)含量以及质膜透性等生理生化指标的影响。结果表明,pH≤3.0的模拟酸雨对银杏生理特性的影响更为强烈,各个梯度的模拟酸雨胁迫均促使银杏叶片SOD活性和CAT活性急剧上升后稳定在一个较高水平,MDA含量呈先升后降的态势,电解质渗透率在酸雨胁迫后期呈缓慢下降趋势。由此说明,pH 3.0为酸雨对银杏叶片的隐性临界伤害点,也说明银杏能够对酸雨胁迫迅速作出反应,通过长期的酸雨胁迫可能获得某些耐酸的生理特性。     

天协1、Ⅱ优838与徐稻3种子萌发对酸雨胁迫的响应

采用室内实验方法，研究pH2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、5.0模拟酸雨对天协1、Ⅱ优838与徐稻3三个品种水稻种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和异状发芽率5个指标的影响。结果表明，酸雨持续胁迫7d后，上述品种的发芽（率）势、发芽（活力）指数随胁迫强度增加（pH5.0～3.0）呈先增后减的变化;其中Ⅱ优838的发芽（势）指数在pH3.0时显著大于对照，而此胁迫强度下天协1的活力指数显著小于对照，3个品种其他各项指标在pH3.0时与对照相比无显著差异;pH2.5时仅有异状发芽，pH2.0时不发芽。3者的发芽（率）势、发芽（活力）指数等均与胁迫时间（1～7d）呈显著负相关（异状发芽率呈正相关）。综合分析认为，酸雨对三个水稻品种的伤害阈限为pH2.5～3.5，胁迫时间为2～5d，三者对酸雨抗性存在一定差异，即Ⅱ优838〉徐稻3〉天协1。     

模拟酸雨胁迫对青冈幼苗土壤酶的影响

通过在为期2年的可控酸雨胁迫下对中国亚热带典型树种青冈幼苗的土壤蔗糖酶、土壤纤维素酶和土壤脲酶活性的比较研究,试图分析亚热带区域日益严重的酸雨是否会对森林土壤酶的活性产生影响,从而揭示出酸雨胁迫下3种土壤酶的变化规律。试验共设3个梯度:酸雨对照处理(pH 5.6)、中度酸雨胁迫(pH 4.0)和重度酸雨胁迫(pH 2.5)。结果表明:模拟酸雨喷淋对青冈幼苗3种土壤酶活性的影响都比较显著,青冈幼苗各个处理下土壤酶活性季节变化显著,夏季的土壤酶活性普遍高于春季土壤酶活性;随着酸雨pH的降低,土壤蔗糖酶活性表现为激活作用,土壤纤维素酶和土壤脲酶活性均表现为抑制作用。     

镧对酸雨胁迫下大豆萌发种子糖代谢的动态影响

为了探索La(Ⅲ)对酸雨胁迫下大豆萌发种子糖代谢的动态影响,以pH 2.5、4.5模拟酸雨和La(Ⅲ)(25 mg·L~(-1))处理大豆种子,测定La(Ⅲ)对不同酸雨强度胁迫下大豆萌发种子可溶性糖、还原性糖、蔗糖、淀粉及α,β-淀粉酶的影响.结果表明,与CK相比,各糖代谢指标对酸雨胁迫的响应随胁强增加呈增加趋势;pH2.5胁迫5 d后α-淀粉酶,6 d后β-淀粉酶酶活性无法向CK趋近,酸士雨胁迫对α,β-淀粉酶活性造成致命性伤害;La(Ⅲ)浸种在低酸雨胁迫下(pH>2.5)可缓解酸雨胁迫对大豆萌发种子各糖代谢指标的影响,而在高胁强胁时(pH=2.5)下则无法缓解.说明La(Ⅲ)可通过增强糖代谢来缓解酸雨,尤其是低强度酸雨(pH>2.5)对大豆萌发种子的伤害,增强种子抗酸雨能力,并且其缓解能力与酸雨胁迫强度呈负相关.     

