二氧化硫对植物的影响
张涛
20135937
摘要：近年来ＳＯ２污染比较严重，它对植物有着多方面的影响。植物既受到ＳＯ２污染的影响，又对ＳＯ２的影响具有一定程度的修复能力。本文总结了关于ＳＯ２单一污染物对植物生理生化的直接影响以及其适应机制，并提出对这方面研究的展望。
关键词：二氧化硫；植物；抗氧化酶
我国是以煤为主要能源的国家，所以我国的大气污染主要是以ＳＯ
２
污染为主。特别是近３０年来我国经济的高速发展，更使煤炭以及石油的消耗量达到
了一个前所未有的高度，加剧了ＳＯ
２的排放污染。ＳＯ
２
是我国当前最主要
的大气污染物，在个别地区污染相当严重。ＳＯ
２
可通过气孔进入植物叶片细
胞后快速溶于细胞中，在细胞内释放出Ｈ＋、ＨＳＯ
３
－和ＳＯ３２－等，从而对细胞产生直接或间接的伤害。也可与其它大气污染物进行化学反应，生成各种硫酸盐，这些成分随雨水共同降落成为“酸雨”，能够导致土壤和水系的酸化，干扰植物的代谢，对生态系统有很大的破坏作用，从而间接地危害人类健康。
关于ＳＯ
２
污染环境对植物生理生化及生长发育的影响已引起了众多学者的关
注，并己取得了长足的进展。近年来，在ＳＯ
２
的植物伤害症状、伤害机理、
对生理生化指标、植物组织结构影响等方面取的研究得了许多进展。
1.二氧化硫对植物形态的影响
李利红，仪慧兰［１］等采用室内培养及密闭箱静态熏气方法，研究了不同浓
度ＳＯ
２暴露对拟南芥叶片形态的影响，结果显示：ＳＯ
２
暴露对拟南芥成熟
叶片的伤害主要是叶面伤害斑的出现和叶片枯死，伤
害程度与暴露浓度和时间呈正相关，暴露于低浓度ＳＯ
２
时叶面无伤害斑，随
时间推移有少数叶片边缘卷曲，但在停止暴露后恢复正常；中浓度时暴露的植株叶片出现大小不等的透明斑，随着暴露时间的延长，伤害症状发展为坏死斑，
暴露于高浓度ＳＯ
２
的植株，叶片很快出现不规则形的黄色坏死斑，坏
死斑的面积随暴露时间的延长而扩大，之后叶片大量枯死。但在脱离高浓度Ｓ
Ｏ
２
后伤害性斑点不再增加，并能继续生长发育。
ＳＯ
２暴露对拟南芥植株的生长发育具有双向作用，较低浓度ＳＯ
２
暴露
对植株的生长发育有一定的促进作用，高浓度ＳＯ
２
暴露会抑制植株的生长发育，使株高、单株叶片数和单叶面积呈浓度依赖性减少。
２二氧化硫对植物生理生化的影响
２．１二氧化硫对植物气孔的影响
气孔是植物与外界环境间气体交换的主要通道，气体污染物主要通过气孔进入叶组织，因此气孔在大气污染物对植物的影响中占有相当重要的地位。高吉
喜［２］通过试验表明：通常情况下
ＳＯ２
促使植物气孔关闭，但也有某些植物经
ＳＯ
２熏气后气孔关闭。气孔对ＳＯ
２
浓度的反应通常是ＳＯ
２
浓度越大，气
孔反应越快。
２．２二氧化硫对植物细胞膜的影响
细胞膜是植物细胞的重要组成部分，起着调节控制细胞内外物质交流的屏障作用，当植物处在不利环境条件下时，刺激首先作用于细胞膜。大量观察研
究表明，细胞膜也是ＳＯ
２作用的最初部位，在植物接触高浓度ＳＯ
２
后，膜
首先受到损伤，继而膜透性发生改变。植物膜透性对ＳＯ
２
的反应差异通常与
植物的抗性有关，抗ＳＯ
２强的植物，细胞膜对ＳＯ
２
的反应不敏感，反之则
很敏感，因此细胞膜透性变化常被作为衡量植物抗性强弱的一个重要指标。除
与植物种类有关外，ＳＯ
２
对植物细胞膜透性的影响还与叶细胞的成熟度有关，
通常幼叶抗性最强，质膜透性在ＳＯ
２
处理后变化最小，成叶最敏感，在与Ｓ
Ｏ
２
短时间接触后膜透性即有大幅度增加，并随处理时间延长增幅加大，老叶介于二者之中。
２．３二氧化硫对植物光合色素含量的影响
通过对多种植物的测试表明，低浓度的二氧化硫就会导致地衣中叶绿素含
量减少，ＳＯ
２
不仅减少叶绿素含量，同时还促使叶绿素失镁而转化成脱镁叶绿素，结果使植物叶子的颜色由鲜绿转变成褐色，并随二氧化硫处理浓度提高，叶绿素向脱镁叶绿素的转化增多，色素破坏程度也随之加重。且当植物叶片吸
收的ＳＯ
２
超过叶片的清除能力时，就会造成代谢紊乱，并使叶绿素的含量显著降低。温莉娜，江波等［３］对夹竹桃进行不同浓度（8.5/25.7和５１．５ｍ
ｇ／ｍ３）ＳＯ
２
熏处理，观测到：不同ＳＯ
２
浓度与叶绿素含量呈负相关，
随着ＳＯ
２胁迫浓度的增大，叶绿素的含量与对照（２．１０ｍ
ｇ
／
ｇ
）相比
在逐渐下降，胁迫浓度越大，叶绿素含量越小；在低浓度（８．５ｍ
ｇ
／ｍ３）
ＳＯ
２
处理时，叶片的叶绿素含量与对照相比，处理前期的叶绿素含量略有上升，处理后期则低于对照，变化幅度相对较小。这是由于植物能吸收、利用大气
中微量ＳＯ
２
中的Ｓ元素，以补充体内Ｓ元素的不足。夹竹桃叶片吸收了Ｓ元素，可同化为含硫氨基酸，如胱氨酸、半胱氨酸和蛋氨酸，这些氨基酸几乎是所有蛋白质的构成成分，从而有利于色素蛋白的合成。而蛋氨酸则与叶绿素的合成直接相关，叶绿素分子Ｖ环的形成必须由蛋氨酸提供甲基。然而，植物对Ｓ的需要量和耐性是有一定限度的。随着熏气时间的延长，吸收、积累的ＳＯ２
超过夹竹桃叶片的需要量和清除机制时，就会造成代谢混乱和对叶绿素产生
漂白作用，从而显著降低叶绿素含量。而在２５．７ｍ
ｇ／ｍ３ＳＯ
２
气体胁迫
下，叶绿素含量表现为“增一降—增”的趋势，虽有上升趋势，但都低于对照。在第３天时降到最低，仅为对照的０．７８倍，原因是在熏气后期，夹竹
