漫话大气污染对植物的影响

漫话大气污染对植物的影响生物界中,植物比动物更容易受到大气污染的影响和危害。这是因为植物既有庞大的叶面积与空气接触并进展着活泼的气体交换;又不能像高等动物那样具有优异的循环系统,可有效缓解外界影响,为其细胞和组织提供较为稳定的内环境;此外,植物的分布一般又是固定不动的,不像动物可以通过挪动避开污染。植物假设受高浓度的大气污染的袭击,短期内即在叶片上出现坏死斑,称为急性伤害;假设长期与低浓度污染物接触而使植物生长受阻,发育不良,出现失绿、早衰等现象,称为慢性伤害。也就是说,只要大气污染的浓度超过了植物的忍受程度,就会使植物的细胞和组织器官受到伤害,生理功能和生长发育受阻,使得产量下降,品质变坏,甚至造成植物群落组成发生变化、植物个体死亡、种群消失。大气污染可以伤害植物的细胞和细胞器。细胞的膜系统在大气污染的作用下,差异透性被破坏,引起水分子和离子平衡失调,造成代谢紊乱。破坏严重时,细胞内分隔作用消失,细胞器崩溃,导致最后死亡。其中膜类脂是污染物的一个主要作用点。例如,3能使膜类脂发生过氧化,干扰它的生物合成;2的伤害作用也与膜类脂的过氧化过程有关;叶绿体的膜构造也是在3和2的结合作用下被破坏的。大气污染还能对植物体内的酶系统产生影响。大气污染物通过对植物酶系统的作用进而影响其生化反响,从而导致原有正常代谢平衡的破坏。例如,氟化物是多种酶的抑制剂,对糖醇降解途径中的一个重要成分烯醇化酶的抑制作用特别显著;又如3和过氧乙酰硝酸脂是强氧化剂,能使许多酶蛋白质中的巯基被氧化而失去活性。大气污染对植物组织、器官的危害主要表现为组织坏死和器官脱落。植物遭受大气污染物急性伤害的病症是叶面点、片伤斑和叶组织坏死;而各种污染物对叶片的伤害往往各有特殊的病症,这便成为大气污染“伤害诊断的主要根据。植物接触2、3等大气污染物以后,体内还常常产生应激乙烯或伤害乙烯,这是造成叶、蕾、花、果实等器官脱落的主要原因。大气污染还影响植物的个体发育和群落开展。大气污染使得植物个体生长减慢、发育受阻、失绿黄化、早衰等,有时还会引起异常的生长反响。急性伤害发生时,叶面局部坏死或脱落,光合面积减少,植株生长减慢,产量下降;慢性伤害发生时,植物代谢失调,生理过程如光合作用、呼吸作用等不能正常进展,引起生长发育受阻。在大气污染物的长期作用下,一些敏感的植物种群将会减少甚至消亡;而另一些抗性较强的种群那么会保存下来,甚至能得到一定的开展。2污染对植物的影响很大。硫是植物发育的必需元素,空气中少量的2经叶片吸收后可进入植物的硫代谢中。在土壤缺硫条件下,大气中含少量2对植物生长有利。2经过气孔进入叶组织后,溶于浸润细胞壁的水分中,产生2-3或-3,然后被细胞氧化成2-4。2-4的毒性远比2-3或-3小,而且可被植物作为硫源利用。所以这种氧化过程被认为是解毒过程。假如2进入的速度超过了细胞对它的氧化速度,2-3或-3积累起来,便会引起急性伤害。在继续不断地吸收并氧化2-3的情况下,2-4的积累量超过了细胞耐受程度,就会造成慢性伤害。典型的2伤害病症出如今植物叶片的叶脉间,呈不规那么的点状、条状或块状坏死区。坏死区和安康组织之间的界限比拟清楚,坏死区颜色以灰白色和黄褐色居多。有些植物叶片的坏死区在叶子边缘或前端。