【實驗拓展】
實驗拓展光照期和黑暗期在誘導植物開花中的作用
多數植物是依據黑暗期的絕對長度來作出開花反應的。所謂長日照植物實際上是它們的黑暗期不能超過其臨界值;而所謂短日照植物實際上是說它們的黑暗期必須超過某臨界值。然而,黑暗期的相對長度不是光周期現象中的決定因子。如果用短時間的黑暗打斷光期,並不影響光周期成花誘導;旦如果通過插入短時間的光照來中斷黑暗期,則使短日照植物不能開花而繼續營養生長,卻誘導了長日照植物開花。
本實驗的拓展方向為研究光照期和黑暗期在植物光周期誘導中的地位和作用。具體來說,就是在光照期中插入一個短暫的黑暗期,以打斷光照期;或在黑暗期中插入一個短暫的光照期,以打斷黑暗期,從而觀察和了解黑暗期和光照期在誘導植物開花中的作用。此外,以相同的光照期/黑暗期比例,設置不同的光周期模式,從而初步了解黑暗期、光照期的絕對長度和相對長度對植物開花的重要性。
{實驗材料的選擇}
選擇長出五六片葉的蒼耳幼苗。
{供參考的實驗流程}
1.實驗處理
(1)間斷白晝,即在短光照基礎上每天中午12時至下午2時移入暗室(或用黑布罩住)間斷白晝2h;
(2)間斷黑夜,在短光照基礎上,在夜間增加1h光照;
(3)在暗室內給予8/16的光周期;
(4)在暗室內給予4/8的光周期。
2.處理1~2個周期後,采用自然光培養,觀察並記錄蕾期。
{實際應用}
利用光周期控製觀賞植物的開花時間。
實驗3.3不同生態係統中土壤有機質含量的測定
【實驗目的】
1.理解土壤在生態係統中的重要作用及土壤有機質對土壤生物的影響程度。
2.了解土壤有機質含量測定的基本原理,掌握測定方法。
【實驗原理】
土壤有機質是土壤中各種形態有機化合物的總稱。它包括土壤中未分解和半分解的各種動植物殘體、微生物代謝產物及其分解與合成的各種有機形態(腐殖質)三類物質。土壤有機質既是植物礦質營養和有機營養的源泉,又是土壤中異養型微生物的能源物質,同時也是形成土壤結構的重要因素。土壤有機質直接影響土壤的耐肥性、保墒性、緩衝性、耕性、通氣狀況和溫度等,因此,土壤有機質是鑒別土壤肥力的重要標誌。土壤有機質含量是指單位體積土壤中含有的各種動植物殘體、微生物代謝產物及其分解合成的有機物質的數量,一般以有機質占幹土重的百分數表示。
目前,土壤有機質含量的測定常使用重鉻酸鉀容量法。其原理是在加熱並有硫酸存在的條件下,用過量的重鉻酸鉀溶液氧化土壤中的有機碳,多餘的重鉻酸鉀用標準的硫酸亞鐵溶液進行滴定,根據消耗掉的重鉻酸鉀的量來間接計算土壤中有機碳的含量,進而根據土壤中有機質與有機碳的比例(即換算因數)計算土壤中有機質的含量。目前,我國多采用Van Benmmelen換算因數計算土壤中有機質的含量,即土壤有機質中平均含碳量占58%,所以用有機碳的分析結果乘以1.724即換算成土壤有機質的含量。此外,采用重鉻酸鉀法並不能完全氧化土壤中的有機化合物,因此需要用一個校正係數來校正未反應的有機碳的含量,一般認為該方法所氧化的有機碳僅為實際含量的90%,即校正係數為1.1。該方法具體反應過程如下:
氧化反應2K?Cr?O?+8H?SO?+3C2Cr?(SO?)?+2K?SO?+3CO?+8H?O
滴定反應K?Cr?O?+6FeSO?+7H?SO?Cr?(SO?)?+3Fe?(SO?)?+K?SO?+7H?O
在滴定的過程中,使用鄰啡羅啉氧化還原指示劑來指示滴定終點。鄰啡羅啉指示劑變色的氧化還原標準電位為1.14V,要求濃度為4~6mol·L+1。在反應過程中,鄰啡羅啉分子可與亞鐵離子絡合,形成紅色的鄰啡羅啉亞鐵絡合物[Fe(C?? H?N?)3]?+,當遇到強氧化劑時,則變為淡藍色的正鐵絡合物[Fe(C?? H? N?)?]。在整個反應過程中溶液顏色的變化表現為:滴定開始以重鉻酸鉀的橙色為主,滴定過程中出現了Cr?+的綠色,與正鐵絡合物的淡藍色混合,溶液呈現藍綠色,當過量的重鉻酸鉀強氧化劑消耗完畢,標準硫酸亞鐵過量半滴,溶液呈現亞鐵絡合物的棕紅色,表示已到滴定終點。