模拟酸雨对冬小麦-大豆轮作农田土壤呼吸、硝化和反硝化作用的影响

为研究模拟酸雨对冬小麦-大豆轮作农田土壤呼吸、硝化和反硝化作用的影响,在农田进行随机区组试验,布设4个区组,每块区组随机设置4个模拟酸雨处理,分别为去离子水A1(pH=6.7)、A2(pH=4.0)、A3(pH=3.0)、A4(pH=2.0).采用LI-8100开路式土壤碳通量测量系统对不同酸雨强度的冬小麦-大豆轮作农田进行土壤呼吸速率观测,并采用气压过程分离技术( BaPS)测定不同酸雨处理的土壤CO2产生速率、硝化速率和反硝化速率.试验结果表明,冬小麦田各处理间土壤呼吸速率无显著差异(P＞0.05);大豆田高强度模拟酸雨A4处理明显抑制了土壤呼吸作用(P＜0.05).就冬小麦-大豆轮作生长季而言,各处理土壤呼吸速率无显著差异(P＞0.05),其平均土壤呼吸速率分别为(2.26±0.11)、(2.31±0.20)、(1.91±0.09)、( 2.03±0.17) μmol·m-2·s-1.冬小麦田A1、A3、A4处理间土壤CO2产生速率、硝化速率和反硝化速率均无显著性差异(P＞0.05).高强度模拟酸雨抑制了大豆田土壤CO2产生速率;大豆田A1、A3、A4处理的硝化速率测定均值分别为(191.6±36.1)、(261.6±36.3)μg·kg-1·h-1和(255.2±45.1)μg·kg-1·h-1,这3个处理的反硝化速率均值分别为(172.8±19.8)、(216.0±45.7)μg·kg-1·h-1和(216.3±44.6)μg·kg-1·h-1.研究表明,模拟酸雨强度升高未显著影响冬小麦田土壤呼吸、硝化和反硝化作用;高强度模拟酸雨(pH=2.0)降低了大豆田土壤呼吸速率和CO2产生速率,但对土壤硝化和反硝化作用有促进作用.     

酸雨对植物根系生长的胁迫效应

采用营养液培养法研究了酸雨对大豆根系生长的影响。实验结果表明 ,在不同pH酸雨处理中 ,以pH3.0酸雨抑制大豆幼苗根系生长的作用明显 ,pH2.0酸雨胁迫3d引起根系死亡。生理分析显示 ,这同酸雨胁迫下大豆根系活力减弱 ,CAT活性下降 ,MDA含量上升 ,质膜透性增加等作用相关。     

模拟酸雨对蕹菜种子发芽的影响

对蕹菜IpomoeaaquaticForsk.种子进行了pH1.0、2.0、3.0、4.0、5.0和pH1.4下分别接触2、4、6、8、10d的模拟酸雨实验室内试验,结果如下:种子发芽率、绝对发芽率在模拟酸雨pH值小于2.0时急剧下降;活力指数在模拟酸雨pH值3.0时就开始有明显下降;在pH1.4条件下,种子发芽率、绝对发芽率均随接触模拟酸雨时间的增加而下降;发芽种子中异状发芽种子所占百分率随接触模拟酸雨时间增加而上升。     

模拟酸雨对芭蕉、美人蕉叶片生理特性的影响

【目的】研究模拟酸雨对芭蕉、美人蕉叶片可见伤害及生理特性影响。【方法】在pH 2.0、3.0、4.0、5.6(CK)6次胁迫后观测两种植物叶片的受害症状,测定它们的生理生化指标,分析其差异。【结果】pH 2.0的酸雨胁迫对芭蕉叶片的伤害症状不明显,而美人蕉受伤害程度明显;美人蕉、芭蕉叶片MDA含量分别在pH≤4.0、pH≤3.0与对照的有极显著差异,且其较对照的增加幅度美人蕉大于芭蕉;随着处理次数的增加,芭蕉叶片SOD、POD和CAT活性与对照相比均有所升高,美人蕉叶片中POD活性有明显的升高趋势;对酸雨的抗性及耐受性存在明显差异,芭蕉强于美人蕉,美人蕉仅POD起到积极清除细胞内活性氧基团(ROS)的作用。【结论】pH≤3.0处理下,芭蕉对酸雨有较高的耐受性;美人蕉在酸雨胁迫下,活性氧的主要清除酶为POD,单一酶活性上升是美人蕉抗逆性差的主要原因。     

模拟酸雨对4种地被植物光合特性的影响

以阔叶麦冬、鸢尾、酢浆草、金光菊4种地被植物为试材,采用人工喷洒的方法,研究了不同pH值(2.0、3.5、5.0、6.5)的模拟酸雨对4种材料光合特性的影响.用LI-6400型便携式光合作用测定系统对材料的光合特性进行测定,在研究光合指标与抗酸性关系的基础上,采用隶属函数法对4种材料进行综合评价.结果表明:与对照相比,pH值3.5酸雨降低了各材料植株的光补偿点、光饱和点,在pH值3.5～2.0强酸雨胁迫下,4种地被植物受伤严重,但各材料之间有一定差异,它们的受伤程度依次为:金光菊＜酢浆草＜鸢尾＜阔叶麦冬.     

