不同胁迫时间含铜废水对菖蒲生长及荧光特性的影响(4)_毕业论文

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不同胁迫时间含铜废水对菖蒲生长及荧光特性的影响(4)

1。3。3植物对铜胁迫的适应原理

植物对金属的耐性最有效的方法是限制该金属进入细胞或者有选择性地将过多的有毒金属排出细胞体外,植物的这种机制使得植物体内蓄积的铜含量较低,不能达到产生毒害效应的浓度。植物对重金属的耐性主要有以下两条途径,一是金属排斥性,即重金属吸收到植物体后又被排出体外,或重金属在植物体内的运输受到阻碍;另一途径是金属富集,但可自行解毒,即重金属在植物体内以不具生物活性的解毒形式存在,如结合到细胞壁上,离子主动运输进入液胞,与蛋白质或者有机酸结合等[7]。论文网

1。4菖蒲的概述

1。4。1菖蒲(学名:Acorus Calamus。 L。)的基本特性

菖蒲,天南星科,菖蒲属。多年生草木,根状茎粗壮。叶基生,叶片剑状线形,基部宽、对褶,中部以上渐狭,草质,绿色,光亮;中肋在两面均明显隆起,侧脉3-5对,平行,纤弱,大都伸延至叶尖。花序柄三棱形,肉穗花序斜向上或近直立,花黄绿色,子房长圆柱形,浆果长圆形,红色。花期(2-)6-9月。生于海拔1500-1750米(2600米)以下的水边、沼泽湿地或湖泊浮岛上,也常有栽培。最适宜生长的温度20-25℃,10℃以下停止生长。冬季以地下茎潜入泥中越冬。喜冷凉湿润气候,阴湿环境,耐寒,忌干旱。

1。4。2菖蒲的生化作用

菖蒲作为常见的水生植物,其叶片呼吸作用吸收大气中的氧气为植株所利用,通过光合作用产生的氧气通过根系在水体中释放,因此在水域深处,或者根部底下容易形成好氧厌氧小区,有利于微生物活动生长。如此一来,植物通过代谢产生的废弃物以及自身脱落的残体等都为菌落所利用;而“根际区”的微生物则为植物分解其根部富集或沉降下来的废弃物,就在这过程中植物,菌落,微生物相互利用,互利互补。 

1。4。3菖蒲对金属离子的去除能力

重金属被菖蒲吸收之后先富集起来,菖蒲通过自身代谢以吸收、吸附、挥发的方式来除去重金属。植物吸收就是植物过滤活植物萃取,是指使用专性植物根、茎来吸收一种或几种重金属的方法,是一种集广域性和永久性的植物修复方式;而植物吸附就是植物通过根(或茎叶)表面直接吸收重金属,是暂时发现的去除水中重金属最快的途径。挥发指的是重金属在植物体内通过反应生成毒害性小的物质挥发掉,从而达到去除的效果。

1。5植物叶绿素荧光特性的概述

1。5。1叶绿素荧光

叶绿素荧光可以反映出光能吸收、光化学反应以及激发能传递等光合作用的原初反应过程,并且与电子传递、质子梯度的建立及ATP合成和CO2固定等过程有关。光合机构吸收的光能去向之一就是以荧光的形式发射出来,数量是很少的。在弱光下,光合机构吸收的光能大约97%被用于光化学反应,2。5%被转化成热量散失,0。5%被变成荧光发射出来;在强光下,当全部PSII反应中心关闭时,吸收的光能95%—97%被变成热量,2。5%—5。0%被变成荧光发射。

当逆境影响到叶片光能的捕获和转化、CO2固定和还原等过程,叶绿素荧光的发射强度就会改变。通过测量叶绿素荧光的变化就可推知光能用于光化学反应以及热耗散等过程的高低,进而计算出植物的光化学效率等参数。

如图所示:

图1。5。1光能转化情况图

图中我们可以了解到叶绿素分子吸收光能(激发能)后,由基态跃迁到激发态(图中的第一单线态和第二单线态),激发态是不稳定的状态,会重新回到基态,电子由激发态回到基态的过程中,大部分能量转向反应中心推动光化学反应以及接下来的电子传递、光合磷酸化,固定、还原CO2并最终将能量贮存在有机物中;一部分能量以热的形式耗散;再有一小部分能量以荧光的形式发出。三者之间是此消彼长相互竞争的关系。而荧光和用于光化学反应的能量是竞争的关系,因此可以用荧光来反映光合或者精确说是反映光化学反应。 (责任编辑:qin)