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24种园林植物抗污水能力研究.docx

花匠小妙招
2024-09-14 23:04

24种园林植物抗污水能力研究随着城市化的快速发展，污染，尤其是环境污染物，已成为城市环境的严重问题。SO2和NO2为主要大气污染物之一, 素有“大气污染元凶”之称。除对人体健康产生严重影响外, 对森林生态系统影响很大。目前, 大气污染对植物的影响研究主要集中在植物生长分析、伤害特征分析、生理生化和光合作用等方面, 但采用人工模拟熏气实验, 开展不同质量浓度SO2和NO2胁迫对植物生理生化的影响研究较少。本研究以红花荷等24种园林植物苗木为研究对象, 利用人工气候室, 研究不同质量浓度SO2和NO2胁迫对叶片相对含水量、叶绿素相对含量、细胞膜质透性、丙二醛含量、超氧化歧化酶 (SOD) 活性和可溶性蛋白含量的影响, 并对红花荷等24种植物抗SO2和NO2能力进行科学评价, 研究结果拟为重度酸污染区树种选择和应用提供基础数据和理论依据。 1 材料和方法 1.1 设置在线自动监测富宁县2.2—实验材料与设计 2012年7—8月, 选择红花荷等24种园林植物 (植物种类见表1) , 每种植物设3株, 将生长健壮和生长状况基本相同的2～3年生实生苗放置在人工气候室中, 温度25～35℃, 湿度35%～55%, 光照强度600μmol·m-2·s-1, CO2摩尔分数为380～400μmol·mol-1;设SO2和NO2混合气体, 质量浓度分别为:T1处理为2.86、2.05 mg·m-3, T2处理为5.72、4.10mg·m-3, 每个浓度环境下熏气72 h, 熏气前后分别对叶片相对含水量、叶绿素相对含量、相对电导率、丙二醛含量、超氧化物歧化酶活性和蛋白质含量进行测定, 开展SO2和NO2胁迫对红花荷等植物生理生化影响的研究。人工气候室为封闭式自动监测熏气装置, 能模拟自然界气候条件, 温度、湿度、光照、CO2、NO2、SO2参数的控制可按程序设定进行, 可恒定控制和渐变控制。气候室内采用红外线CO2传感器、SO2、NO2传感器测量室内的CO2、SO2、NO2值, 由计算机将采集到的气候室内的CO2、SO2、NO2值与设定的CO2、SO2、NO2值进行比较, 通过PID及模糊控制算法控制电子流量调节阀, 调节进入气候室的CO2、SO2、NO2流量, 实现精确控制。由于CO2、SO2、NO2气体分子质量均大于空气平均分子质量, 因此采用送回风模式 (气室底侧栅板送风, 上侧栅板回风) 实现气室内气体循环, 同时提高混合气体的均匀性。气候室内尺寸为2.0 m×1.2m×1.8 m。 1.2 观测方法 1.2.1 烘干整理将新鲜叶片迅速称量, 然后把叶片放到盛有蒸馏水的烧杯中, 饱和6 h后称饱和质量, 接着置通风烘箱中105℃杀青30 min, 然后70℃恒温烘干24h, 称干质量。计算公式:叶片相对含水量:WCfdtdR= (W-W) / (W-W) ×100%。式中:RWC为叶片相对含水量;Wf为叶片鲜质量;Wt为饱和鲜质量;Wd为叶片干质量。 1.2.2 叶片的相对含量采用美国CCM—200的手持式叶绿素计, 对木叶片叶绿素相对含量 (CCI值) 进行了测定, 每株测定6片叶。 1.2.3 电导率的测定标准称取样品3份, 每份0.5 g, 用去离子水洗净, 分别置于3个烧杯中, 加入20 m L无离子水, 并让材料完全浸在水中。室温浸泡12 h, 用DSSJ-308A型电导仪测定电导, 最后将烧杯转入沸水浴中煮60 min, 冷却至室温后测定总的电导率。质膜相对透性: P= ( (Cl-C0) / (C2-C0) ) ×100%, 式中:C1为煮沸前的电导率, C2为煮沸后的电导率, C0为去离子水的电导率。 1.2.4 叶片超氧化酶sod的活性和可溶性蛋白质含量 SOD活性测定采用NBT光还原法;可溶性蛋白含量测定采用考马斯亮蓝比色法。 1.3 测定活性物质的隶属函数值数据分析采用Excel 2007和SPSS16软件分析。综合评价采用隶属函数值法对各项指标测定值用模糊数学隶属度公式进行定量转换, 分别用模糊数学隶属度公式求出每种植物各指标的具体隶属函数值, U (Xij) = (Xij-Ximin) / (Ximax-Ximin) , 式中U (Xij) 为测定指标的抗SO2和NO2污染隶属函数值, Xij为各植物指标测定值, Ximin为各植物测定指标的最小值, Ximax为各植物测定指标的最大值。用反隶属函数计算其抗SO2和NO2污染隶属函数值, 其计算公式为:U (Xij) =1- (Xij-Ximin) / (Ximax-Ximin) 。在此基础上, 采用系统聚类分析对红花荷等24种植物抗性能力进行等级划分。 2 结果与分析 2.1 叶绿素相对含量不同质量浓度SO2和NO2胁迫对叶片相对含水量的影响结果见表