缙云山4种植物幼苗氮磷含量及生态化学计量特征对模拟酸雨的响应

为研究酸雨对植物幼苗氮(N)、磷(P)含量及生态化学计量特征,探讨植物养分及其化学计量之间的关系及对酸雨的响应。以1年生杉木、马尾松、香樟和毛竹幼苗为研究对象,于2021年5月在重庆缙云山,设置pH值7.0(对照)、4.5、3.5和2.5共4个处理,分别记为CK、pH4.5、pH3.5和pH2.5,进行为期4个月的原位模拟酸雨喷洒试验,分析不同植物幼苗N、P含量及其化学计量比。结果表明:不同浓度酸雨下,杉木、马尾松、香樟和毛竹4种植物叶的N、P含量大于根和茎;不同树种和不同器官的N含量对酸雨淋溶的响应不同,杉木和香樟幼苗的根和叶N含量对酸雨处理响应敏感系数高于茎。在pH3.5和pH4.5时,杉木和马尾松为N限制,毛竹在pH3.5时为N限制,而香樟在pH3.5和pH4.5时为P限制,不同酸雨浓度对植物各器官N:P计量特征存在不同影响,影响植物幼苗N、P含量平衡;杉木、马尾松、香樟和毛竹根N、P含量之间呈正相关,N、P含量表现出一定的比例组成和协调关系。不同植物对于酸雨处理的响应不同,植物营养元素含量及其在各个器官间的分配与植物自身形态结构特点和外界环境变化特征有关。

模拟酸雨环境下城市垃圾焚烧飞灰基地聚合固化体耐酸雨侵蚀能力研究

为了探讨城市垃圾焚烧飞灰基地聚合固化体(以下称MSWI-Geo固化体)的长期耐久性,以抗压强度、氯离子渗透和重金属浸出浓度的变化为依据,探究n(CaO)/n(SiO_(2)+Al_(2)O_(3))对MSWI-Geo固化体性能影响。模拟酸雨环境对MSWI-Geo固化体进行侵蚀试验。结果表明:MSWI-Geo固化体的抗压强度随n(CaO)/n(SiO_(2)+Al_(2)O_(3))的增加,先增加后减小;当n(CaO)/n(SiO_(2)+Al_(2)O_(3))为0.95,碱掺量为15%时,MSWI-Geo固化体抗压强度最高,为22.36 MPa。随着n(CaO)/n(SiO_(2)+Al_(2)O_(3))达到0.95时,氯离子扩散系数下降最显著,达到5.42×10^(-9)m^(2)/s。通过MSWI-Geo固化体在模拟酸雨喷淋试验发现n(CaO)/n(SiO_(2)+Al_(2)O_(3))在0.9~1.0时,MSWI-Geo固化体在雨水和酸雨喷淋7 d后,强度损失率小于5%。SEM显示模拟酸雨腐蚀后固化体中出现CaSO4晶体。

模拟酸雨对广西4个树种苗木生长的影响研究

采用盆栽试验,设置4个水平(pH3.0、pH4.0、pH5.0、pH5.6)、一个对照(pH6.0),共5种处理,测定4个树种在不同pH值酸雨处理下其苗高、地径和生物量变化情况,分析不同pH值及处理方式的酸雨对广西地区速生及珍贵树种幼苗生长的影响。研究结果表明,随酸雨pH值的降低,4个树种的苗高相对生长量和地径相对生长量总体均呈下降趋势;巨尾桉9号在模拟酸雨pH3.0时,其地上生物量显著大于对照,在pH5.0时,其地下生物量、总生物量略大于对照,在pH5.6时,其根冠比最大;格木在模拟酸雨pH5.6时,其苗高相对生长量显著大于对照,根冠较对照大;降香黄檀在模拟酸雨pH5.0时,其苗高相对生长量显著高于对照,根冠比最大;在不同浓度酸雨处理下,土沉香各生长指标均显著小于对照。

