酸雨对生菜的光合、抗氧化系统和产量的影响研究

目前国内外有关酸雨对植物生长危害的影响研究多集中在森林植物和粮食作物,而酸雨对叶菜类蔬菜生长的相关研究较少。酸雨的频发可能会影响蔬菜的生长,进而降低蔬菜产量。为探究酸雨对叶菜类蔬菜生理和产量的影响,选取生菜(Lactuca sativa L.var.ramosa Hort.)作为试验材料,采用野外原位研究方法,探究模拟酸雨(pH梯度为3.0、4.0、5.0)和自然降水(CK)对生菜光合、抗氧化系统和产量的影响。结果表明,pH 4.0和5.0酸雨对生菜光合系统影响不显著,pH 3.0酸雨对生菜光合系统影响显著;在整个试验期内,pH 3.0酸雨显著降低生菜净光合作用8.4%—17.0%。pH 3.0、4.0和5.0酸雨均显著提高生菜超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量,表明酸雨会激活生菜抗氧化系统,同时会对生菜叶片膜系统造成损伤;在第20天后,pH 3.0酸雨下生菜过氧化氢酶(CAT)活性显著下降13.8%%—35.2%。pH 5.0酸雨对生菜产量影响不显著;pH 4.0和3.0酸雨显著降低生菜地上部产量,分别降低14.6%和16.7%。pH 3.0酸雨使生菜地下部产量显著降低19.0%。综上可见,模拟酸雨对生菜的光合系统、抗氧化酶系统和产量均产生显著影响,且酸雨对生菜的影响阈值在pH 4—5之间,pH 4.0以下的酸雨明显降低生菜产量,但酸雨强度为pH 5.0时已存在生菜减产的风险,研究结果可为生菜栽培的相关农户以及决策部门提供参考。

酸雨对植物地上部生理生态的影响研究进展与展望

酸雨已成为我国长江以南和云南—贵州以东地区重要的生态环境问题之一.酸雨会给地面上植物产生"首当其冲"的影响,使其生长受阻.为全面了解酸雨对植物地上部生长产生的影响,详细阐述酸雨对植物地上部形态结构、物质代谢、抗氧化系统和光合作用等方面影响的研究进展,并进一步分析植物受酸雨胁迫的相关生理机制.酸雨首先会破坏植物叶绿体、线粒体等细胞结构,酸胁迫严重时会在叶上部和叶边缘产生明显的伤斑甚至导致植物萎蔫和死亡.其次,酸雨向植物体内输入过量的H+和氮硫化合物,会破坏氮代谢平衡,将矿质元素淋洗出来,造成植株营养缺失,进而影响叶绿素的合成和分解,降低植物的光合作用和生产力,影响植株的生长.与此同时,酸雨会导致植物体内活性氧的过量积累.此外,总结几种缓解酸雨对植物地上部危害的技术措施,如喷施叶面肥、喷施植物生长调节剂和接种外生菌根等.基于酸雨研究的现状与进展,未来该领域研究的重点可从以下几方面开展:(1)从形态结构学、生理生化和分子生态学等角度揭示酸雨胁迫下植物地上部与地下部的互作效应与机理;(2)加大酸雨和其他因素(如土壤重金属超标、紫外胁迫、病害胁迫等)复合胁迫的野外定位观测和田间试验综合研究;(3)从修复酸性土壤、开展生态栽培与环境友好型技术研究、调整种植结构等多方面研究植物酸害缓解措施.