植物對大氣污染抗性簡介

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植物對其生存的大氣環(huán)境的不良變化,通過自身調(diào)節(jié)適應(yīng)以求生存和發(fā)展的能力?？煞譃槿箢?(1)生物學(xué)抗性,這一類植物主要具有較強(qiáng)的再生能力,在受大氣污染物危害時,受傷的葉片脫落或枝受傷害后,能發(fā)出新葉成長出新枝,因而能在有污染的環(huán)境中生存。(2)解剖結(jié)構(gòu)上的抗性,這類植物有的葉氣孔下陷或多絨毛,有的能及時關(guān)閉氣孔,在一定程度上阻礙污染物進(jìn)入葉片,拒污染物于體外,稱為“避性”。(3)生理生化的抗性,這類植物能吸收并積累相當(dāng)量的污染物,對污染物的危害有一定程度的忍耐性,稱為“耐性”。

植物對大氣污染的抗性大致分為三種類型：

植物對大氣污染的抗性形態(tài)解剖學(xué)抗性

植物具有某些形態(tài)解剖學(xué)特征，可阻止或減少有害氣體進(jìn)入體內(nèi)，避免有害氣體的侵襲（圖1，圖2，圖3）。

植物對大氣污染的抗性生理學(xué)抗性

大氣中有害物質(zhì)通過氣孔進(jìn)入植物體后，植物通過生理生化過程對有害物質(zhì)進(jìn)行同化降解;或通過根系葉片等器官把它們排出體外；或積累于某些器官中。植物對積累于體內(nèi)的有害物質(zhì)在一定數(shù)量范圍具有忍耐能力。

植物對大氣污染的抗性生物學(xué)抗性

有些植物重新萌發(fā)的能力很強(qiáng)，受到大氣污染侵襲時，雖然產(chǎn)生受害癥狀，如芽枯死、葉片退綠、壞死或脫落，但短期內(nèi)便能重新萌生新芽新葉，很快恢復(fù)生長。2100433B

植物長期生活于一定的生態(tài)環(huán)境中，與環(huán)境不斷地相互作用和相互影響而保持相對穩(wěn)定的動態(tài)平衡。外界出現(xiàn)不良條件,植物可通過本身的調(diào)節(jié)作用迅速適應(yīng),以求得生存和發(fā)展。因此，任何植物對外界的不良條件都有一定的抵抗能力?？剐缘膶α⒚鏋槊舾行?。

植物對有害物質(zhì)的抗性包括避性和耐性。避性是植物體抗御有害物質(zhì)入侵和傷害的能力。當(dāng)污染物超過正常生態(tài)環(huán)境的含量時，植物可通過形態(tài)解剖學(xué)、生理學(xué)和生態(tài)學(xué)特性保護(hù)機(jī)體，避免危害；或者少吸收、不吸收有害物質(zhì)；或者吸收一定數(shù)量的有害物質(zhì)，通過生理生化作用進(jìn)行降解或把它們排出體外。耐性是植物對進(jìn)入體內(nèi)并積累于一定器官內(nèi)的有害物質(zhì)的忍耐能力。在污染環(huán)境中，一些植物能吸收和積累較多的有害物質(zhì)而不受害或受害較輕，具有較大的容忍量。植物對有害物質(zhì)一般既有避性,也有耐性。但有些植物以避性為主;有些植物以耐性為主。中國特有的孑遺植物銀杏（）對大氣氟污染有較強(qiáng)的抗性，因為它的葉片有蠟層保護(hù)，對氟的吸收積累量很低。它對氟的抗性是以避性為主。榆樹()對大氣氟污染也有較強(qiáng)的抗性，因為它的葉片對氟污染物具有較高的吸收積累量。它的抗性是以耐性為主。

抗性類型　植物對大氣污染的抗性大致分為三種類型：

植物具有某些形態(tài)解剖學(xué)特征，如針狀葉、鱗片狀葉、葉片厚、葉面密生茸毛、角質(zhì)層厚、蠟腺發(fā)達(dá)、氣孔數(shù)量少、氣孔凹陷、氣孔腔內(nèi)有腺毛、氣孔能及時關(guān)閉等，可阻止或減少有害氣體進(jìn)入體內(nèi),避免有害氣體的侵襲（圖1，圖2，圖3）。大氣中有害物質(zhì)通過氣孔進(jìn)入植物體后,植物通過生理生化過程對有害物質(zhì)進(jìn)行同化降解;或通過根系葉片等器官把它們排出體外；或積累于某些器官中。植物對積累于體內(nèi)的有害物質(zhì)在一定數(shù)量范圍具有忍耐能力。