模拟酸雨对广西4个树种苗木叶绿素含量的影响

分析不同pH值及处理方式的酸雨对广西地区速生及珍贵树种幼苗叶绿素含量的影响,为此类树种对酸雨的耐受性方面研究提供理论依据。通过采用盆栽试验,设置4个水平(pH4.0、3.0、5.0、5.6),1个对照(pH6.0)总共5种处理方式,测定叶片叶绿素含量变化情况。结果表明,不同pH的酸雨处理下,巨尾桉9号、格木、降香黄檀、土沉香的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总含量及叶绿素a/b的变化规律不同,且同一pH值的酸雨对4个树种叶绿素a/b的影响也不相同;随着酸雨pH值的减小,各树种的叶绿素a/b总体上均表现出先降低后升高趋势。

不同绿藻对模拟酸雨胁迫的生理生化响应特征

以东海潮间带绿藻优势种为试验材料,测定其最大光化学量子产量(maximal photochemical quantum yield of PSⅡ,Fv/Fm)、可溶性糖含量及抗氧化酶活性等指标,研究不同强度模拟酸雨(pH分别为6.3、5.6、4.5、4.0、3.5)胁迫下绿藻优势种生理生化响应。结果表明:1)随着模拟酸雨酸度和处理时间增加,2种浒苔、4种石莼、史氏刚毛藻和刺松藻的Fv/Fm抑制幅度增大;2)pH 4.5的模拟酸雨降低藻体中叶绿素a、类胡萝卜素和可溶性糖含量,降幅为浒苔>石莼>刺松藻>史氏刚毛藻。而可溶性蛋白含量有所增加,且随时间延长愈加显著,史氏刚毛藻增幅高于其他绿藻。3)pH 4.5的模拟酸雨抑制绿藻中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)活性,但提高其过氧化物酶(peroxidase,POD)活性,且处理时间与POD活性正相关,与SOD、CAT活性负相关。研究表明pH 4.5能作为模拟酸雨胁迫潮间带绿藻优势种的试验条件,史氏刚毛藻对模拟酸雨耐受性最佳,石莼比浒苔具有更好的抗酸雨胁迫能力。

氨基酸螯合镧(La(Ⅲ)-AA)对模拟酸雨胁迫下三种作物生理指标的影响

酸雨对农业生态系统中作物的影响,攸关粮食安全,抗酸(雨)减灾研究迫在眉睫.本文采用模拟酸雨污染盆栽实验方法,研究一种新型氨基酸螯合镧对酸雨胁迫下玉米、水稻、小麦等8项生理指标的影响.结果表明,与对照组相比预施氨基酸螯合镧能有效降低酸雨对3种作物叶片质膜透性(45.95%—54.22%)、超氧阴离子自由基产生速率(28.44%—42.31%)、丙二醛含量(31.03%—38.71%)、脯氨酸(36.23%—47.17%)含量及过氧化物酶活性(48.3%—57.92%)的影响,提高过氧化氢酶活性(29.43%—78.61%)、叶绿素含量(7.89%—18.76%)和氮代谢强度(21.37%—60.63%).由此可见,氨基酸螯合镧对酸雨胁迫下,作物的过氧化损伤具有一定防护效应,预喷氨基酸螯合镧可在一定程度上减轻酸雨污染对作物的伤害.