模拟酸雨对茶梅生理生态特性的影响

 【目的】探讨不同pH的模拟酸雨对茶梅主要生理生态特性的影响。【方法】采用盆栽方法,研究4种不同pH(2.0、3.0、4.0、5.6)的模拟酸雨对茶梅(Camellia sasanqua)叶片膜损伤、MDA含量、抗氧化物酶活性、叶绿素(Chl)含量以及气体交换参数的影响。【结果】在不同pH酸雨胁迫下,茶梅叶片细胞膜透性和MDA含量均呈逐渐升高的趋势,且二者呈显著正相关;SOD、CAT和POD活性呈先升后降的单峰曲线变化,其中,pH 4.0的酸雨处理SOD及CAT活性最大;pH 3.0处理的POD活性最大;Chl含量随酸雨pH的降低而降低,但降到pH 2.0时突然增加,恢复到与对照相近的水平;Pn、Gs及Tr均呈先升后降的趋势;Ci呈逐渐降低的趋势;而Ls则呈逐渐上升的趋势。【结论】茶梅对酸雨具有较强的抵抗能力,pH 3.0大致可以认为是酸雨对茶梅造成隐形伤害的阀值,因此,可以作为酸雨灾害严重地区园林绿化及植被构建的物种之一。     

模拟酸雨及秸秆添加对农田土壤微生物呼吸及酶活性的影响

为研究模拟酸雨及秸秆添加对农田土壤微生物呼吸及酶活性的影响,通过室内培养试验,设置4个模拟酸雨强度,分别为去离子水(pH 6.7)、pH 4.0、pH 3.0和pH 2.0,每个模拟酸雨pH下设置0、0.6、1.2、1.8 g共4个秸秆添加量,观测不同处理下土壤微生物呼吸的动态变化,并在培养试验结束后测定不同处理下的土壤转化酶和过氧化氢酶活性以及pH值。结果表明:不同模拟酸雨pH和秸秆添加量与土壤微生物呼吸之间的关系均可用一元线性方程描述,其P值均达到显著水平(P0.05)。双因素方差分析结果表明,不同模拟酸雨pH和秸秆添加量处理下的土壤微生物呼吸均存在极显著差异(P0.001),但两者对土壤微生物呼吸无显著交互影响。土壤转化酶和过氧化氢酶活性与秸秆添加量均呈显著(P0.05)正相关关系。土壤微生物呼吸与过氧化氢酶活性存在极显著(P0.001)线性正相关关系,与转化酶活性存在显著(P0.05)线性正相关关系。基于转化酶和过氧化氢酶活性的双因子模型比单纯线性模型提高了对土壤微生物呼吸变异的解释量(R2=0.955,P0.001)。研究表明,短期模拟酸雨降低了土壤微生物呼吸和过氧化氢酶活性,这可能意味着短期酸雨会抑制土壤物质循环过程,对农田生态系统造成负面影响。     

红豆杉属两种植物响应模拟酸雨胁迫的生理表现

【目的】筛选红豆杉属植物中对酸雨胁迫耐受性较强的物种,为酸雨灾害地区红豆杉属植物的资源保存及应用提供理论依据。【方法】以2年生红豆杉(Taxus chinensis)和云南红豆杉(Taxus yunnanensis)幼苗为试验材料,以pH值5.6为对照,设置4个模拟酸雨胁迫处理(pH值分别为4.5、4.0、3.5、3.0),探讨酸雨胁迫对2种植物幼苗叶片抗氧化酶活性、叶绿素含量、类胡萝卜素含量、丙二醛含量和有机渗透调节物质含量的影响。【结果】随着酸雨酸度的增加,2种植物叶片抗氧化酶(APX、PPO、SOD、POD和CAT)活性和有机渗透调节物质(可溶性蛋白和可溶性糖)含量整体呈先上升后下降的趋势,丙二醛(MDA)含量呈上升趋势,叶绿素(CHL)含量和类胡萝卜素(CAR)含量呈下降趋势。【结论】红豆杉和云南红豆杉对轻度酸雨均具有一定的耐受性,但云南红豆杉对模拟酸雨的耐受性比红豆杉强,其中红豆杉对pH 4.5的模拟酸雨耐受性最好,云南红豆杉对pH 4.0的模拟酸雨耐受性最好,但pH 3.0的重度酸雨会严重影响2种植物的各项生理指标,抑制其生长。     

