بررسی آلودگی هوای تهران بر میزان تخریب DNA گیاهان مختلف – جلسه سوم

اهداف جلسه :

 1- اثرغلظت های متفاوت آلودگی بر گیاهان
 2- اثرات آلودگی برروابط بین گونه‌ها
 3- علائم آلودگی هوا برروی گیاهان
 4- استفاده ازعلم هواشناسی کشاورزی وکاربرد آن در آلودگی هوا

1-3) اثرغلظت های متفاوت آلودگی بر گیاهان

وقتی غلظت آلاینده به حد کافی زیاد باشد ممکن است باعث نابودی کامل گیاه شود. در غلظت های پایین‌تر، گیاه قادر به ادامه حیات است ولی اعمال حیاتی آن دچار اختلال می‌شوند. مثلا ممکن است میزان فتوسنتز کاهش یابد، کنترل تعرق از بین برود و یا فعالیت ریشه کم شود. این اثرات معمولا باعث کاهش تولید بیوماس یا ناهماهنگی و تغییر توزیع مواد غذایی بین اندام های گیاهی می‌شوند.
در غلظت های 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 تحمل گیاه را نسبت به صدمات محیط مثل خشکی، یخ زدگی و یا آفات و بیماری ها کاهش دهد.
در نهایت، در مورد بعضی از آلاینده‌های خاص، ممکن است فعالیت گیاه در غلظت های مشخصی از آلاینده افزایش یابد. به عنوان مثال، وجود فلزات سمی خاصی مثل مس و آهن که از عناصر ضروری تغذیه‌ای برای گیاه هستند، و هم چنین so₂ ، بخصوص در خاک هایی که سولفور آن ها کم است، می‌توانند باعث تحریب رشد گیاه شوند.

2-3) اثرات آلودگی بر روابط بین گونه‌ها

وقتی غلظت یک آلاینده به میزانی باشد که بر فعالیت، رشد یا تولید مثل گیاهان اثر بگذارد، می‌تواند رقابت بین گونه‌ها را نیز تحت تاثیر قرار دهد و آن را به نفع گونه‌های مقاوم نسبت به آلودگی (عمدتا گونه‌های علفی و خانواده شبدر) تغییر دهد. سازوکار دقیق این عکس‌العمل مشخص نیست ولی احتمال دارد که مربوط به اثرات آللوپاتی باشد. گرچه ثابت شده است که آلاینده می‌توانند رقابت بین گیاهان را تغییر دهند ولی چگونگی تغییر این روابط در جمعیت طبیعی، درستی مشخص نشده است. در مقادیر زیادترO₃ ، رقابت به نفع گونه‌های علفی حساس‌تر نسبت به O₃و به زیان گونه‌های علفی مقاوم تر نسبت به آن تغییر کرده و این مساله غیر قابل انتظار بود.

علت این امر، این بود که O₃شیب ها یا لایه‌هایی را بوجود می‌آورد که از نظر غلظت متفاوت بودند، لایه‌های بالاتر دارای مقدار بیشتری O₃بودند و علف های مقاوم تر نسبت به  O₃ که دارای ارتفاع بیشتر بودند، کاهش یافتند ولی گیاهان علفی حساس‌تر که دارای ارتفاع کمتری بودند، اولا چون در لایه‌های نزدیک ‌تر به زمین بودند، O₃ کمتری جذب می‌کردند و ثانیا در اثر کاهش جمعیت گونه‌های مقاوم، میزان نفوذ نور به این لایه بیشتر می‌شد و در نتیجه توانستند به رشد خود ادامه دهند. مساله لایه بندی، اهمیت زیادی در پاسخ جمعیت های گیاهی به آلودگی دارد.

افزایش غلظت CO₂جو نیز می‌تواند باعث تغییر ترکیب گونه‌ها شود که این مساله تا حدی ناشی از تفاوت های رشد گونه‌ها در پاسخ به تغییرات غلظت  CO₂ است. بسیاری از گونه‌های گلسنگ ها، حساسیت زیادی نسبت به ارات مستقیم SO₂ دارند و اغلب نسبت به تغییرات شیمیایی پوست درخت نیز بسیار حساس‌اند. به همین دلیل در مناطقی که اسیدگذاری زیاد باشد، قدرت بافری پوست درخت می‌تواند عامل بسیار مهمی در بقای گلسنگ باشد. قرار گرفتن گیاهان در معرض آلودگی هوا، منجر به تغییر فعالیت حشرات گیاهخوار می‌شود.

آلاینده‌ها در غلظت های زیاد ممکن است به طور مستقیم بر خود حشرات تاتیر بگذارند ولی در غلظت های کمتر، که امروزه در بسیاری از مناطق دیده می‌شود، تاثیر بر حشرات بطور غیرمستقیم از طریق تغییرات شیمیایی در گیاه میزبان، عمل می‌شود. به عنوان مثال افزایش غلظت CO₂می‌تواند فعالیت حشره گیاه‌خوار را کاهش دهد که این مساله احتمالا به علت افزایش C/N یا افزایش میزان ترکیبات فنلی و یا سایر ترکیبات است، البته ممکن است علت این امر مربوط به افزایش میزان مصرف گیاه برای جبران کاهش نیتروژن باشد. یکی دیگر از آلاینده ها، NO₂است که به نظر می‌رسد عامل مهمی در افزایش تعداد شته‌ها و سایر حشرات گیاه خوار باشد.