浒苔和石莼对模拟酸雨胁迫的生理生化响应

为研究常见绿藻对模拟酸雨胁迫的生理生化响应及其抗性,以1种浒苔、3种石莼为试验材料,设置5个pH水平,对其最大光化学量子产量(F_(v)/F_(m))、相对电导率、可溶性蛋白和可溶性糖含量及抗氧化酶活性等生理指标进行测定。结果表明,模拟酸雨抑制了最大光化学量子产量,且抑制幅度随酸度和处理时间的增加而增大,pH值3.5的模拟酸雨处理30 min,石莼的F_(v)/F_(m)是浒苔的2.8倍以上;相对电导率与模拟酸雨的酸度及处理时间成正比,且发生不同程度的质壁分离;pH值4.5的模拟酸雨降低了藻体中叶绿素a、类胡萝卜素和可溶性糖含量,浒苔的降幅明显高于石莼,而酸雨处理下藻体中可溶性蛋白含量有所增加,且随着时间延长愈加显著;pH值4.5的模拟酸雨抑制了藻体中过氧化氢酶、超氧化物歧化酶活性,但提高了过氧化物酶活性,且处理时间与过氧化物酶活性呈正相关,与超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性呈负相关。研究认为pH值4.5能作为模拟酸雨胁迫的常见绿藻生理生化试验条件,4种绿藻对模拟酸雨具有响应差异。相比于浒苔,石莼对模拟酸雨具有更好的耐受性。本研究结果为潮间带大型海藻的生态分布特征及潜在的种群变化趋势研究提供了理论基础。

模拟酸雨条件下生物炭对北亚热带栎林土壤生物活性的影响

为探究在模拟酸雨条件下生物炭对土壤微生物量碳、微生物量氮质量分数及酶活性的影响,选取江苏省句容市南京林业大学实习林场的麻栎纯林为研究对象,设置空白对照组、酸雨pH 2.5、酸雨pH 3.5、酸雨pH 4.5、生物炭-酸雨pH 2.5、生物炭-酸雨pH 3.5、生物炭-酸雨pH 4.5共7个处理,对林内0~10、10~20、20~40 cm土层微生物量碳、微生物量氮质量分数及酶活性进行测定.结果表明:(1)在酸雨pH 2.5处理下微生物量碳和微生物量氮质量分数与空白对照组相比下降幅度均最大,分别达25.96%和31.15%(0~40 cm土层均值);在生物炭-酸雨pH 4.5处理下微生物量碳和微生物量氮质量分数提升效果均最好,与酸雨pH 4.5相比分别提高119.21%和70.49%(0~40 cm土层均值).(2)在酸雨pH 2.5处理下过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶活性均最低,与空白对照组相比分别降低了2.45%~12.77%、2.54%~24.32%、12.62%~39.94%;在生物炭-酸雨pH 4.5处理下过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶活性均最高,与酸雨pH 4.5处理相比分别升高34.76%、29.01%、50.71%(0~40 cm土层均值);生物炭对20~40 cm土层酶活性影响较弱.因此,生物炭对模拟酸雨条件下北亚热带栎林土壤微生物量碳、微生物量氮质量分数及酶活性具有不同程度的提升作用,且生物炭-酸雨pH 4.5处理对各指标的提升效果最显著.该研究可为酸雨地区尤其是长三角地区利用生物炭改善土壤酸化状况提供依据.

模拟酸雨对油菜(Brassica napus L.)生长、产量及品质的影响

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,模拟酸雨胁迫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pH3.1时开始出现外观上的可见伤害;产量的分析结果表明,pH4.1可作为酸雨对油菜产量的影响阈限;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pH5.1与pH4.1之间,对游离氨基酸总量的影响阈限在pH4.1与pH3.1之间,而对还原性糖、总酸度的影响阈限则在pH3.1与pH1.5之间,但以上各指标的确切阈值及酸雨对其影响的具体机理还有待进一步研究。

模拟酸雨对刨花楠幼苗生长和光合生理的影响

研究了模拟酸雨对亚热带典型用材树种和经济树种刨花楠(Machilus pauhoi)幼苗生长和光合生理的影响,以期为浙江省引种刨花楠提供科学依据。结果表明,pH4.0的模拟酸雨对刨花楠株高、地径和叶绿素含量无明显影响,而pH2.5的模拟酸雨使株高显著降低;pH为4.0的模拟酸雨对刨花楠的光合参数无显著影响,而pH为2.5的酸雨处理则能明显提高刨花楠的胞间CO2浓度、暗呼吸速率以及光补偿点、增加气孔导度和蒸腾速率,显著降低最大净光合速率;相关分析和回归分析表明,酸雨增加了刨花楠对环境的敏感性。

