二、大气污染对植物的危害

在各种大气污染物中,研究比较多的是二氧化硫、氟化物、光化学烟雾和氯气。现将这些有害气体危害植物的机理及症状说明如下。

  1. 二氧化硫

是危害植物的主要气体。SO2 通过气孔进入叶肉细胞,转变为亚硫酸离子(SO32-),然后又变成硫酸盐离子(SO44-)。在植物体内,SO2 变成 SO32- 的速度要比 SO32-变成 SO44-快得多,所以高浓度的 SO2 进入叶肉细胞后,造成高浓度 SO32-的积累,而 SO32-的毒性比 SO44-大 30 倍。当 SO32-的浓度超过植

物自净能力时,就破坏叶肉组织,使叶片水分、糖类和氨基酸减少,叶绿素A/B 值变小,叶片失绿,严重影响植物生长发育,严重时细胞发生质壁分离, 叶片逐渐枯焦死亡。

SO2 使叶片受害的症状通常是在叶脉间出现点状或块状的伤斑。单子叶植物的伤斑呈棕黄色,自叶尖向下呈条状分布;针叶树则往往自尖端开始向下逐渐发黄枯焦。

从植物的敏感性和抗性来看,苜蓿(Medicago sativa L. )、大麦

(Hordeum vulgare L. )、棉花、小麦和苹果树对 SO2 的损害最敏感,马铃薯、洋葱、玉米、女贞(Ligustrum lucidum Ait)和枫香树(Liquidambar formosana Hance)对 SO2 的抗性最强。

  1. 氟化物

氟是卤素中化学性质最活泼的元素,生物很容易受到它的伤害,大气中的氟化物主要是氟化氢、四氟化硅等,它们对植物的毒害都非常强烈。

氟化氢被叶表面吸收后,经薄壁细胞间隙进入导管中,并随蒸腾流到达叶的边缘和尖端,由于卤素的特殊活泼性,使叶的这些部位的叶绿素和各种酶遭到损害,因而使光合作用长时间地受到抑制,或使磷酸化酶、烯醇化酶和淀粉酵钝化。

氟化氢对叶的损害首先出现在尖端和边缘。通常受害部位呈棕黄色,成带状或环带状分布,然后逐渐向中间扩展。当受害严重时,使整个叶片枯焦脱落。

对氟化物比较敏感的植物有唐菖蒲、杏、李(Prunus salici-na Lindl)、梅(Prunus mume(Sieb.)Sieb. et Zucc.)、荞麦(Fagopyrum esculentum Moench)、番茄、玉米及柑桔类等。而榆(Ulmus pumila L. )梨、(Pyrus)、苹果、玫瑰(Rosa ru-gosa Thunb. )、苜蓿、棉花以及豆类作物和蔬菜等对氟化物有较强的抵抗力。

  1. 光化学烟雾

光化学烟雾对植物的损害从总的方面来说,表现为受害叶片背面变为银白色或古铜色,叶片腹面受害部分与正常部分之间有一明显的横带。但光化学烟雾中的一些主要成分的作用机理和毒害症状也互有差异。

  1. 臭氧。主要破坏栅栏组织细胞壁和表皮细胞,常常导致叶片枯死。臭氧使植物的受害症状是叶片出现红棕色或漂白色的斑点。

对臭氧最敏感的植物有烟草(Nicotiana tabacum L.)、番茄、豌豆(Pisum satium L.)、菠菜(Spinacia oleracea L. )、马铃薯和燕麦(Avena sativa L.)等;抗臭氧的植物有薄荷(Men- tha haplocalyx Briq)、天竺葵

(Pelargonium hortorum Bail. )和胡椒(Piper nigrum L. )等。

  1. PAN(过氧乙酰硝酸脂)。PAN 通过气孔进入叶内,使叶片失水收缩,

    然后充以空气。这种损害可以贯穿整个叶片。

PAN 使植物受害的症状是在叶的背面出现大面积透明的银白色或铜色的病斑区域。

对 PAN 比较敏感的植物有牵牛花(Pharbitis)、莴苣(Lactuca sativa

L. )等。卷心菜、玉米、小麦和紫罗兰(Matthiola incana R. Br. )等植物对 PAN 有较强的抵抗力。

  1. 二氧化氮。损害植物的方式与二氧化硫相似。一般超过 0.5ppm 浓

度时就妨碍生长,高于 1ppm 时,就能引起急性毒害。

二氧化氮使植物受害的症状是叶片上出现棕色或褐色斑点,并且首先出现在叶缘处。

氯的化学活性不如氟。氯进入植物组织中,产生次氯酸,是一种较强的氧化剂。

氯使植物受害症状主要是叶尖、叶缘或叶脉间出现不规则的黄白色或浅褐色坏死斑点。氯气对植物的毒害作用较二氧化硫强 2~4 倍。