酸沉降对植物生理生态影响研究进展.pdfVIP

2012．01 酸沉降对植物生理生态影响研究进展 谈建康于小平 (南京市溧水县环境科学研究所，江苏南京211200； 南京市溧水县环境监测站，江苏南京211200) 摘要：本文对酸沉降对植物生理生态影响以及植物对酸沉降的抗性生理研究进行系统的讨论和分析，并提出植物对酸沉 降胁迫生理生态响应研究进展观点。 关键词：酸沉降植物生理生态进展 一、引言 自身的生存，在长期的适应过程中对逆境形成了一定程度 近几十年来，由于全球空气污染，酸雨危害面积不断 的抵抗能力。植物通过环境因素的缓冲，例如土壤组成结 的扩大，而且酸沉降的pH值也越来越低。酸沉降物进入 构的改变，形态结构，以及生理生化等方面对环境的适应 陆地植物生态系统，引起土壤酸化，生物生产力下降，重 性改变来提高自身的生存能力。 金属盐和Al的溶解度提高；同时，植物生态系统是酸沉降 1．植被系统对酸沉降的缓冲作用 的最大接受者，自身力求适应以对逆境形成抵御【l、z·“m。 植被作为陆地森林生态系统的主体，是酸沉降的主要 因此，研究植物对酸沉降的生理生态敏感性．在酸沉降研 受体，发展出多种方式提高对酸沉降的适 究中具有重要意义。 应能力，例如以其庞大的冠层吸收净化so：，通过冠层与 二、酸沉降对植物生态系统的危害 酸雨物质作用而改变其化学成分，凋落物对酸沉降的吸收 植物生态系统由植物和土壤生态系统组成，酸沉降对 缓冲以及在生物分子水平的外部和内部抗性机理等来抵抗 土壤和植被均产生危害。酸雨可直接损伤叶片，造成叶片 外界的胁迫压力“I。 衰退等，还能引起森林冠层和土壤中ca“、Mg“、K+等营 1．1植物对大气中二氧化硫的吸收作用 养离子大量淋失，由此导致植物营养不良。此外，土壤酸 酸性沉降中的主要成分氮和疏都是植物生命活动所需 度的增大还导致了重金属和Al等金属的活化，最终会造成 的营养元素，也是植物体内氨基酸的组成成分。植物主要 通过叶子上的气孔及树皮上的皮孔吸收大气中的so：，以 对林木的毒害作用。 1．酸沉降直接伤害植物 有机物的形式存于氮基酸和蛋白质中，其余98％以硫酸盐 酸雨可直接伤害树木，使树叶的皮质或蜡质部分受到 的形式存在叶内。因此当大气中sO。的浓度不超过伤害阈 伤害，导致营养元素淋失，光合作用受到破坏，甚至引发 值时，植物不仅不会受害，还能不断吸收大气中的sO：15J。 植被大面积死亡嘲；在人工模拟酸雨下．酸雨可导致叶片 1．2森林植被对酸沉降的缓冲作用 出现失绿伤斑，植物根、叶、茎生物量下降，树木呼吸作 森林冠层可与酸沉降发生强烈的相互作用。如酸沉降 用增强，成叶中叶绿素含量也显著下降mm。但不同树种 中H+与树叶内部阳离子交换、树叶对营养元素和某些重金 对酸雨的敏感程度不同。研究表明，酸雨pH降低提高了 属的吸收、酸沉降对盐基离子和分泌物的淋洗等；不同的 植被对酸沉降有不同程度的缓冲作用，针叶林穿落雨的酸 植被穿透水中Mg和ca的含量，叶中ca、Mg含量下降 显著，即使供试土壤理化性质及酸雨酸度存在一定的差异， 性比阔叶林强；树叶年龄的分布也影响淋洗的大小，未成 树种抗性差异也是显而易见的IIoJ。 熟的针叶比老叶淋洗的营养少．衰老的叶片比绿叶失去更 2酸沉降促进森林病虫害 多的营养等等”、“““”o 由于酸雨沉降，受害树木氮营养水平增加会导致食叶 林内的凋落物可吸收大部分降雨，对酸雨进一步进行 昆虫数量增加．也可能因树木生长衰落使抗病虫害能力下 缓冲和中和。有研究表明，大部分树叶凋落物的缓冲速度 和缓冲能力与树叶的质地有关，树叶革质薄的(即质地较 降而易受到病虫侵染113