模拟酸雨条件下降尘中Cu,Pb,Zn,Cr各形态的溶出和转化研究

本文用Tessler方法,研究了模拟酸雨条件下,降尘中Cu,Pb,Zn,Cr各形态的溶出和相互转化.试验表明:(1)降尘中Cu,Cr的溶出量随酸雨酸度的增大而增加;Pb,Zn则分别在pH=3.5和pH=4.5时溶出量最大,溶出的金属多源于可交换态和碳酸盐结合态,说明这两种形态的稳定性较差.(2)在模拟酸雨条件下,Cu,Pb,Zn,Cr各形态的含量发生了较大变化;Cu从其优势形态有机结合态向可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态转化;Pb,Zn,Cr则由铁锰氧化物结合态向可交换态和碳酸盐结合态转化.

模拟酸雨对小麦叶片同化物、生长和产量的影响

以小麦为材料,通过大田试验研究了模拟酸雨对小麦生长和产量的胁迫效应.结果表明:酸雨胁迫对小麦产量有较大影响,当酸雨pH≤3.5时显著低于对照(P<0.01);当pH≤2.5时,小麦株高明显变矮,叶片外观出现明显的受害症状,当pH≤3.5时,叶面积和比叶鲜质量显著降低.酸雨胁迫下,小麦叶片叶绿素a、b和类胡萝卜素含量都明显降低,但对叶绿素a的影响更显著.酸雨胁迫导致小麦叶片可溶性糖和还原糖的合成受抑,当pH≤3.5时,受抑作用较强,且酸度越高,影响越大;酸雨胁迫下,小麦叶片的总游离氨基酸和可溶性蛋白质含量均随着酸雨酸度的增加而降低,并分别在pH≤3.5和pH≤4.5时显著低于对照(P<0.05).

模拟酸雨对三明地区受重金属污染土壤的淋滤过程研究

针对福建三明地区实际受重金属污染的土壤样品,采用模拟酸雨淋溶土柱的试验方法,研究了不同酸度模拟酸雨(pH=2.5、3.6和5.6)对污染土壤中重金属元素的淋滤液性质的影响。结果表明,随着模拟酸雨pH值的降低,淋滤液的电导呈递增变化,而淋滤液pH值呈递减变化;随着淋溶量的增加,淋滤液电导逐渐下降,而淋滤液pH值呈现先迅速下降后逐渐升高的总趋势。研究发现,模拟酸雨作用于该受重金属污染土壤时,污染土壤中不同重金属呈现不同的溶出规律。淋滤液中锌、镍、铜、铬和铅的含量均随模拟酸雨pH值的降低而增加,但锌、镍和铜的释放过程可分为快速释放和准稳定两个阶段,铬和铅的释放过程则分为快速释放和慢速释放两个阶段。相同pH值模拟酸雨条件下,该污染土壤中重金属累积释放量由大到小的顺序为Zn>Cu>Cr>Ni>Pb。pH=3.6时,每千克污染土壤中Zn、Cu、Cr、Ni和Pb的最大累积释放量分别为750、60、0.9、0.9和0.48mg。

