تاثیر آلودگی بر گیاهان

مقدمه

اثر آلاینده‌های محیطی

اثر محیطی مواد شیمیایی به غلظت آنها در محیط و یامیزان دریافت و تجمع‌شان توسط موجود زنده بستگی دارد. عوارض ناشی از آلانیده‌هاممکن است از نظر وسعت محدوده‌ای که اشغال می‌کنند، بسیار متفاوت باشند:

• بعضی از عوارض ، بسیار محدود (محلی) هستند یعنی اثر محیطی آلاینده به نواحیمجاور و نزدیک ، مثلا یک معدن قدیمی ، محدود می‌شود.
• بعضی دیگر از عوارض ، منطقه‌ای هستند و در نتیجه جابجایی وسیع آلاینده‌ها ایجادمی‌شوند مثلباراناسیدی.
• بالاخره برخی دیگر ، جهانی هستند مثل تجمعدی‌اکسیدکربن و سایرگازهای گلخانه‌ایدرجو کره زمینیا اثرتغییرات لایه اوزونبر میزان تابشپرتوهای فرابنفش.

تاثیراتآلاینده‌ها از نظر مدت زمان نیز بسیار متفاوتند. برای مثال بعضی از عوارض در نتیجهآزاد شدن ناگهانی مقدار زیادی آلاینده در محیط ایجاد می‌شوند که ممکن است موجب اثریآنی شده، سپس و بتدریج بهبود یابد، در حالی که بعضی دیگر از تاثیرات محیط ، نتیجهتجمع تدریجی انبوهی از آلاینده‌ها ، طی سالها یا حتی دهه‌ها هستند.

اثرات آلودگی بر جوامع گیاهی

میزان دریافت آلاینده‌ها

این عامل تا حد زیادی به غلظت آلاینده در محیط ومدتی که گیاه در معرض آن قرار می‌گیرد بستگی دارد. البته گاهی ممکن است آلاینده درمحیط وجود نداشته باشد ولی بطور فعال توسط گیاه جذب نشود. برای مثال ، گیاهان جذباکثر آلاینده‌های هوا را از طریقروزنه‌ها ،کنترل و محدود می‌کنند.

عوامل درونی گیاه

عوامل محیطی

شرایط محیطی به روشهای مختلفی در عکس‌العمل گیاه نسبت بهآلاینده‌ها تاثیر دارند. اولا ، شرایط محیطی می توانند میزان جذب آلاینده را کاهشدهند، برای مثال ، کم آبی خاک موجب بسته شدن روزنه ها و به دنبال آن کاهش جذبآلاینده‌های هوا می‌شود. ثانیا ، عوامل محیط ممکن است توانایی گیاه را در سم‌زداییکاهش دهند.

مثلادی‌اکسید سولفوردر شرایطی که دما یا نورمحیط کم است، سمیت بیشتری برای گیاه دارد. ثالثا ، قرار گرفتن در معرض آلاینده‌هاممکن است تغییرات مورفولوژیکی در گیاه ایجاد کند که باعث حساسیت و آسیب پذیری بیشترآن نسبت به صدمات محیطی شود، به عنوان مثال ، افزایش جذب یونهایسولفاتیاآمونیومتوسط جوانه‌های کاج ، حساسیت آنهارا نسبت به سرما افزایش می‌دهد.

اثر غلظتهای متفاوت آلودگی بر گیاهان

• وقتی غلظت آلاینده به حد کافی زیاد باشد ممکن است باعث نابودی کال گیاهشود.
• در غلظتهای پایین‌تر ، گیاه قادر به ادامه حیات است ولی اعمال حیاتی آن دچاراختلال می‌شوند. مثلا ممکن است میزانفتوسنتز کاهش یابد، کنترل تعرق از بین برود و یا فعالیت ریشه کم شود. این اثرات معمولا باعثکاهش تولیدبیوماسیا ناهماهنگی و تغییر توزیع مواد غذایی بیناندامهای گیاهی می‌شوند.
• در غلظتهای باز هم پایین‌تر ، ممکن است فعالیت و رشد گیاه در شرایط محیطی بهینه، عادی به نظر رسند ولی آلاینده موجب تغییرات ریختی یا شیمیایی کوچکی شود که تحملگیاه را نسبت به صدمات محیط مثل خشکی ، یخ زدگیو یاآفاتو بیماریها کاهش دهد.
• در نهایت ، در مورد بعضی از آلاینده‌های خاص ، ممکن است فعالیت گیاه در غلظتهایمشخصی از آلاینده افزایش یابد. به عنوان مثال ، وجود فلزات سمی خاصی مثلمس وآهن که از عناصر ضروریتغذیه‌ای برای گیاه هستند، و همچنین SO₂ ، بخصوص در خاکهایی که سولفورآنها کم است، می‌توانند باعث تحریب رشد گیاه شوند.