酸雨胁迫对番茄叶片细胞膜透性的影响

采用番茄品种‘倍盈’为材料,运用人工模拟酸雨研究不同强度酸雨(pH3.0、pH3.5、pH5.6)胁迫对‘倍盈’叶片细胞质膜透性的影响。结果表明:酸雨处理使番茄叶片超氧化物歧化酶(SOD)的活性、丙二醛(MDA)的含量及细胞质膜透性显著上升,可溶性蛋白的含量显著下降。胁迫停止后SOD的活性逐渐下降,停止胁迫后20d,pH3.0与pH3.5处理均显著低于pH5.6(CK);可溶性蛋白的含量pH3.0与pH3.5多呈现波动性的上升,至停止胁迫后15d,pH3.0、pH3.5与pH5.6处理之间无显著差异。丙二醛的含量则呈现波动式上升,停止胁迫后20d,pH3.5与pH5.6差异不显著,而pH3.0显著高于pH5.6;细胞质膜透性pH3.5表现先上升后下降的现象,pH3.0表现下降趋势的现象,但至停止胁迫后20d,pH3.0、pH3.5与pH5.6之间无显著差异;pH值3.0和pH值3.5的叶片伤害率均随时间的延长而呈现下降的趋势,至停止胁迫后10d以后基本处于一个较稳定的水平;从番茄植株的外部形态来看,pH3.0酸雨处理在胁迫停止后20d,仍呈现叶片黄化、枯萎状态,说明pH3.0酸雨胁迫产生不可逆的伤害;而pH3.5酸雨胁迫处理下‘倍盈’表现出较好的自我修复能力。     

不同品种玉米幼苗期对模拟酸雨胁迫的响应及综合评价

采用人工模拟酸雨及室内盆栽培养方法,以玉米为试材,研究不同pH值的模拟酸雨(pH值5.6、4.0、3.0、2.0)对3种玉米(黑301、吉单522和尹单2)幼苗若干生理指标的影响,在此基础上对此3种玉米品种的抗酸性利用隶属函数法进行综合评价.结果表明,在模拟酸雨胁迫下,3种玉米品种幼苗叶片的可溶性糖含量随模拟酸雨酸性的增强而下降;MDA相对含量、细胞渗透性和POD活性随模拟酸雨pH值的降低逐渐增加;SOD活性先增加,随后又降低;3种供试品种中,吉单522抗酸性最强,其次尹单2,黑301最弱.     

模拟酸雨胁迫对油冬菜生理特性的影响

[目的]研究模拟酸雨胁迫对油冬菜叶片生理特性的影响,为制定油冬菜酸雨防治措施提供参考依据.[方法]对盆栽油冬菜品种黑油冬分别喷施pH为5.6、4.5、3.5和2.5的模拟酸雨,以喷施清水(pH 7.0)为对照(CK),测定分析不同酸度模拟酸雨处理的油冬菜生理生化指标.[结果]随着模拟酸雨酸度的增强,油冬菜叶片的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总含量及丙二醛(MDA)含量均呈先升高后降低的变化趋势,前三者在模拟酸雨pH 4.5时升至最高,MDA含量在模拟酸雨pH 3.5时达最高;脯氨酸、可溶性蛋白及可溶性糖含量呈先降低后升高的变化趋势,前二者在模拟酸雨pH 4.5时降至最低,可溶性糖含量在模拟酸雨pH 5.6时降至最低;类胡萝卜素含量持续降低;在pH 4.5的模拟酸雨胁迫下,油冬菜脯氨酸和可溶性糖含量均出现急剧变化,分别比CK降低58.37%和50.89%.[结论]pH 4.5可能是酸雨对油冬菜造成隐性伤害的阈值,适度酸雨胁迫可激发油冬菜自身的抗逆系统.酸雨较重的南方地区可在油冬菜定植前选用适量石灰改善土壤酸性,也可采用设施栽培来避免酸雨对其叶片产生危害.     

模拟酸雨对水稻种子发芽及幼苗生长的影响

通过模拟不同pH值(分别为3.0,4.0,5.0)的酸雨胁迫处理水稻(Oryza sativa)种子和幼苗,以了解酸雨对水稻种子萌发及幼苗生长的影响。结果显示:pH值5.0的模拟酸雨对水稻种子发芽率影响不明显,但pH值4.0和pH值3.0处理下种子萌发率显著下降;幼苗对不同程度的模拟酸雨胁迫均敏感,各生长指标包括叶长、苗高、植株鲜重、不定根数等被显著抑制,且随着pH降低,被抑制程度越甚。试验结果表明,模拟酸雨对水稻种子萌发和幼苗生长发育均有影响,且幼苗阶段较种子萌发阶段对酸雨的影响更为敏感。