8种灌木滞尘能力及叶表面结构研究

为研究不同植物的滞尘规律,以青岛市城阳区道路绿地中的8种灌木(大叶黄杨、火棘、红叶石楠、金叶女贞、连翘、珍珠梅、红瑞木、小蜡)为研究对象,测定各植物的滞尘量,探究植物叶表面结构与其最大滞尘量的相互关系.结果表明,8种灌木中常绿灌木的滞尘量普遍比落叶灌木高,大叶黄杨、火棘在春季雨后30 d的平均单位叶面积滞尘量较高,可达到1.4 g·m-2,连翘的滞尘量较低,仅为0.9 g·m~(-2);各灌木达到单位叶面积内最大滞尘量的时间在21 d到27 d不等,平均在第24天左右,单位叶面积最大滞尘量最高的火棘(2.02 g·m~(-2))达到最低的连翘滞尘量(1.07 g·m~(-2))的近2倍;8种灌木各季节的平均滞尘量总体上表现为秋季春季夏季.叶表面结构观测表明,叶表面平整但蜡质层较厚、气孔密集且开口较大的植物滞尘能力较高,同时得到8种灌木最大滞尘量与叶表面结构的拟合曲线,结果表明,滞尘量与气孔大小呈正相关关系,与沟槽比例呈负相关关系,与叶毛数量、气孔密度关系不显著.     

中国北方典型污染城市主要绿化树种的滞尘效应(英文)

为研究城市人工植被的滞尘效应及其对城市生态环境的改善作用,以中国北方典型污染城市--临汾市为例.通过野外典型采样法和室内分析,测定了不同生活型主要绿化植物的滞尘能力,讨论了植物的滞尘量与滞尘时间的关系,并且研究了污染程度及距污染源距离对植物滞尘能力的影响.结果表明,在同一降尘条件下,不同生活型植物滞尘能力差异表现为草本植物的滞尘能力显著高于其它生活型植物(落叶乔木,灌木和藤本植物),而其它生活型植物间的滞尘能力无显著差异性;对针叶林来说,圆柏和雪松的滞尘能力间亦存在显著差异.在不同的污染情况下(污染程度及和污染源的距离不同),同种植物的滞尘能力亦有明显的差异,这与植物的高度和生长特性有关.而且,随时间推移,植物叶片的滞尘量呈现周期变化.而不是一个随时间无限增长的量,也有其饱和量.因此,在进行城市绿化设计时,需要综合考虑绿化树种的滞尘能力、滞尘周期及其生长环境情况等.     

南京市主要绿化树种对大气固体悬浮物净化能力及规律研究

对南京市不同功能绿地类型的26种主要绿化树种净化大气固体悬浮物的能力进行监测分析,研究不同功能区主要树种叶片滞尘量的季节变化,应用SAS软件,综合考虑单位面积滞尘量、单叶滞尘量、干重滞尘量3种指标对绿化树种滞尘能力进行聚类评估.结果表明,大部分绿化树种叶片滞尘量的季节变化为春季高、夏季降低、秋季增高、冬季达最高,这与空气中悬浮颗粒物含量季节变化的规律相一致;同一树种在不同地点的叶片滞尘量可以反映树木所在环境空气质量,灵谷寺公园和栖霞山空气质量优于梅山钢铁厂和宁镇公路;不同树木类型间滞尘能力差异较大,灌木滞尘量最大,常绿乔木其次,落叶乔木最小.     