اثرات آلودگی بر روابط بین گونه‌ها

وقتی غلظت یک آلاینده به میزانی باشدکه بر فعالیت ، رشد یا تولید مثل گیاهان اثر بگذارد، می‌تواند رقابت بین گونه‌ها رانیز تحت تاثیر قرار دهد و آن را به نفع گونه‌های مقاوم نسبت به آلودگی (عمدتاگونه‌های علفی وخانواده شبدر) تغییر دهد. سازوکار دقیق اینعکس‌العمل مشخص نیست ولی احتمال دارد که مربوط به اثرات آللوپاتی باشد. گرچه ثابتشده است که آلاینده می‌توانند رقابت بین گیاهان را تغییر دهند ولی چگونگی تغییر اینروابط در جمعیت طبیعی ، درستی مشخص نشده است. در مقادیر زیادتر O₃ ،رقابت به نفع گونه‌های علفی حساس‌تر نسبت به O₃ و به زیان گونه‌های علفیمقاومتر نسبت به آن تغییر کرده و این مساله غیر قابل انتظار بود.

علت این امر ، این بود که O₃ شیبها یا لایه‌هایی را بوجود می‌آورد که از نظر غلظت متفاوت بودند، لایه‌های بالاتردارای مقدار بیشتری O₃ بودند و علفهای مقاومتر نسبت به O₃ کهدارای ارتفاع بیشتر بودند، کاهش یافتند ولی گیاهان علفی حساس‌تر که دارای ارتفاعکمتری بودند، اولا چون در لایه‌های نزدیک‌تر به زمین بودند، O₃ کمتریجذب می‌کردند و ثانیا در اثر کاهش جمعیت گونه‌های مقاوم ، میزان نفوذ نور به اینلایه بیشتر می‌شد و در نتیجه توانستند به رشد خود ادامه دهند. مساله لایه بندی ،اهمیت زیادی در پاسخ جمعیتهای گیاهی به آلودگی دارد.

افزایش غلظت CO₂ جو نیز می‌تواند باعث تغییر ترکیب گونه‌ها شود که این مساله تا حدیناشی از تفاوتهای رشد گونه‌ها در پاسخ به تغییرات غلظت CO₂ است. بسیاریازگونه‌های گلسنگها، حساسیت زیادی نسبت بهارات مستقیم SO₂ دارند و اغلب نسبت به تغییرات شیمیایی پوست درخت نیزبسیار حساس‌اند. به همین دلیل در مناطقی که اسیدگذاری زیاد باشد، قدرت بافری پوستدرخت می‌تواند عامل بسیار مهمی در بقای گلسنگ باشد. قرار گرفتن گیاهان در معرضآلودگی هوا ، منجر به تغییر فعالیت حشرات گیاهخوار می‌شود.

آلاینده‌ها درغلظتهای زیاد ممکن است بطور مستقیم بر خود حشرات تاتیر بگذارند ولی در غلظتهای کمتر، که امروزه در بسیاری از مناطق دیده می‌شود، تاثیر بر حشرات بطور غیرمستقیم ازطریق تغییرات شیمیایی در گیاه میزبان ، عمل می‌شود. به عنوان مثال افزایش غلظت CO₂ می‌تواند فعالیت حشره گیاه‌خوار را کاهش دهد که این مساله احتمالابه علت افزایش C/N یا افزایش میزان ترکیبات فنلی و یا سایر ترکیبات است، البته ممکناست علت این امر مربوط به افزایش میزان مصرف گیاه برای جبران کاهش نیتروژن باشد. یکی دیگر از آلاینده ها، NO₂ است که به نظر می‌رسد عامل مهمی در افزایشتعدادشته‌ها و سایر حشرات گیاهخوار باشد.

افزایش نابودیحشرات می‌تواندعلاوه بر کاهش کنترل تعرق در گیاه ، با تخریب لایه کوتیکول باعث افزایش نفوذ آلودگیبه آن شود. مشخص شده است که آلاینده‌ها بر عوامل بیماریزای گیاهان نیز تاثیرمی‌گذارند و این موجودات نسبت به آلاینده‌ها از قبیل SO₂ ، بسیارحساس‌اند ولی تغییرات شیمیایی و زیستی که توسط آلاینده‌ها روی سطح برگها ایجادمی‌شوند، باعث تغییر فعالیت این موجودات می‌شوند.

آلاینده‌ها می‌توانند برارتباطاتمیکوریزهاکهنقش مهمی در فعالیتهای حیاتی گیاه ، تحمل آن نسبت به صدمات از جمله فلزات سنگین وتوانایی رقابت آن با سایر گونه‌ها دارند نیز اثرات زیانباری داشته باشند. این امرممکن است به علت اثرات مستقیم بارات اسیدی و یا فلزات سنگین روی میکوریزها درزیرزمین باشد و یا آلاینده‌‌ها با تاثیر در اندامهای هوایی گیاه در بالای سطح زمینبطور غیر مستقیم از طریق تغییر توزیعکربن بینریشه‌ها ، فعالیت میکوریزها را کاهش دهد