افزایش نابودی حشرات می‌تواند علاوه بر کاهش کنترل تعرق در گیاه، با تخریب لایه کوتیکول باعث افزایش نفوذ آلودگی به آن شود. مشخص شده است که آلاینده‌ها بر عوامل بیماری زای گیاهان نیز تاثیر می‌گذارند و این موجودات نسبت به آلاینده‌ها از قبیل SO₂، بسیار حسا س‌اند ولی تغییرات شیمیایی و زیستی که توسط آلاینده‌ها روی سطح برگ ها ایجاد می‌شوند، باعث تغییر فعالیت این موجودات می‌شوند.

آلاینده‌ها می‌توانند بر ارتباطات میکوریزها که نقش مهمی در فعالیت های حیاتی گیاه، تحمل آن نسبت به صدمات از جمله فلزات سنگین و توانایی رقابت آن با سایر گونه‌ها دارند نیز اثرات زیانباری داشته باشند. این امر ممکن است به علت اثرات مستقیم باران اسیدی و یا فلزات سنگین روی میکوریزها در زیرزمین باشد و یا آلاینده‌‌ها با تاثیر در اندام های هوایی گیاه در بالای سطح زمین بطور غیر مستقیم از طریق تغییر توزیع کربن بین ریشه‌ها ، فعالیت میکوریزها را کاهش دهد.
آلودگی هوا روی گیاهان ممکن است شدید، مزمن و یا نامریی باشد.
الف) از گیاهان حساس به اوزون می توان به انگور، بلوط، زبان گنجشک، شفتالو اشاره نمود .
ب) از گیاهان مقاوم به اوزون می توان به راش و گلابی اشاره کرد.
ج) از درختان مقاوم به آلودگی هوا تهران می توان به درخت عرعر، درخت ابریشم، درخت دغداغان، درخت ژینگو، درخت ماگنولیای سفید و درخت توت اشاره نمود.

3-3) علائم آلودگی هوا برروی گیاهان

بطورکلی علایم ناشی از آلاینده ها بر روی گیاهان در سه حالت قابل بررسی است.
 رنگ پریدگی :
در اثر کم شدن سرعت تولید کلروفیل و یا از بین رفتن آن است.
به صورت حاد  :
اغلب با ظاهر شدن لکه های خشکیده در برگ ظاهر می شود.(نکروز)
تقلیل رشد :
گیاه در اثر آلودگی ها باعث از بین رفتن تدریجی گونه های حساس گیاهی می شود.
عواملی که در تأثیر آلاینده های هوا بر روی گیاهان قابل ذکر هستند به چهار دسته اساسی تقسیم می شوند.
الف) عوامل ژنتیکی
ب ) عوامل اقلیمی 
پ ) عوامل خاکی 
ت )  سایر عوامل

4-3) استفاده ازعلم هواشناسی کشاورزی وکاربرد آن در آلودگی هوا

الف) پیش بینی قسمت عمده ای از جنگل سوزی ها و کاهش آلودگی های ناشی از آن .
ب) تعیین مقدار و نیز بهترین زمان کود دهی به محصول و جلوگیری از انباشت اضافی آن در محیط
ج) تعیین بهترین زمان برای مبارزه شیمیایی با آفات و بیماری ها و جلوگیری از انباشت اضافی آن در محیط.
د) تعیین نقاط هم اقلیم در جهان و وارد نمودن گیاهان جدیدی مثل آزولا که در کاهش آلودگی هوا مؤثر است.
و) ارایه توصیه برای تعیین پوشش جدید درختی به خصوص در مناطق آلوده مثل گونه صنوبر.

مواد آلوده کننده کشاورزی بر هوا

عبارت از هر مواد گازی، مایع، جامد و یا آمیخته ای از آن ها به نام سموم کشاورزی در هوای آزاد پخش می شود و باعث آلودگی هوا می شود، مثل: ذرات معلق، ذرات رسوب کننده اکسیدهای گوگرد، اکسیدهای نیتروژن، اکسیدهای کربن، اکسیدکننده ها، اسیدها، مواد رادیواکتیو آمونیاک اشاره نمود.

مطالب مرتبط:

بررسی آلودگی هوای تهران بر میزان تخریب DNA گیاهان مختلف – جلسه اول
بررسی آلودگی هوای تهران بر میزان تخریب DNA گیاهان مختلف – جلسه دوم
بررسی آلودگی هوای تهران بر میزان تخریب DNA گیاهان مختلف – جلسه سوم
بررسی آلودگی هوای تهران بر میزان تخریب DNA گیاهان مختلف – جلسه چهارم
بررسی آلودگی هوای تهران بر میزان تخریب DNA گیاهان مختلف – جلسه پنجم

بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان
تهیه و تنظیم: اعظم اژدری