城市街道常绿灌木植物叶片滞尘能力及滞尘颗粒物形态

城市园林植被中街道常绿灌木受工业排放、机动车尾气和道路扬尘等多重污染影响,其叶片生长高度恰好接近人体呼吸带,叶片受污染程度可反映人体污染暴露水平,是良好的环境质量代用指标。对于北方城市环境而言,常绿植被叶片的滞尘效应尤其重要。作者选择大气颗粒物污染严重的石家庄市为代表,对北方地区园林常用灌木植物大叶黄杨叶片的滞尘效应进行了研究。在石市4条主交通干道两旁样点首先对选定的大叶黄杨叶片进行冲洗,5日后取回载尘叶片进行滞尘量测量,重复进行5次,获得5个周期内叶片滞尘量数据;并对叶片表面滞尘颗粒物形态进行扫描电镜观察。结果表明,晴朗微风天气条件下,大叶黄杨叶片平均滞尘量为0.8614g·m-2·d-1,单叶最大饱和滞尘量为11.6197g·m-2,累积达到叶片饱和滞尘量的时间是15日。大叶黄杨叶片滞尘量大于同时期环境监测的大气降尘量,差额来自机动车排放和道路扬尘影响,这种影响约占叶片全部滞尘量的34.7%。大叶黄杨叶片表面滞尘为粒径小于10μm的颗粒物,深度清洗后叶片表面仍滞留粒径小于5μm的颗粒物,说明大叶黄杨叶片可以固定有害悬浮颗粒物并使之从大气环境中清除。本研究表明大叶黄杨强滞尘能力是城市近地面层环境中清除颗粒物污染的重要机制。     

城市近地面大气颗粒物空间分布的监测与分析

城市近地面环境与人呼吸带高度范围相当,近地面大气颗粒物对行人健康有直接影响.当常规环境监测点位置和数量不足以全面反映近地表大气颗粒物空间分布状况时,选择合适的颗粒物载体显得十分必要.植物叶片的滞尘效应使之成为大气颗粒物的良好指标,尤其是常绿灌木叶片更能直接反映近地表环境悬浮颗粒物状况.以大气颗粒物污染严重的代表性城市石家庄市为研究区域,选择道路绿篱灌木大叶黄杨,于连续晴朗干燥天气条件下采集了3个5 d周期内、63处样点的滞尘叶片样品,测试叶片滞尘量和滞尘颗粒物粒度,利用ArcGIS讨论叶片滞尘量和滞尘颗粒粒度的空间分布及空间变异特征.结果显示,石家庄市大叶黄杨叶片平均滞尘量为0.3843 g·m-2·d-1 (变化于0.09310.9155 g·m-2·d-1),滞尘颗粒物粒度均值为1.9185μm(变化于1.30672.2500 μm),98.27%的颗粒小于10 μm,表明大叶黄杨叶片在城市近地表环境中对可吸入颗粒物有较好滞留性能,对行人呼吸健康有益.空间变异性分析表明,大叶黄杨叶片滞尘量和滞尘颗粒物粒度均具有空间自相关性,其中滞尘颗粒物粒度的块金值/基台值更小,即空间自相关性更强,表明滞尘颗粒物尺度除受局地污染源影响外,叶片表面属性因素起更重要作用;而滞尘量相对较大的块金值说明局地小尺度过程的影响不容忽视,即更易受到局地起尘源的影响.通过PM1、PM2.5、PM5、PM10等不同粒级颗粒物的分析表明,颗粒物越细其空间分布差异越大,这种细颗粒物的空间变化为进一步探讨城市不同地区人对大气颗粒物的暴露风险研究提供了基础.     

城市绿地滞尘作用机理和规律的研究进展

城市绿地的滞尘作用是城市绿地重要的生态功能之一。综述了城市绿地的滞尘机理、变化规律。城市绿地的滞尘机理主要分为3种方式：滞留、附着和粘附;城市绿地滞尘能力与滞尘时间、城市环境、植物种、植物群落结构等因素存在密切的联系。不同植物滞尘能力的差异很大,总体规律表现为乔木植物〉灌木植物〉草本植物;但就单位叶面积来说,滞尘能力均以草本植物〉灌木植物〉乔木植物〉藤本植物;主要原因是垂直高度不同,灌草能有效截留地面的扬尘（城市中灰尘的主要来源）。研究表明,同种类植物种在封闭式环境条件下叶片滞尘量明显低于开敞式环境条件下的滞尘量,因此,在城市不同环境中的植物滞尘能力表现为工业区〉商业交通区〉居住区〉清洁区。随着季节和滞尘时间的变化,每种植物都存在一个滞尘限度,如果无雨水或人为干扰,最终达到一个动态平衡。从城市绿地群落的垂直结构看,乔—灌—草型的绿地具有相对较好的滞尘作用,是目前较为理想的绿地类型;另外,在城市绿地面积明显不足的情况下,以藤本植物为主的垂直绿化将成为城市绿化发展的新方向。同时,在城市绿地滞尘机理、规律以及植物滞尘能力评价等方面仍需要进一步深入研究。     

