植物对大气污染的指示作用

植物对大气污染的指示作用

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大气污染通常是指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到足够的时间，并因此危害了人体的舒适、健康和福利或污染环境的现象。大气污染是全球许多国家和地区面临的最重要的环境问题之一，也是全球环境污染研究的重要课题。大气污染的检测与治理也成为全球大气环境污染研究的重点。

植物是生物圈生态系统重要成员，大气污染使植物赖以生存的环境发生了广泛而又复杂的变化，植物的参与使环境污染的生态影响更为复杂。这是因为植物需要不断地从环境中吸收所需的水分和矿物营养物，通过光合作用与空气进行大量的气体交换，存在于大气中的污染物通过干、湿沉降于植物表面。沉降到植物体表面的可溶性化合物通过渗透、扩散为植物细胞所吸收，气态物可在植物产生气体交换时扩散入植物体内，在细胞表面溶解而被吸收。污染物可在植物体山发生积累，当大气污染物浓度超过植物的忍耐限度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，产量下降，群落组成发生变化，甚至造成植物个体死亡，种群消失。科学家们通过这一现象得到启发，来研究植物在大气污染监测方面的作用。

植物的生活和分布深受所在地方环境条件的制约，所以，有什么样的环境，就可能有相应的植物种类分布。反之，见到某种植物出现，就可以据此判断它所在地方的环境性质。这种作用叫做植物对环境的指示作用。具有这种作用的植物称为指示植物。显然，植物对环境条件的需求越是狭窄，它受环境的限制越强烈，它对该种环境的指示作用就越显著。植物的这种指示作用常为人们所利用。许多植物对环境污染的反映非常敏感，我们可以根据植物反映出的环境污染“信息”，分析和鉴别环境污染的程度，并研究治理的措施。这种能够对污染产生敏感反应的植物，被称为“环境污染指示植物”或“污染报警植物”。许多植物对

空气污染很敏感。紫花苜蓿和芝麻在受ＳＯ

危害时，叶片上会出现白斑，逐渐

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的监测植物。唐菖蒲是氟污染的指示植物，只要枯萎死亡，因此，常被用作ＳＯ

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有十亿分之一就会出现症状：叶片尖端和边缘会产生淡黄色片状伤斑。向日葵受氨污染时，叶子周边也会变黑。植物生长发育与周围环境有密切的联系，环境条件的变化、生态平衡的破坏都会在植物体内以某种形式表现出来。大气受到污染时，敏感的植物反应最快，最先发出污染信息，如出现污染症状，生长发育受阻，生理代谢过程发生变化和污染物在体内发生积累等。人们可以根据植物发出的各种信息来判断大气污染的状况，对大气质量作出评价。

指示植物对大气污染的指示作用

主要表现在四个方面：

①能够综合反映大气污染对生态系统的影响强度。这种影响强度一般是无法用理化方法直接进行测定的。大气受到多种污染物复合污染时，一些污染物之间会发生协同作用，使它们的影响比它们各自单独的影响强烈；有时则产生拮抗作用，其影响要比它们各自的影响微弱。这些影响只有通过对生物各种反应进行观察、分析和测定来了解。

②能较早地发现大气污染。植物对大气污染的反应比人敏感得多，人在SO2浓度达1～5ppm时才能嗅到，接触3～10ppm超过8小时,才对健康有影响；而一些植物接触0.5ppm，在2～4小时内就会出现伤害症状。因而利用植物能及时发现污染，尽早防治。

③能检测出不同的大气污染物。不同污染物会使植物的叶片出现不同的受害症状。SO2污染常使叶片的脉间出现有色的斑点或漂白斑；氟污染常使叶片的顶端和边缘出现伤斑，受害组织与正常组织之间有明显的界线；臭氧引起的典型症状是叶表面近小叶脉处产生点状或块状伤斑，因为栅栏组织对臭氧敏感，所以症状大多出现在上表面；受到过氧乙酰硝酸酯(PAN)急性危害后,大部分双子叶植物在叶片背面出现玻璃状或古铜色伤斑。

④能反映一个地区的污染历史。通过对植物进行年轮生长量的分析以及测定积累在植物体内的污染物的数量，能够推测过去的污染状况和污染的历史，对大气质量做出回顾评价。

大气污染指示植物应具备的条件

·对污染物敏感；

·受污染后的症状明显；

·干扰症状少；

·生长期长，能不断萌发新叶；

·栽培管理和繁殖容易；并尽可能具有一定的观赏或经济价值，以起到美化环境和监测环境质量的双重作用。

指示植物可以通过人工熏气试验、污染地区的植物调查、污染区栽培比较试验和叶片浸蘸等方法进行筛选。那些最易受害、反应最快的植物便是敏感植物。

较常用的指示植物如下：

SO2污染指示植物──紫花苜蓿、荞麦、金荞麦、芝麻、向日葵等；

氟化氢(HF)污染指示植物──唐菖蒲、郁金香、金荞麦、小苍兰、杏、葡萄等；臭氧(O3)污染指示植物──烟草)、矮牵牛、光叶榉、牵牛花等；

乙烯(C2H4)污染指示植物──芝麻、香石竹、番茄等；

PAN污染指示植物──早熟禾、矮牵牛、菜豆等。

此外，地衣对大气污染也很敏感,在SO2年平均浓度为 0.015～0.105ppm时就无法生存。但是它对污染的反应缓慢，适于监测浓度低、时间长的污染。

利用生物特别是利用植物指示大气污染的优点是：指示植物种类多，取材容易，监测方法简单，费用低廉并能美化环境；它可以在一个较大的范围内，长期地观察污染的积累性影响。缺点是：环境条件的变化和植物本身生长发育的状况都会影响植物对污染的敏感性，使结果出现误差；在污染严重时，植物本身还会受害致死，失去继续监测的能力等。