探究兩種無機鹽對青萍生長繁殖的影響

汪花菊

青萍是一種漂浮在水面上的植物。它是最小的有花植物之一。整個植物體無莖葉之分，統稱葉狀體。還有一條垂在水中的根。葉狀體兩兩相對，卵形，長1.5~6 mm。夏季開花，我國各地及世界溫暖地區均有分布。在池塘、湖邊及水流緩慢的地方都可見到它的蹤跡。青萍的繁殖速度快，對水環境中無機鹽濃度的變化反應敏感。筆者利用課余時間，結合學校實驗室的條件引導學生就兩種無機鹽對其生長繁殖的影響進行了探究。

1 實驗過程及步驟

1.1 實驗材料用具

硝酸鈉、過磷酸鈣、同規格的水槽9個、天平一個、600 mL的燒杯一個、自來水、青萍、玻璃棒。

1.2 實驗方法及過程

研究方法：對照實驗、重復實驗。

研究時間：2011年5月4日~2011年10月20日。

氣溫：25~35℃。

實驗地點：實驗室內。

（1） 將水槽分別編號為1、2、3、4、5、6、7、8、9號。各加入1 800 mL自來水。

（2） 用天平分別稱取質量為0.5 g、0.4 g、0.3 g、0.1 g的硝酸鈉依次溶于1、2、3、4號水槽中，再分別稱取0.5 g、0.4 g、0.3 g、0.1 g過磷酸鈣依次放于5、6、7、8號水槽中，攪拌分別制成不同濃度的硝酸鈉溶液、過磷酸鈣溶液。

（3） 在各水槽中分別加入生長情況相似的50棵青萍，將各水槽同時放于實驗室桌上（靠近窗戶，陽光可以射進來）。

（4） 每2 d對青萍的生長繁殖情況觀察記錄一次并計算出各水槽中溶液濃度。

2 實驗結果

通過實驗發現不同濃度的硝酸鈉和過磷酸鈣對青萍生長繁殖的影響不相同，實驗結果分別見表1和表2。

3 分析與討論

以上實驗說明青萍的繁殖速度及生活情況與水環境中無機鹽的濃度密切相關，并且對環境中無機鹽的濃度變化非常敏感。當水環境中無機鹽的濃度大于277 μg/mL時，青萍無法生存。當水環境中無機鹽的濃度大于222 μg/mL時，青萍生存比較困難。隨著無機鹽濃度的遞減，青萍生存逐漸良好。當水環境中的無機鹽濃度為167 μg/mL時，青萍的生長繁殖非常良好，即這是最適宜于青萍生長繁殖的濃度。當無機鹽濃度減小到55.5 μg/mL時，青萍的繁殖和生長明顯減慢。

比較以上2個實驗，當無機鹽濃度大于222 μg/mL時，加入硝酸鈉比等質量濃度的過磷酸鈣更易造成青萍的死亡。筆者認為原因可能有2個：

（1） 等質量濃度的硝酸鈉和過磷酸鈣溶液比較，前者的摩爾濃度大于后者。

（2） 由于過磷酸鈣的溶解度低，可能未完全溶解，導致其實際溶液濃度低于理論上的計算值。

當無機鹽濃度小于167 μg/mL時，水體中過磷酸鈣比等質量濃度的硝酸鈉更能持久促進青萍的生長繁殖。

根據結果推測：如果周圍的河流、池塘或湖泊中，原來生存良好的青萍突然死亡就說明水體環境中無機鹽濃度可能急劇增加，代表水體污染嚴重。如果青萍突然大量繁殖，說明水體中無機鹽增加，水體環境已經被污染。如果青萍的數量沒有大的變化，說明水質良好。青萍可以作為一種指示植物，根據其生長情況來判斷水體環境的污染程度。

4 結論

通過研究得出如下結論：

結論1：青萍適宜于生活在無機鹽濃度為222 μg/mL以下的水環境中，當環境中的無機鹽濃度急劇增加時，青萍會很快死亡。濃度小于167 μg/mL的硝酸鈉溶液和過磷酸鈣溶液對青萍的生長繁殖有促進作用。青萍對環境中的無機鹽濃度變化非常敏感，適宜作為檢測水體環境污染程度的指示植物。

結論2：濃度小于167 μg/mL時，等質量濃度的過磷酸鈣比硝酸鈉更能持久促進青萍的生長繁殖。

5 思考與體會

通過這次活動，學生對水域環境對水生生物的影響有了更深切的體會。通過讓學生自主設計實驗方案，反復實驗，長期觀察和以及對實驗方案不斷進行修改和完善的過程，培養了學生科學探究能力和科學探索精神。筆者認為農村學校雖然缺少現代化的技術教學設備，但就生物教學來說，卻具有一定的優勢，因為在菜地里、小河中、農田里、荒坡上到處都有實驗的材料，到處都有可供學生研究的課題。

參考文獻：

孫儒永，普通生態學［Ｍ］.北京：高等教育出版社，1993.10.