植物叶面滞留颗粒物的数量和质量特征及方法比较

为定量认识并寻找可能方法来弥补或修正目前常用的水洗-滤膜法测定植物叶面滞尘能力的不足,更加直观和准确地反映叶面滞尘能力,选择北京市相对清洁的北京植物园和污染严重的国贸桥2个地点,利用环境扫描电镜测定了大叶黄杨(Euonymus japonicas)、国槐(Sophora japonica)、毛白杨(Populus tomentosa)、银杏(Ginkgo biloba)和紫叶李(Prunus cerasifera)5个树种的上、下叶表面滞留的颗粒物(PM)数量和粒径组成,计算出单位植物叶面积滞尘量,并与水洗-滤膜法进行比较。结果表明:植物叶面滞留的颗粒物数量以PM<10(粒径<10μm的颗粒物)为主,占总数的90%以上;污染严重的国贸桥叶表滞留的PM<2.5数量高于相对清洁的北京植物园;采用颗粒物计数法与水洗-滤膜法测定得到的叶面滞尘量之间存在显著线性关系,但两者数值相差很大。有必要进行严格的控制实验来确定导致差异的主要原因与机制,并藉此提出水洗-滤膜法的修正技术或发展多种方法的联合运用技术。     

城市道路植物圆柏叶片重金属含量及其与滞尘的关系

为研究植物叶片重金属含量与滞尘之间的关系,对青岛市区道路绿化树种——圆柏（Sabinachinensis）叶片中Pb、zn、Cu、Cd4种重金属含量及其滞尘特征进行了系统分析,并在此基础上探讨了两者之间的关系。结果表明：不同距离和高度处的叶片Pb、Zn含量差异显著,与距离和高度呈负相关关系;叶片Cu含量与高度负相关,与距离相关性不显著;Cd含量则与距离和高度均没有显著相关关系。距离和高度对滞尘量有显著影响,而两者的交互作用对滞尘量的影响不显著,随着距离和高度的增加滞尘量逐渐减少。叶面尘中Pb、Zn含量空间分布差异较大,而Cu、Cd含量分布差异不显著。叶片重金属含量与相对应的叶面尘重金属含量之间具有显著正相关关系,除Cd以外叶片重金属含量与滞尘量之间也表现出不同程度的正相关关系。     

常见地被植物叶片特征及滞尘效应研究

近年来以大气粉尘颗粒物为首要污染物的雾霾天气在我国城市频繁发生,地被植物在控制缓解大气颗粒物方面的生态作用已成为研究热点。本研究拟在观察北京几种常见地被植物叶片形态特性的基础上,测定并计算单位叶面积的滞尘量和单位叶面积的最大滞尘量,试图揭示地被植物叶片阻滞、吸收大气颗粒污染物的机制,明确地被植物在缓解大气污染物种的贡献,并推荐应用于北京地区的优良滞尘地被植物,以期为控制和减轻北京大气污染,改善空气质量提供一定的科学理论依据。研究以北京绿化5种常见的地被植物——高羊茅(Festuca arundinacea.)、白三叶(Trifolium repens.)、草地早熟禾(Poa pratensis.)、狗牙根(Cynodon dactylon.)和匍匐剪股颖(Agrostis stolonifera.)为研究对象,观察其叶片特征并测定其滞尘能力。通过比较分析,发现不同地被植物滞尘能力存在显著差异(P0.05)。其中:(1)狗牙根和白三叶的单位面积滞尘量最大,草地早熟禾次之,高羊茅和匍匐剪股颖滞尘量较小;(2)狗牙根最大滞尘量最大,白三叶次之,最后为高羊茅、草地早熟禾和匍匐剪股颖;(3)在一定时间内,5种地被植物的滞尘量均随时间延长呈现有限增长的趋势;(4)叶片滞尘量和最大滞尘量与叶面积呈现负相关关系,叶面积越小,单位面积的滞尘量和最大滞尘量越大;(5)除此之外,滞尘量与叶片结构形态也存在一定的关系。被毛或边缘有齿的叶片,其滞尘量越大。     

