酸雨对植物昼夜节律的钙离子振荡的影响
摘要：酸雨成为目前中国面临的极其严峻的环境污染问题之一。作为一种全球环境变化的严重后果，酸雨也在消耗由钙离子组成的土壤和植物，越来越多地引起的森林和作物问题。在生物节律调控下，植物的钙信号可以展示其生长发育的变化，植物钙离子的振荡平衡表明钙信号和生物钟存在最密切的关系。
关键词：酸雨 ；钙信号 ；昼夜节律
一、文献综述
酸雨是当今世界面临的重大环境污染因素之一[1]，能使人类赖以生存的生态环境发生重大改变，使土壤酸化，盐基离子流失，导致作物根系发育严重受阻，活力显著下降并影响其对营养物质的吸收与利用，从而直接或间接地对作物的生长及产量产生不良影响[2]。自20世纪70年代以来，我国逐渐成为世界上继欧洲和北美之后出现的第三大酸雨覆盖区域，境内受污染的地区主要分布在我国的西南、中南和华东等长江以南，约占国土总面积的40％， 严重的地区酸雨出现的频率超过80％，如重庆、贵阳、等地是我国酸雨危害严重的城市[3]。作为一种全球环境变化的严重后果，酸雨也在消耗由钙离子组成的土壤和植物，越来越多地引起的森林和作物问题。在生物节律调控下，植物的钙信号可以展示其生长发育的变化，植物钙离子的振荡平衡表明钙信号和生物钟存在最密切的关系。因此，缓解酸雨胁迫的相关研究显得尤为重要。
一、酸雨的形成及现状
酸雨通常是指pHlt;5.6的降水。长期的酸雨作用下会对森林生态系统产生直接和间接的影响。在我国受酸雨危害最严重的四川盆地和贵州省，森林受害面积分别达到2.756times;105和1.405times;105公顷。酸雨对森林生态系统的危害已经成为全球性重要环境问题之一[4]。
酸雨的形成受多种因素的影响，是十分复杂的大气化学和大气物理过程[5]，主要是人类经济发展带来大量的化石燃料燃烧排放的SO2和NOX酸雨前体物，两者在大气中经过均相氧化和多相氧化转变为H2SO4和HNO3；这些酸性产物既可以在水汽凝结过程中进入雾、雨滴和雪，又可被云滴吸收，还可以经化学反应转化为固态、液态酸和盐，作为水汽凝结核。在形成酸雨的过程中，受大气颗粒、气候条件等各种因素的影响，我国南方由于湿润多雨，植被良好，颗粒物较少，加之土壤多为红壤，颗粒物对酸雨的缓冲能力有限，故酸雨主要在我国西南部较严重[6]。另外，太阳光强和水汽也是酸雨形成过程的必要因素，我国南方光照明显高于北方，使SO2能够较快的转化为SO3，溶解在水汽中形成酸雨。风力、气旋等气候条件也对酸雨的形成有重要作用[7]。
一般来说，植物种子在萌发与幼苗阶段极易受到酸雨胁迫的不良影响。许多缓解酸雨胁迫的相关研究表明，外源钙处理可以降低细胞膜通透性，稳定细胞膜，提高抗氧化酶活性，减轻胁迫造成的氧化伤害，可以缓解重金属胁迫、盐胁迫、酸雨胁迫等各种胁迫伤害。因此，有效缓解酸雨胁迫带来的伤害，对酸雨地区城市生态环境保护与防治具有重要意义。
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