臭氧和模拟酸雨对冬小麦气体交换、生长和产量的复合影响

为探明酸雨和臭氧(O3)对作物是否存在复合影响,运用田间原位开顶气室研究了pH4.0模拟酸雨(SAR)和O3对冬小麦气体交换、生长和产量的影响.该实验包括3种处理:CF处理采用经活性炭过滤后的空气,作为对照;CF100处理采用经活性炭过滤后的空气加入恒定浓度为100nL·L-1的O3;CF100+SAR处理为在CF100的基础上对冬小麦喷施pH4.0模拟酸雨,喷施量为150mL·m-2,每10d一次.结果表明:①CF100和CF100+SAR组冬小麦叶片细胞膜系统受到破坏,光合色素含量和气体交换参数降低,抑制了作物生长,导致生物量和产量下降.与CF相比,CF100和CF100+SAR处理下冬小麦产量分别降低了68.2%和63.6%;②与CF100组相比,CF100+SAR组对冬小麦细胞膜系统和叶绿素a含量产生显著的复合影响(p<0.05),而对叶绿素b和类胡萝卜素含量、气体交换、小麦生长、生物量和产量的复合影响不显著.

模拟酸雨对樟树幼苗光合特性的影响

通过1年的盆栽试验,研究3种不同pH值(3.0、4.0、5.0)的模拟酸雨溶液对樟树2年生幼苗光合特性的影响。结果表明:与对照相比,pH3.0酸雨降低了樟树的光补偿点、光饱和点,pH4.0、5.0酸雨增高了樟树的光补偿点、光饱和点;pH3.0、4.0酸雨提高了樟树最大净光合速率和表观量子效率,其中最大净光合速率分别增高54.53%、30.74%,表观量子效率分别增高27.07%、22.61%,pH5.0酸雨降低了樟树最大净光合速率和表观量子效率,分别下降23.79%和4.14%。3种酸雨均提高了樟树的暗呼吸速率,分别提高2.70%、80.45%、47.55%,降低了樟树气孔导度的最小值,分别降低了19.38%、70.93%、14.10%。pH3.0、4.0酸雨提高了樟树气孔导度的最大值和日变化幅度,其中气孔导度的最大值分别提高了40.12%、24.39%,日变化幅度分别提高了61.29%、58.31%,pH5.0酸雨降低了樟树气孔导度的最大值和日变化幅度,分别降低32.37%和38.87%。3种酸雨均提高了樟树胞间CO2浓度最小值,分别提高13.22%、9.87%、3.27%,降低了樟树气孔限制值的日变化幅度,分别降低33.15%、43.31%、52.35%。樟树的净光合速率日变化呈不对称的"双峰型"曲线,峰值出现在10:00、14:00,12:00表现"光合午休",酸雨导致"午休"下降幅度增大,降低樟树净光合速率的日变化幅度,分别降低27.68%、10.77%、28.90%;pH3.0、4.0酸雨增大了樟树的日均净光合速率,pH5.0酸雨降低了樟树的日均净光合速率。

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,pH4.0的酸雨处理SOD及CAT活性最大;pH3.0处理的POD活性最大;Chl含量随酸雨pH的降低而降低,但降到pH2.0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,pH3.0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。

模拟酸雨和Cd对小白菜 四季豆生理生化特性的影响

采用盆栽方法,研究了模拟酸雨和重金属Cd复合污染对小白菜、四季豆生理生化特性的影响。结果表明,随着酸雨强度的增加以及土壤Cd浓度的增大,小白菜和四季豆生长受阻,叶绿素含量以及叶绿素a/b明显下降。在酸雨和Cd的胁迫下,小白菜MDA(丙二醛)含量和POD(过氧化物酶)活性上升,CAT(过氧化氢酶)和SOD(超氧化物歧化酶)活性先升高后下降。同时发现,酸雨和Cd复合污染对四季豆的毒害作用比小白菜强。

模拟酸雨对土壤酸化和盐基迁移的影响

研究了中国南方主要酸性土壤类型在模拟酸雨影响下土壤酸化和其缓冲性能及盐基的迁移特征，结果表明，酸雨淋洗引起土壤ＰＨ降低，盐基离子淋失，随着酸雨溶液pＨ的降低，土壤酸化趋势加剧，盐基淋失量增加，红壤对酸雨的缓冲性能好于砖红壤。淋出液中Ｋ+，ｗａ+，ｃａ2+，Mｇ2+含量加上淋洗后土壤交换性 K+，Nａ2+，Ca2+，Mｇ2+含量大于原土壤中交换性Ｋ+，Ｎａ+，Ｃａ2+，Ｍｇ2+总量，说明在酸雨淋洗下，土壤中某些矿物发生风化溶解，释放盐基进入土壤。