植物叶片对不同粒径颗粒物的吸附效果研究

在中国北方雾霾天气日益严重的今天,植物通过吸附大气中的颗粒物进而减缓颗粒物污染情况。为研究植物叶片对不同粒径颗粒物的吸附能力,通过对同一区域内的城市道路和校园绿地上的大叶黄杨(Buxus megistophylla)、洋白蜡(Fraxinus pennsylvanica)和毛白杨(Populus tomentosa)进行研究,测定其叶表面和蜡质层对大气中粒径为10~100、2.5~10和0.2~2.5μm的颗粒物的单位叶面积吸附量。研究结果表明:不同植物叶片吸附颗粒物能力差异显著,3种植物中大叶黄杨吸附颗粒物的能力最强,毛白杨与洋白蜡吸附颗粒物的能力相近,洋白蜡叶表面易到达最大饱和滞尘量;道路上的植物叶片吸附颗粒物总量高于校园内的植物,两者滞尘量的差异主要体现在吸附10~100μm粒径的颗粒物上,局地环境会影响叶片滞尘量;不同植物叶片对10~100、2.5~10和0.2~2.5μm粒径的颗粒物吸附百分含量分别在75.4%、15.8%和8.9%左右,植物种类对叶片表面吸附不同颗粒物所占比例无影响;大叶黄杨在道路上吸附颗粒物总量最大,为139.86μg·cm~(-2),它的蜡质层和叶表面对不同粒径颗粒物吸附量均最高,能够有效降低城市中的大气颗粒物,是优良的城市绿化树种。     

园林植物滞留不同粒径大气颗粒物的特征及规律

为研究常用园林植物滞留大气颗粒物的能力,本文以北京市常用园林植物为例,应用直接采样、电镜分析和统计分析的方法,对选定园林植物滞留不同粒径大气颗粒物的特征及规律进行了系统分析。结果表明：（1）园林植物滞留的颗粒物形状为不规则块体、球体和聚合体,通过对比分析得出,滞留大气颗粒物能力由高到低的微形态结构依次是蜡质结构〉绒毛〉沟槽〉条状突起,并且这些微形态结构越密集、深浅差别越大,越有利于滞留大气颗粒物。（2）以园林植物叶片滞留颗粒物的数量进行统计时,得出园林植物叶片表面大部分为PM10（Dp≤10μm）,均在98%以上,而PM2.5（Dp≤2.5μm）均在90%以上,粗颗粒物（Dp〉10μm）的数量对总体数量的贡献非常小,均在2%以下;以体积进行统计时,得出PM10的体积在总体积中的比例在50%以上,对颗粒物总体积贡献最大,滞留的PM2.5体积占总体积8.5%-17.6%,粗颗粒物（Dp〉10μm）体积占总体积20%以上。（3）对园林植物滞留颗粒物累积规律分析得出：在相同观测叶面积下,园林植物滞尘10 d的叶表面颗粒物数量较滞尘5 d的叶表面颗粒物数量均有所增加,增幅最大的是小叶黄杨（Buxus microphylla）,增幅最小的是月季（Rosa chinensis）,通过方差分析得出绦柳（Salix matsudana f.pendula）叶表面颗粒物数量显著低于除银杏（Ginkgo biloba）之外的其它7种树种,大叶黄杨（Euonymus japonicus）、小叶黄杨和国槐（ Sophora japonica）叶表面滞留颗粒物的数量较多,并且显著高于月季、银杏和绦柳叶表面滞留的颗粒物数量;滞尘10 d后园林植物叶表面滞留的颗粒物的总面积均未超过观测叶面积的25%,至于叶片持续滞留颗粒物多少天后达到饱和状态仍需进一步研究。     