同一植株上,刚刚完成伸展的嫩叶最易受伤害,中龄叶次之,老叶和未伸展的嫩叶抗性较强。氟化物污染的危害也很大。大气中氟污染物主要是氟化氢()。它是一种强酸,故对植物产生酸型烧灼状伤害。-是烯醇化酶的强烈抑制剂,可使糖酵解受到抑制;-还可以抑制同纤维素合成有关的葡萄糖磷酸变位酶的活性。氟在植物组织内还能与金属离子如钙、镁、铜、锌、铁或铝等结合,容易引起这些元素的缺乏症,如缺钙症等。氟化物的排放量和污染范围比2小得多,但对植物的毒性却更强。当空气中含级浓度时,接触几个星期可使敏感植物受害。氟是积累性毒物,植物叶子能继续不断地吸收空气中极微量的氟,吸收的-随蒸腾流转移至叶尖和叶缘,在那里积累至一定浓度后就会使组织坏死。植物受氟害的典型病症是叶尖和叶缘坏死,伤区与非伤区之间常有一条红色或深褐色界限。氟化物污染最容易危害正在伸展中的幼嫩叶子,使之出现枝梢顶端枯死现象。此外,氟伤害还常伴有失绿和过早落叶现象,使生长受抑制,对结实过程也有不良影响。实验说明,氟化物对花粉粒发芽和花粉管伸长有抑制作用。氟污染使成熟前的桃、杏等果实在沿缝合线处的果肉过早成熟软化,降低果本质量。氧化剂也是重要的大气污染物,对植物的影响也非常显著。这些氧化剂中3的比例最高,约占氧化剂总量的85%90%,其次是过氧乙酰硝酸酯(),此外还有一些醛类。当这些氧化剂的混和物浓度到达0 030 04时,便可形成光化学烟雾。它对植物的影响很大。对3敏感的植物如烟草、菠菜、燕麦等在3浓度为0 050 15的空气中接触0 58就会出现伤害。对3敏感易受影响的还有马铃薯、紫花苜蓿、大麦、小麦、菜豆、番茄、洋葱等。3叶伤害的典型病症是叶面出现密集细小斑点,危害栅栏组织,有的植物上表皮呈现褐、黑、红或紫色,还可发生失绿斑块和褪色现象。针叶树还会出现顶部坏死现象。3污染主要伤害中龄叶,未伸展幼叶和老叶那么有较强抗性。莴苣、番茄、芥菜、菜豆、燕麦、大丽花、矮牵牛等植物对污染比拟敏感,在浓度为1520的空气中接触4即受害。的叶伤害病症表现为叶背呈银白色,进一步开展呈青铜色。植物受伤害的另一特点是:植物假如接触前处在黑暗中那么抗性强;假如受光照23后再接触,就变得敏感。氧化剂伤害在不出现可见病症的情况下也会使植物生长明显受阻。这是由于质体破坏,一些酶受抑制,从而降低了光合活动才能引起的。3和还使希尔反响和光合磷酸化受到抑制,使膜的选择性发生变化,严重时还会使细胞分隔作用解体,引起代谢紊乱。乙烯是植物激素之一,在植物生长发育中起着极其重要的调控作用。天然气、煤、石油以及植物体和垃圾等的不完全燃烧和汽车废气都会造成乙烯污染。乙烯污染大气,就会干扰植物调控机能,引发异常反响。引起植物异常反响的乙烯限制浓度为10100。乙烯污染对植物的影响是多方面的。一是产生“偏上生长效应,即叶柄上下两边生长速度不等,造成叶片下垂。二是引起叶片、花蕾、花和果实脱落、影响某些农作物产量和花卉的欣赏效果。三是有一些植物因接触乙烯而产生不正常的生长反响,如茎变粗,节间变短,顶端优势消失,侧枝丛生;还有一些植物会产生一些特殊现象,如棉花花蕾萼片张开,黄瓜卷须弯曲等。四是乙烯使某些植物如石竹、紫花苜蓿、夹竹桃等正在开放的花朵发生闭花现象,又称“睡眠效应。五是能导致叶片和果实失绿,加速植物衰老。