模拟酸雨胁迫下硅对髯毛箬竹光合特性的影响

以髯毛箬竹为试验材料，研究了模拟酸雨胁迫（pH3．0）下硅对髯毛箬竹叶片叶绿素相对含量、光合作用日变化以及叶绿素荧光特性等的影响．结果表明：20和100mg·L^-1Na2SiO3预处理可以不同程度地抑制酸雨胁迫下髯毛箬竹叶片叶绿素含量的显著下降，且以100mg·L^-1浓度处理效果最佳，叶绿素含量可提高22．7％，而高浓度（500mg·L^-1）预处理则无缓解作用．酸雨胁迫下，髯毛箬竹光合“午休”现象加重，日平均净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和气孔限制值（Ls）明显降低，而胞间CO2浓度（Ci）增大，经过20～100mg·L^-1硅预处理后，Pn、Gs、Ls不同程度增加，而Ci有所降低，且以100mg·L^-1硅预处理效果最佳，日平均Pn增加39．2％．酸雨胁迫下，箬竹PSⅡ最大荧光（Fm）、最大光化学效率（Fv／Fm）、潜在活性（Fv／Fo）、有效光化学效率（Fv′／Fm′）、最大荧光产额（Fm′）、光化学淬灭系数（qp）、非光化学淬灭系数（qN）、PSⅡ实际光化学效率（ФPSⅡ）降低，暗适应和光适应下的最小荧光产额Fo、Fo′则升高；而100mg·L^-1硅预处理明显抑制了胁迫下各荧光参数的变化，Fv／Fm、Fv／Fo、Fv′／Fm′和ФPSⅡ分别增加35．2％、146．2％、55．0％和24．3％．说明外源适宜浓度硅预处理能有效地缓解酸雨胁迫导致的髯毛箬竹光合活性下降和光合系统损伤，从而提高胁迫下植物的光合能力．

模拟酸雨胁迫对马尾松和杉木幼苗土壤呼吸的影响

利用LI-8100测定模拟酸雨不同处理下(pH2.5、4.0和5.6)盆栽马尾松(Pinus Massoniana)和杉木幼苗(Cunninghamia lanceolata)的土壤呼吸速率及土壤温度、含水量,研究酸雨对其土壤呼吸的影响。结果表明:模拟酸雨喷淋下马尾松和杉木土壤pH值呈现下降的趋势且下降幅度同酸雨酸度呈现正相关性;马尾松和杉木各个处理下土壤呼吸速率季节变化显著,且同地下10cm土壤温度季节变化趋势一致,pH2.5处理下的土壤呼吸速率平均值分别为1.79μmol.m-.2s-1和1.12μmo.lm-.2s-1,比对照组(pH5.6)土壤呼吸速率平均值1.57μmo.lm-.2s-1和1.54μmol.m-.2s-1分别高14%和低39%;马尾松和杉木各个处理下土壤呼吸速率同10cm土壤温度之间均呈现显著的指数关系(P<0.001),与5cm土壤含水量之间相关性不明确;在P=0.05水平上进行多元回归分析,可以得到土壤呼吸速率同土壤温度和含水量的综合拟合方程,和单因素(温度、含水量)拟合相比能够更好地解释土壤呼吸的变化情况;马尾松和杉木在pH2.5和4.0处理下的土壤呼吸温度系数Q10值分别为1.36、2.01和1.51、2.25,同对照组1.14和1.58相比,均有明显差异,且两者Q10值的变化呈先增大后减小的趋势。这证明酸雨是影响马尾松和杉木土壤CO2通量的一个重要因素。