大气氟化物对植物影响的研究进展

2016-02-08檀永红杜东方

资源节约与环保 2016年3期

关键词：氟化物脯氨酸大气

檀永红　杜东方

（金华市环境监测中心站浙江金华321000）

大气氟化物对植物影响的研究进展

檀永红杜东方

（金华市环境监测中心站浙江金华321000）

进入新世纪后，我国的工业发展迅速，在增强国家综合实力以及提高人民生活水平等方面的工作上作出了巨大的贡献。然而任何事物都有两面性，人类在为地球文明的飞速进步感到自豪的同时，也应当看到工业发展或者其他人类活动带给自然环境的负面影响。本文主要探讨了大气氟化物对植物影响的研究进展，供有关人员参考借鉴。

大气氟化物；植物；研究进展

大气氟化物是人类工业发展过程中产生的化合物，相关理论与实践观察活动已经证实了氟化物是造成南极臭氧层空洞的罪魁祸首，而近些年来相关研究也表明大气氟化物对植物的生长发育会产生一定的影响，该问题应当引起有关方面的重视。地球上的植物是生态圈的重要组分，其对于人类而言有着极其重要的作用。

1　大气氟化物对植物光合作用的影响

光合反应是地球上大部分植物进行有机物合成的关键性工作，如若植物的光合反应受到影响，其生长发育的过程将严重受阻。研究人员通过大气氟化物对植物光合作用影响课题的研究，发现将植物置于不同浓度的大气氟化物条件下，其生长发育所受到的影响各有不同。研究人员将一定数量的小麦置于浓度范围达到84.6 μg/m3～120μg/m3的氟化氢气体中，发现在实验开始的2h内，氟化氢对小麦的光合作反应有着较为明显的促进作用。随着熏气时间的推移，小麦在氟化氢环境中的光合作用强度开始逐渐下降，试验进行到4h左右时，小麦的光合作用强度已下降至对照组小麦的水平。实验仍在继续，研究人员觉察到实验组小麦的光合作用强度下降至对照组水平后，随着实验时间的推进，实验组小麦的光合作用强度处于持续下降的态势。该实验充分反映了一个客观事实：植物光合作用受到的大气氟化物影响与其置于氟化物环境中的时间有关[1]。

2　大气氟化物对植物呼吸作用的影响

呼吸作用是植物生陈代谢中的重要一环，因此研究人员们也组织了相关的大气氟化物对植物呼吸作用影响的实验。研究人员通过试验发现，植物置于不同浓度下的氟化物环境中，其呼吸作用所受的影响各不相同。另外，在同等浓度的氟化物环境下，同种类植物置于氟化物环境下的时间不同，其呼吸作用所受到的影响迥异。

在生物学上，人们认为植物的呼吸作用强弱与大气中的二氧化碳浓度有着密切的关联，而在相关的植物受大气氟化物影响的实验之中，研究人员在某种意义上可以将氟化物对植物呼吸作用的影响过程看作二氧化碳对植物呼吸的相反作用过程。通常来讲，较低浓度的二氧化碳浓度有助于植物的呼吸作用，而较高浓度的二氧化碳环境则会抑制大多数植物的呼吸过程，从这个角度来看，氟化物对植物呼吸过程的作用机理与二氧化碳相反。

3　大气氟化物对植物酶活性的影响

植物内部的各种酶在植物的生长发育过程中发挥着极为重要的作用，大部分酶在植物的生化反应中扮演着催化剂这一重要角色。实验表明，植物体内的过氧化氢酶对氟化物环境较为敏感。例如研究人员曾使用0.0244mg/m3浓度的氟化氢对华山松进行熏气处理，40h后华山松的过氧化氢酶活性有了较大的提升。研究人员为了使得实验结果更加具有说服力，随后又增加了不同种类的试验植物样本，最终得出的实验数据显示大气氟化物对大多数植物的部分酶活性都有较强的刺激作用，值得注意的是，大其中的氟化物如氟化氢等对植物的大部分酶如蛋白质酶、核糖核酸酶等都表现出了较强的抑制活性作用，由此可见氟化物对植物的生长会造成一定的不良影响。

4　大气氟化物对植物脯氨酸的影响

开展作为显示植物受到逆境影响大小的主要指标之一的脯氨酸含量变化的实验一直是相关研究人员经常使用的研究手段。研究人员采集在氟化物污染比较严重地区生长的植物后，通过相关的检测实验发现，植物中的游离脯氨酸含量水平较高，其较未受氟化物污染的植物而言有了比较明显的增加。有关研究表明大气氟化物的浓度值与植物的游离脯氨酸含量以及植物叶片的损伤程度之间有着极为密切的联系，其往往表现为正相关的关系。部分植物的叶片含氟量与游离脯氨酸含量二者的相关系数甚至可以达到0.9610[2]。

5　大气氟化物对植物氨基酸以及蛋白质的影响

研究人员在通过相关的植物氨基酸与蛋白质含量在氟化物环境下变化的实验后发现，大气中的氟化物对大部分植物的氨基酸含量有着较为明显的影响，研究数据表明植物在受到大气氟化物刺激时，其体内的氨基酸含量在一定时间内呈现出上升的趋势，而实验组植物体内的蛋白质含量则有了一定程度的下降。研究人员通过细致的分析，提出了大气氟化物作用于植物物质代谢过程，使其蛋白质以及相关的氨基酸含量产生截然不同的变化的可能机理，其主要内容如下：（1）大气氟化物会抑制植物体内的蛋白质合成过程，从而使得植物内部的游离氨基酸含量大幅增加。（2）大气氟化物在一定时间内促进植物体内的蛋白质分解过程，进而使得蛋白质的含量降低。