地表臭氧增加对黄花夹竹桃和芒果叶片膜脂过氧化程度和保护酶活性的影响

以黄花夹竹桃（Thevetia peruviana（Pers.）k.Schum.）和芒果（Mangifera indica L.）苗木为材料,研究4种臭氧（O3）体积分数[环境大气NF,φ（O3）=10×10-9~20×10-9;低体积分数处理E50,φ（O3）=50×10-9;中体积分数处理E100,φ（O3）=100×10-9;高体积分数处理E200,φ（O3）=200×10-9]下两种植物叶片膜脂过氧化程度、可溶性蛋白质质量分数、可溶性糖质量分数和保护酶活性的变化情况,旨在揭示地表臭氧体积分数升高条件下2种植物生理代谢活动变化机理及响应规律。结果表明：随臭氧体积分数的增加,2种植物丙二醛含量和膜透性均逐渐上升,且与臭氧体积分数呈显著正相关关系,说明两种植物膜脂过氧化程度加剧;低体积分数O3处理时两种植物可溶性蛋白质量分数均逐渐下降,高φ（O3）处理后小幅回升;黄花夹竹桃可溶性糖质量分数逐渐下降,芒果先上升后下降;2种植物的POD活性均显著上升,但上升幅度有较大差异;2种植物的CAT活性均呈先升高再降低的趋势。研究表明,不同体积分数的臭氧暴露下,黄花夹竹桃和芒果均受到不同程度的伤害,芒果对臭氧表现出较强的抗性,黄花夹竹桃对臭氧较敏感。     

不同植物叶片臭氧伤害症状及其生理响应机制的差异

快速发展的城市化和工业化引起近地层臭氧浓度不断升高,对城市绿化植物具有很大的毒性伤害。选择城市常见的景观植物万寿菊、矮牵牛及圆叶牵牛为供试植物,利用开顶式气室,研究了不同植物臭氧伤害症状及其生理响应机制的差异。结果表明:1)臭氧暴露后,供试植物叶片均出现了不同程度的臭氧伤害,或叶脉间黄化(万寿菊和矮牵牛),或出现白色斑点(圆叶牵牛),且随臭氧浓度升高其黄化程度加剧,白色斑点亦扩张形成白色斑块,最终叶片从症状形成的地方开始干枯。2)臭氧暴露加剧了供试植物叶片膜脂过氧化程度,但对可溶性蛋白含量没有显著影响,说明植物生长后期臭氧暴露并没有造成蛋白质退化进而引起植物抗臭氧胁迫能力的下降。3)臭氧暴露后万寿菊叶片茉莉酸含量降低,矮牵牛叶片水杨酸含量显著升高,而圆叶牵牛既有水杨酸含量的升高又有茉莉酸含量的降低,说明不同植物对臭氧伤害的激素响应是不一致的,茉莉酸保护能力减弱引起了臭氧对万寿菊叶片伤害,水杨酸过度累积造成了矮牵牛叶片的臭氧直接伤害,而圆叶牵牛的臭氧伤害则是2种原因都可能存在。因此,在大气臭氧浓度尚不能有效控制的情况下,明确不同植物臭氧伤害形成的激素响应,以采取针对性保护措施维持其最大生态效益。     

交通污染区城市绿化植物硫含量分布

为探讨城市绿化植物对交通环境中SO2的响应，以远离城市道路的相对清洁区公园生长的植物为对照植物，采集了广东省被广泛栽种的18种园林绿化植物的不同方位的叶片和树皮样品，用硫酸钡比浊法测定了每种植物样品在交通污染区面向机动车行驶方向、面向人行道方向及相对清洁区的植物样品等不同方位的植物叶片和树皮硫含量，分析了绿化植物在同一株植物的不同生长部位和不同环境中硫含量的分布特征。结果表明，交通污染区所有样品的叶片硫和树皮硫含量均高于相对清洁区的样品。其中，远离工厂的交通污染区生长的同一株植物，离机动车道越近，硫含量越高；靠近工厂的交通污染区的同一植物，离工厂近的部位的植物树皮硫含量高于面向机动车道一侧的植物硫含量。     

Inhibition of decomposing leaf litter of Cinnamomum camphora on growth of Pharbitis nil and the alleviation effect of nitrogen application北大核心CSCD

