у вуглецю та ін. Активно здійснювали рослини-автотрофи протерозойської і палеозойської ер, які повинні були володіти механізмами газоустойчівості. Але в міру збільшення кисню в атмосферному повітрі та зменшення вмісту в ньому шкідливих газів ці механізми були втрачені.
Забруднення атмосфери, пов'язане з розширенням виробничої діяльності людини, зростає в таких катастрофічних масштабах, що системи авторегуляции біосфери вже не справляються з його очищенням. В результаті різних видів діяльності людини (промисловість, автотранспорт та ін.) В повітря виділяються більш 200 різних компонентів. До них відносяться газоподібні сполуки: сірчистий газ (S0 2), оксиди азоту (NO, N0 2), чадний газ (СО), сполуки фтору та інших., Вуглеводні, пари кислот (сірчаної, сірчистої, азотної, соляної), фенолу і ін., тверді частинки сажі, золи, пилу, що містять токсичні оксиди свинцю, селену, цинку і т.д. У промислово розвинених країнах на 52,6% повітря забруднене діяльністю транспорту, на 18,1% - опалювальними системами, на 17,9% - промисловими процесами і на 1,9 і 9,5% - за рахунок спалювання сміття та інших процесів відповідно.
Забруднюючі атмосферне повітря компоненти (ексгалати) за величиною частинок, швидкості осідання під дією сили тяжіння та електромагнітного спектру підрозділяють на пил, пари, тумани і дим.
Гази і пари, легко проникаючи в тканини рослин через продихи, можуть безпосередньо впливати на обмін речовин клітин, вступаючи в хімічні взаємодії вже на рівні клітинних стінок і мембран. Пил, осідаючи на поверхні рослини, закупорює продихи, що погіршує газообмін листя, ускладнює поглинання світла, порушує водний режим.
За спаданням токсичності дії на рослини гази можна розташувати в наступні ряди:
) F 2 gt; С1 2 gt; S0 2 gt; NO gt; gt; СО gt; С0 2 або 2) С1 2 gt; S0 2 gt; NH 3 gt; HCN gt; H 2 S.
Кислі гази і пари більш токсичні для рослин, ніж для тварин, для яких другий ряд газів виглядає наступним чином:
HCN gt; H 2 S gt; С1 2 gt; S0 2 gt; NH 3.
Найбільш сильно гази впливають на процеси в листках. Непрямий ефект забруднення атмосфери проявляється через грунт, де гази впливають на мікрофлору, грунтовий поглинаючий комплекс і коріння рослин. Кислі гази і кислі дощі порушують водний режим тканин, призводять до постійного закислению цитоплазми клітин, зміні роботи транспортних систем мембран (плазмалеми, хлоропластів), накопиченню Са, Zn, Pb, Сі. У цих умовах інтенсивність фотосинтезу знижується через порушення мембран хлоропластів. Крім того, на світлі швидко руйнуються хлорофіл а і каротин, менше - хлорофіл b і ксантофіли. Особливо несприятливо на пігментну систему хлоропластів діють S0 2 і С1 2, аміак ж зменшує вміст каротину і ксантофилла, мало впливаючи на хлорофіли.
Дихання в умовах забруднення, як правило, спочатку зростає, а потім знижується у міру розвитку пошкоджень. Всі ці зміни порушують ріст рослин, прискорюють процеси старіння в них. Дуже сильно страждають від кислих газів хвойні породи. При тривалій дії кислих газів спостерігаються значні зміни у фітоценозах: втрата лісових порід, розвиток бур'янистої трав'янистої рослинності. У листяних порід кислі гази викликають зменшення розмірів і кількості листя, індукують появу у них чорт ксероморфность.
За характером реакції у рослин розрізняють газочутливі (тобто швидкість і ступінь прояву патологічних процесів під впливом газів) і газоустойчівості. Для газоустойчівості істотна здатність рослин 1) регулювати надходження токсичних газів,
) підтримувати буферність цитоплазми і її іонний баланс,
) здійснювати детоксикацію утворюються отрут. У підсумку в умовах задимлення це сприяє підтримці фотосинтезу і синтетичних процесів на досить високому рівні.
Регуляція поглинання газів визначається насамперед чутливістю продихів до газів; під їх впливом (особливо S0 2) газоустойчівості види швидко закривають продихи. Стійкість до токсичних газам може бути пов'язана і з рівнем в клітинах катіонів (К +, Na +, Са 2+), здатних нейтралізувати ангідриди кислот. Зазвичай рослини, стійкі до посухи, засолення та іншим стресам, мають і більш високу газоустойчівості, можливо, через здатність регулювати водний режим і іонний склад. На це вказують посилення сірчистим газом ознак ксероморфность листя, а хлором - ознак сукулентних. Перевірка газоустойчівості (по S0 2) великого числа видів рослин (В.С. Миколаївський, 1979) дозволила розділити їх на три групи: стійкі, середовищ - нестійкі і нестійкі. Найбільш стійкі до S0 2 деревні породи (в'яз, жимолость, клен, лох) виявилися стійкими також до хлору, фт...