有些植物重新萌發(fā)的能力很強(qiáng)，受到大氣污染侵襲時，雖然產(chǎn)生受害癥狀，如芽枯死、葉片退綠、壞死或脫落,但短期內(nèi)便能重新萌生新芽新葉,很快恢復(fù)生長。

抗性等級的劃分　植物對污染物的抗性不是絕對的，而是相對的。污染物濃度增高,超過植物的忍受限量,抗性強(qiáng)的植物也會出現(xiàn)嚴(yán)重的癥狀，生理功能失調(diào)或者遭到破壞，甚至造成植株枯萎死亡。

在同樣的生態(tài)條件下，各種植物對同一污染物的反應(yīng)是不同的。有些植物對大氣污染物的抗性較強(qiáng)，在污染環(huán)境中受害較輕；有些植物則十分敏感，在污染濃度不高時就出現(xiàn)受害癥狀，甚至整個植株死亡。因此，可根據(jù)植物對污染物的反應(yīng)劃分為不同的抗性等級，這不論在生態(tài)學(xué)的研究上還是在工業(yè)區(qū)綠化的實踐中都具有重要的意義。對抗性等級有采用三級劃分法的：抗性強(qiáng)、抗性中等、敏感；有采用四級劃分法的：抗性強(qiáng)、抗性較強(qiáng)、抗性較弱、敏感；有采用五級劃分法的：抗性強(qiáng)、抗性較強(qiáng)、抗性中等、抗性較弱、敏感。三級劃分法的優(yōu)點是簡單方便，便于實際應(yīng)用，如中國、美國、日本等多采用此法。

評定各種植物的抗性和劃分抗性等級，不能只根據(jù)一兩項指標(biāo)，而要綜合評定。既要考慮在植物生活過程中，大氣污染物對整個植株生長發(fā)育的影響，也要考慮污染物使植物地上部分器官尤其是葉器官受害的癥狀和程度，以及植物吸收和積累污染物的能力。因此，應(yīng)通過污染現(xiàn)場植物生態(tài)調(diào)查、污染現(xiàn)場植物栽植試驗和人工熏氣（見植物人工熏氣）實驗等方法綜合評定抗性等級。三級劃分法的分級標(biāo)準(zhǔn)如下：

植物在污染較重的環(huán)境中能長期生長，或在一個生長季節(jié)內(nèi)經(jīng)受一兩次濃度較高的有害氣體的急性危害后仍能恢復(fù)生長。葉片基本上能達(dá)到經(jīng)常全綠，或雖出現(xiàn)較重的落葉、落花、芽枯死等現(xiàn)象，但生活能力很強(qiáng),在較短時間內(nèi)能再度萌發(fā)新芽、新葉,繼續(xù)生長發(fā)育。在人工模擬熏氣條件下，植物接觸適當(dāng)劑量（濃度、時間）的有害氣體后，葉片不受害或受害較輕。人工熏氣必須根據(jù)各種有害氣體的毒性，選擇適當(dāng)?shù)膭┝?。如果有害氣體濃度過高，任何植物都會受到較重的危害而達(dá)不到抗性鑒定的目的。

植物在污染較重的環(huán)境中能生活一定時間，在一個生長季節(jié)內(nèi)經(jīng)受一兩次濃度較高的有害氣體急性危害后出現(xiàn)較重的受害癥狀。葉片上往往傷斑較多，葉形變小并有落葉現(xiàn)象，樹冠發(fā)育較差，經(jīng)常發(fā)生枯梢。在人工模擬熏氣條件下，植物接觸適當(dāng)劑量的有害氣體后，葉片受害中等。

植物在污染較重的環(huán)境中很難生活，木本植物常常在栽植1～2年內(nèi)枯萎死亡，幸存者長勢衰弱，最多只能維持2～3年。葉片變形，傷斑嚴(yán)重。在生長季節(jié)內(nèi)，經(jīng)受一次濃度較高的有害氣體急性危害后，大量落葉、落花、芽枯死，很難恢復(fù)生長，植株在短期內(nèi)枯萎死亡。在人工模擬熏氣條件下，植物接觸適當(dāng)劑量的有害氣體后，葉片受害嚴(yán)重。雪松是一種敏感性強(qiáng)的樹種（圖4）。

