11-12第五章大气因子与园林植物

第五章大气因子与园林植物一、概况二、大气污染对植物的伤害三、植物对大气污染的抗性四、植物对大气污染的净化作用五、风与植物的生态关系一、概述大气成分：氮气，氧气，二氧化碳、氩、氢气、氦、臭氧及尘埃等。细菌各成分的生态作用1.1氮气绝大多数生物不能直接利用氮气，植物所需要的氮营养来自土壤的硝态氮和氨态氮。一方面通过大气中的雷电将氮气合成位硝态氮和氨态氮，另一方面通过固氮微生物。植物缺氮时，植物生长不良，甚至叶枯死。1.2氧气植物呼吸作用需要氧气，动植物的残体分解需要氧气。各成分的生态作用1.3二氧化碳植物光合作用需要，工业革命以前，大气中的二氧化碳一直稳定在280μL/L左右，现在为360μL/L。科学家预测本世纪中叶，二氧化碳的浓度达600μL/L，气温会上升1.5～4.5℃。大多数C3植物进行光合作用需要的CO2的浓度为1000μL/L。臭氧的用途大气污染严重浓雾笼罩开普敦大气污染严重浓雾笼罩开普敦大气污染二、大气污染对植物的伤害大气污染：大气中污染物的浓度达到一定的程度，以至破坏生态系统和人类正常生存和发展的条件，对人和物造成危害的现象。大气污染分为自然污染和人为污染。沙尘暴火山开始爆发1.大气污染物的组成直接进入大气的污染物有SOx、NOx、Cl2、粉尘微粒、烃类化合物、COx等。大气污染的强弱受很多因素的影响，如光照、水分（湿度和降水）、风、地形等。一般大气污染对植物的伤害白天比夜间大；光照强度强的时候比弱的时候危害性大；空气湿度越大，植物受危害越严重，降水强度大或者持续降水时，水能溶解许多有毒物质，使固定颗粒沉淀，从而可以减弱大气污染的危害。2.大气污染对植物的伤害2.1伤害机理CO2SO2Cl2NO2SO32.1伤害机理大气中的污染物主要是通过气孔进入叶片中并溶解在叶汁液中，通过一系列的生理生化反应对植物产生毒害。当大气污染物的浓度超过植物的忍耐限度，植物细胞、组织或者是器官就会受伤害，生理功能和生长发育受阻碍，甚至整个植株死亡。2.2临界剂量污染物的浓度＋接触时间剂量。能引起植物伤害的最低剂量称为临界剂量，或者叫伤害阈值。不同污染物危害植物的临界剂量是不同的，同一污染物危害不同种类的植物，由于植物敏感程度的不同，临界剂量也是不同的。2.3伤害表现大气对植物的伤害症状分为可见症状和不可见症状。污染物伤害的浓度症状备注SO20.3μL/L针叶树老针叶上褐色条斑或叶色变浅受伤组织和健康组织有明显的界限，叶尖变黄，逐渐向基部扩展。Cl2HCl0.03μL/L褐斑，与SO2的相似，不同：受伤组织和健康组织没有明显的界限，叶缘卷缩。生理活动旺盛的叶片受害严重。表5.1大气污染对植物的伤害症状污染物症状备注HF伤害从顶部开始，向基部发展，受害组织缺绿，随后变为红棕色。阔叶树，首先在叶片尖端和叶缘产生灰褐色烟斑，逐渐增大，最后叶片脱落。针叶树敏感O3叶片失绿，叶表出现褐色、红棕色或白色斑点，斑点较细，一般散布整个叶片固体颗粒布满全叶，堵塞气孔，妨碍光合作用、呼吸作用和蒸腾作用。三、植物对大气污染的抗性植物在进行正常生长发育的同时能同时吸收一定量的大气污染物并对其解毒，就叫做植物的抗性。不同植物对大气污染的抗性不同，这与植物的结构、叶细胞生理生化特性有关。一般规律：常绿阔叶植物的抗性比落叶阔叶树强，落叶阔叶树比针叶树的抗性强。植物抗性的三级根据植物对大气污染的抗性，将植物的抗性分为三级：①抗性强②抗性弱③抗性中等•较长时间在一定浓度的有害气体环境中，或能短期忍受较高浓度的污染侵染，基本上不受伤，或受伤较轻，仍能正常生长。•抗性强的树种像幌伞枫、高山榕、印度榕、菩提榕、黄花夹竹桃、桂花、山指甲、海桐等。①抗性强②抗性弱对大气污染比较敏感，不能长时间生活在一定浓度的有害气体环境中，一旦受到侵害，很快表现症状，全株受害，大量落叶，时间长就会死亡。广东常见的抗性弱的园林植物有：马尾松、白兰、深山含笑、阴香、假苹婆、日本杜英、水石榕等。③抗性中等能长时间在一定浓度的有害气体环境中，受害时间长也会出现明显的受害症状，像节间缩短、丛生、苦梢等。园林植物的多数属于该种类型。在广东常见的有大头茶、九里香、铁冬青、海南红豆、灰莉等。表5.2华南最常见抗污染植物污染物华南常见抗污染植物SO2荷花玉兰、樟树、苏铁、海桐、柑桔、夹竹桃、鱼尾葵、龙眼Cl2鸡蛋花、女贞、美人蕉、蒲葵、棕榈、芒果HF牵牛花、夹竹桃、萱草等尘埃福建茶吊兰被誉为最佳空气净化器2.确定植物抗性的方法确定植物对大气污染抗性强弱的方法主要有三种方法（1）野外调查是最基本最实用的方法（2）定点对比栽培法（3）人工熏气法四、植物对大气污染物的作用1.植物的监测作用2.植物对污染物的黏附和固定（降尘）3.植物对污染物的吸收和同化4.植物对污染物的分解5.杀菌作用6.减少噪音7.增加空气中的负离子大气污染的监测监测方法有多种，主要是理化仪器和生物方法，生物方法主要是植物监测。利用植物监测有以下优点：1.植物监测方法简单、使用方便，成本低廉，适合大面积推广；2.植物受不同有害气体污染出现不同的症状，可以客观反应复合效应；3.具有长期、连续监测的特点；4可记录该地区的污染历史和累积受害情况。植物对大气污染的作用2.植物对污染物的黏附和固定；植物在新陈代谢的过程中，从体表和根系中分泌的大量物质可以对污染物进行黏附和固定，从而减少污染物的毒害和影响。•植物黏附污染物的数量，主要决定于植物表面积的大小和粗糙程度等，如马尾松、侧柏可以分泌油脂等。通过栽培大量的植物，充分发挥他们对粉尘的黏附作用，同时这些植物形成的防风作用，也降低了污染物的扩散。大气污染指示物•鸢尾、唐菖蒲、郁金香等植物对HF反应敏感，可作为是否有HF的指示植物。2.植物对污染物的吸收和同化植物可以吸收土壤、水中过多的氮、磷等能导致营养化的物质。在水体营养化过程中，利用植物对营养物质的吸收是已经被证明了的有效防治手段。植物的干物质中，有95％是碳、氮、氧等元素；五、风与植物风对植物的生态作用风对植物生长的作用最明显的是体现在蒸腾作用上；风对植物繁殖有着重大作用，主要是体现在风媒植物上，影响植物的授粉；大风对植物的机械损害，各种植物对大风的抵抗力是不同的。植物对风的反作用园林植物，尤其是树木能降低风速，其降低地程度主要决定于园林植物地形体大小、枝叶繁茂程度等。防风效果：乔木＞灌木＞草本，阔叶树＞针叶树•但作为防风林带，需要适时适地地群落结果才能发挥较好地防风效果。