In plant configuration of landscaping, herbaceous plant is often inter-planted with ornamental tree species. But unreasonable plant collocation may reduce the effectiveness of afforestation for the inhibition effect of tree on the growth of understory, and further more affect the greening effect. Camphor (Cinnamomum camphora) is widely planted in landscaping accompanying herbaceous plants including morning glory (Pharbitis nil). But camphor was reported to have allelopathic effect on its adjacent plant, therefore correct selection and collocation of plants has important significance to obtain good greening effect. This research aimed to study by a pot experiment the effects of decomposing leaf litter of Cinnamomum camphora on the growth, phenological traits of Pharbitis nil, as well as modification of these effects by nitrogen application. Three application rates of C. camphora leaf litter including 25, 50 and 100 g/pot (denoted by L25, L50 and L100, respectively) and a control (CK) were implemented. Nitrogen application began on the 34th d of decomposition, with 0.39 g urea being divided into three equal portions and added continuously to each pot. The results showed that (1) The height, basal diameter, leaf area and biomass production of Pharbitis nil were all inhibited sharply by exposure to the leaf litter, being decreased by 32.85%-83.78%, 5.23%-23.00%, 30.31%-58.47%, and 40.34%-84.54%, respectively, with the inhibition effect increasing both in intensity and stability with the increase of leaf litter. Such inhibition effect was obviously alleviated by exogenous nitrogen application. (2) The flowering dynamics of Pharbitis nil was greatly impacted by the leaf litter, with the flower initiation 2.5-10.0 d later and the flowering duration 6.3-11.4 d longer compared to the control. Although the leaf litter-treated plants exhibited more (0.5-3.3) flowers than the control, their quality decreased, and the hundred-grain weight of the seed decreased with the increase of leaf litter. However, the differences among treatments in the reproductive parameters mentioned above reduced after nitrogen fertilization. The results indicated that leaf litter of C. Camphora has a great allelopathic effect on morphological and reproductive growth of Pharbitis nil, which may be attributed to the release of phototoxic substances during the decomposition process.     

Integrating phenological, chemical and biotic defences in ant-plant protection mutualisms: a case study of two myrmecophyte lineages

Summary. We examined the role of plant phenology in the evolution of anti-herbivore defence in symbiotic ant-plant protection mutualisms. Phenology of the host-plant affects traits of its herbivores, including size, growth rate, development time, and gregariousness. Traits of herbivores in turn determine what traits ants must have to protect their host. Diversity in plant phenological traits could thus help explain the great ecological diversity of coevolved ant-plant mutualisms. We explored the postulated causal chain linking phenology of the plant, herbivore adaptations to phenology, and ant adaptations for protection, by comparing two myrmecophytes presenting strong contrasts in phenology. In Leonardoxa africana, a slow-growing understory tree, growth at each twig terminal is intermittent, the rapid flushing of a single leaf-bearing internode being followed by a pause of several months. In contrast, axes of Barteria nigritana, a tree of open areas, grow continuously. Analysis of the phenology (kinetics of expansion) and chemistry of leaf development (contents of chlorophylls, lignin, and nitrogen during leaf growth) showed that these two species exhibit strongly contrasting strategies. Leonardoxa exhibited a delayed greening strategy, with rapid expansion of leaves during a short period, followed by synthesis of chlorophylls and lignins only after final leaf size has been reached. In contrast, leaves of Barteria expanded more slowly, with chlorophylls and lignin gradually synthesised throughout development. Differences in the phenology of leaf development are reflected in differences in the duration of larval development, and thereby in size, of the principal lepidopteran herbivores observed on these two plants. This difference may in turn have led to different requirements for effective defence by ants. The strategy of phenological defence may thus affect the evolution of biotic defence.     

Lead monitoring in air,soil and foliar deposits at Indore city with special reference to automobile pollution

Ambient lead levels in air, soil and dust deposits on selected plant species at ten distinctly located sampling stations of Indore city are presented. The maximum lead level in air was recorded at Palasia, where the traffic density was found to be the highest. Out of the plant species studied, the maximum lead was recorded on Dalbergia sissoo leaves. A possible relationship between leaf morphology and dust accumulation tendency is also discussed.