影響抗性的因素　植物的抗性決定于其本身的遺傳特性、發(fā)育階段和環(huán)境因素，變化范圍較大。影響植物抗性的主要因素有：

①個體差異：植物對大氣污染的抗性不僅在種間存在著明顯差異，在種內(nèi)也有差異。一個植物種群遭受大氣污染危害，同種植物中各個個體的受害程度常常是不一樣的。污染物的濃度和接觸時間不變而環(huán)境條件改變時，同種植物的各個個體受害程度也不一樣?？剐缘膫€體差異，有些與遺傳特性有關(guān)，有些與植物本身的生理狀況有關(guān)。生長在條件適宜地區(qū)的植株長勢健壯，抗性也就較強(qiáng)。②不同發(fā)育階段的差異：植物在整個生活周期或年生活周期中的不同發(fā)育階段，對同一污染物的反應(yīng)不同。成熟齡階段的抗性較強(qiáng)，幼齡和老齡階段抗性較弱。在年生活周期中，營養(yǎng)期的抗性較強(qiáng)，開花期的抗性較弱。

植物受大氣污染危害后表現(xiàn)的受害程度，不能完全歸因于污染物濃度，而是常常隨環(huán)境因素的變化而改變。①光照：是影響植物對大氣污染抗性的重要因素。植物一般在夜間和早晚受害程度輕，白天受害程度較重；陰天受害程度輕，晴天受害程度重。光照影響抗性的原因，一般認(rèn)為主要與氣孔開度有關(guān)。黑暗時氣孔關(guān)閉，隨著光照的加強(qiáng)，氣孔開度加大。大氣污染物主要通過氣孔進(jìn)入植物體內(nèi)，氣孔開度加大，污染物進(jìn)入植物體內(nèi)數(shù)量增多，從而使植物受害程度加重。②溫度：一般是溫度低，抗性強(qiáng)；隨著溫度的升高，敏感性也相應(yīng)增高。在同樣污染濃度下，氣溫20℃以下時的受害癥狀較20℃以上時輕。這主要是較高的氣溫促使氣孔張開；并且加強(qiáng)植物的同化作用，從而使植物吸入更多的污染物。③相對濕度：較高的大氣相對濕度能促進(jìn)氣孔開放，使植物吸收更多的污染物。如相對濕度在80%以上,植物吸收有害氣體的速度比濕度在10%時快5～10倍，植物最易受害。④土壤：植物受大氣污染危害的程度，還隨土壤類型、水分和養(yǎng)分狀況而變化。生長在粘重土壤的植物的受害程度比生長在排水良好土壤的植物重。潮濕的土壤能提高植物對大氣污染的敏感性。土壤含水量下降，可使植物的抗性增強(qiáng)，減輕植物的受害程度。土壤的養(yǎng)分狀況在植物抵抗大氣污染的危害中也有重要作用。在地力貧瘠、管理粗放條件下生長的植物受害重,抗性差。缺氮植物比正常植物敏感得多。因此,增施適量的氮肥可以增強(qiáng)植物的抗性，當(dāng)然氮肥過多也會使植物抗性降低。

關(guān)于植物的抗性和敏感性的機(jī)理，尚待進(jìn)一步探索。

植物抗性是指植物在污染物的影響下，能盡量減少損害，或者受害后能很快恢復(fù)生長，繼續(xù)保持旺盛的活力的特性；不同植物對同一污染物的抗性是不同的，一般可劃分三個等級：①抗性強(qiáng)。在污染環(huán)境中葉片不受害或輕微受害，受害葉片雖有顯著傷痕，但仍能進(jìn)行光合作用，受害葉片脫落緩慢或不脫落，植物生長發(fā)育基本正常，植株生長旺盛。②抗性中等。葉片輕度至中度受害，受害葉片脫落緩慢，受害后恢復(fù)快，或萌生快。對植物生長發(fā)育有一定影響，植株生長中等。③抗性弱。屬敏感植物，葉片受害嚴(yán)重、明顯干枯，甚至枝芽也枯萎，有些抗性弱的植物其受害葉片發(fā)生大量脫落，植株長勢明顯衰退，生長發(fā)育受到嚴(yán)重影響。2100433B