|
Развитие растений тесно связано с условиями
окружающей среды. Температуры, характерные для данного района, количество
осадков, характер почв, биотические параметры и даже состояние атмосферы – все
эти условия, взаимодействуя между собой, определяют характер ландшафта и виды
растений являющихся его частью. Если окружающие условия изменяются, то
изменяется и растительный мир. Изменения способна вызвать даже разница в
количестве осадков, выпадающих в разные годы. Если изменение условий очень
значительны, то растения, обладающие большой чувствительностью к таким
изменениям, испытывают стресс и, в конечном счете, могут погибнуть.
Значительные изменения даже какого–либо одного параметра могут приводить к
гибели растений.
В нормальных условиях в атмосфере содержится огромное число
компонентов – как газообразных, так и в виде аэрозолей. Помимо основных компонентов
– кислорода и азота, а так же важного, но присутствующего в меньших количествах
диоксида углерода, воздух содержит различные химические соединения, которые
следует рассматривать как загрязнения. К ним относятся некоторые углеводороды,
выделяемые самими растениями, а также серосодержащие соединения, являющиеся
продуктами жизнедеятельности бактерий. Установлено, что такие биогенные источники
ответственны за 11% от общего количества диоксида серы, попавшего в атмосферу.
Оставшаяся часть образуется в результате деятельности человека, то есть поступает
из антропогенных источников.
В атмосфере обычно присутствуют оксиды азота. Они в
основном образуются при электрических разрядах молний и в результате
биологического окисления, главным образом бактериями. Из искусственных
источников поступает только около 10% общего количества оксидов азота. Тем не
менее, эти источники весьма существенны, поскольку вблизи городских центров
происходит концентрация загрязнений в атмосфере. Антропогенными источниками
оксидов являются процессы горения, при которых происходит окисление воздуха до NO. Чем выше температура, тем больше образуется
оксидов. В дневное время происходит дальнейшее окисление NO до NO2 в результате химических реакций. Часть NO2 расходуется
с образованием озона, пероксиацилнитратов и других загрязняющих веществ.
Таким образом, предшественники многих основных загрязняющих
веществ уже имеются в обычных условиях в атмосфере. Поскольку растения
развивались в присутствии таких соединений в обычных концентрациях, в этих условиях
редко наблюдаются какие либо отрицательные воздействия на них. Эти воздействия
обнаруживаются только тогда, когда концентрация загрязнений оказывается выше допустимого
порогового уровня.
Такое превышение может произойти во многих случаях. Одним
из наиболее наглядных примеров являются местности, расположенные около
металлургических заводов, где для атмосферы характерны высокие концентрации
оксидов серы и тяжелых металлов. В этих условиях многие растения неспособны к
выживанию.
Любая популяция растений включает в себя различные
индивидуальности. Точно так же, как один вид растений может быть более или
менее чувствительным к загрязнениям, чем другой, внутри популяции каждого вида
может различаться чувствительность отдельных экземпляров. Поэтому в присутствии
определенных количеств загрязнений наименее устойчивые виды и экземпляры
ослабевают или гибнут, в то время как более устойчивые продолжают участвовать в
производстве следующего поколения растений. В этом поколении также может
проявиться аналогичное различие в устойчивости, и, таким образом, процесс
селекции продолжается, и популяции растений приходится реагировать на
дополнительные параметры, связанные с воздействием окружающей среды.
К сожалению, не все популяции растений обладают
генетической структурой, обеспечивающей устойчивость по отношению к
существующим концентрациям всех загрязнений. Во многих случаях скорость
увеличения количества загрязнений в атмосфере превышает скорость перестройки
генетического аппарата популяции, что не дает возможности растениям
приспособиться к изменению окружающих условий. При загрязнении окружающей
атмосферы такие виды исчезают.
|