园林植物与空气.

第四节园林植物与空气植物的正常生命活动都离不开空气，空气成分和浓度是影响植物正常生殖和发育的重要因素。由于植物环境中的气体成分发生变化，对植物的各项活动都产生了不可忽视的影响。对流中间平流热层电离外逸对流层：特点：主要天气现象均发生在此层。温度随高度升高而降低。（平均高度每升高100m，气温下降0.65℃。）空气具有强烈的垂直运动和不规则的乱流运动。分层：下层、中层、上层、对流层顶。下层（摩擦层或行星边界层）：0-2km摩擦作用、对流运动和乱流运动最强烈；在接近地面约30～50m高度以下的气层称为近地气层，常有雾形成。中层：2-6km空气运动以对流为主；有中云和直展云出现，由云滴增大成雨滴的过程多在此层进行，因而是形成降水的重要气层。上层：6km至对流层顶受地面影响更小，气温常在0℃以下，水汽含量少，各种云均由冰晶或过冷却水滴组成。飞机飞行在此气层常出现结冰现象。在中、低纬度地带，常出现风速等于或大于30m·s-1的强风带，即所谓高空急流。对流层顶：对流层与平流层之间1-2km的过渡层气温随高度变化很小，甚至成为等温状态。由低层上升而至的水汽和尘埃等多聚集在这里，使能见度恶化。平流层：对流层顶～55km25km以下，气温保持不变；25km以上，气温随高度增加而显著升高。空气运动以水平运动为主，无明显的垂直运动。水汽和尘埃含量极少，晴朗少云，大气透明度好，气流比较平稳，适宜于飞机航行。中间层：平流层顶～85km气温随高度增加迅速下降，顶部气温可降至-83℃以下。空气有强烈的垂直运动，故又称之为“高空对流层”。热成层(热层、暖层、电离层)：中间层顶～800km气温随高度增加迅速上升。空气质点在太阳紫外辐射和宇宙高能粒子作用下，产生电离现象。散逸层：这一层中的大气物质具有向星际空间散逸的特性，是大气圈与星际空间的过渡地带。一大气的组成及生态意义干洁大气（即干空气）水汽悬浮在大气中的固液态杂质一、干洁大气地球大气由三个部分组成:干洁大气的定义及其成分变化：定义：除去水汽及其他悬浮在大气中的固、液体质粒以外的整个混合气体。成分变化：0~90km，主要成分和含量比例基本保持不变。90km以上，氮稍有减少,氧稍有增多,氩和二氧化碳明显减少,其中氧分子和氮分子开始离解。氮气（N2）：是大气组成中最多的气体，也是生物体结构组成及生命活动中不可缺少的成分。但是N元素一般不能直接被植物所吸收和利用，仅有少数可以固氮。所以植物所吸收的N元素来自土壤中有机质的转化和分解产物。N元素很重要，但土壤中的N素往往供应不足，氮素缺乏，植物生长不良，甚至叶黄枯枝，所以生产上常施用N肥，以增加土壤N素，促进植物生长。氧气（O2）：主要来源：植物的光合作用、大气层中光解作用作用：是人类和动植物维持生命活动的极为重要的气体；积极参加大气中的许多化学过程；对有机物质的燃烧、腐败和分解起着重要的作用。大气中供植物呼吸的氧气是足够的，但在土壤中，当土壤含水量太高或土壤板结时，常会导致植物根系缺氧，植物生长不良。臭氧（O3）：由于O2吸收了氧原子结合而成时空变化：时间变化：最大值出现在春季，最小值出现在夏季。作用：对紫外线有着极其重要的调控制作用。对地球表面有明显的保护作用这幅地图显示的是臭氧洞。1986年，南极的臭氧量仅是30年前的一半。1988年，曾发现北半球上空臭氧层已比20年前要薄百分之三。这种变化足以使皮肤癌的病例增加。二氧化碳（CO2）：来源：生物的呼吸、化石燃料的燃烧、有机物质的燃烧和分解、火山喷发作用等。时空变化：时间变化：白天、晴天、夏季时的二氧化碳浓度小于黑夜、阴天、冬季。空间变化：城市大于农村；作用：绿色植物进行光合作用不可缺少的原料。强烈吸收长波辐射（地面辐射、大气辐射），使地面保持较高的温度，产生“温室效应”。二、水汽来源：主要来自江、河、湖、海、潮湿陆面的水分蒸发以及植物表面的蒸腾。时间：夏季多于冬季空间：一般低纬多于高纬，下层多于上层。时空变化：作用：在天气气候变化中扮演了重要角色。有三态变化，形成雨雪冰等天气。能强烈吸收地面放射的长波辐射并向地面和周围大气放出长波辐射，对大气起着“温室效应”。在大气中悬浮着的各种固体和液体微粒（包括气溶胶粒子和大气污染物质两大部分）。三、大气中的杂质气溶胶粒子：定义：分类：液体质粒、固体质粒大气中沉降速率极小、尺度在10-4μm到100μm之间的固态和液态微粒。固体质粒的来源：有机质数量较少，大多为植物花粉、微生物和细菌等；无机质数量较多，主要来源于：尘粒、烟粒、海洋中浪花飞溅的盐粒，流星飞逝后留下的灰烬，火山尘埃等。作用：吸收太阳辐射，使空气温度增高，但也削弱了到达地面的太阳辐射；缓冲地面辐射冷却，部分补偿地面因长波有效辐射而失去的热量；降低大气透明度，影响大气能见度；充当水汽凝结核，对云、雾及降水的形成有重要意义。大气污染对植物的危害定义：由于人类活动或自然过程，使局部、甚至全球范围的大气成分发生对生物界有害的变化。分布：空间垂直：主要集中在3km以下的低层大气中。水平：城市多，农村少；陆地多，海洋少；时间：冬季多，夏季少；清晨和夜间多，午后少。火山爆发、风吹扬沙和沙尘暴、雷击森林失火等。来源：自然过程形成。人为过程造成。工业和交通上煤炭、石油、天然气的使用，农业上化肥、农药的喷施，生活上制冷采暖的排放与泄漏等。危害1大气污染的种类及危害方式大气污染物主要分为：有害气体（二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、碳氢化物、光化学烟雾和卤族元素等）颗粒物（粉尘和酸雾、气溶胶等），它们的主要来源是燃料的燃烧和工业生产过程。在大气污染物浓度过植物的忍耐限度，会使植物的细胞和组织器官受到伤害，生理功能和生长发育受阻，产量下降，产品品质变坏，群落组成发生变化，甚至造成植物个体死亡，种群消失。植物遭受污染后，根据其表现的症状分为：急性危害：受高浓度大气污染物袭击,短时间内造成的危害，叶片最初灰绿色，后转为暗绿色的病斑，叶片变软，最后枯萎脱落甚至死亡的现象。慢性危害：长期与低浓度污染接触，叶片失绿，叶片变小，生长发育不良，出现早衰等现象隐蔽性危害：植物接触低浓度污染物，呼吸光合作用降低，生理活动受到影响，虽未表现出明显症状，但植物品质下降的现象，又称为无症状危害。2主要污染物的危害（1）二氧化硫二氧化硫对植物的危害，首先从叶背气孔周围细胞开始。逐渐扩散到海绵和栅栏组织细胞，使叶绿素破坏，组织脱水坏死，形成许多褪色斑点。二氧化硫在植物体内无蓄积作用。受二氧化硫伤害的植物，初期主要在叶脉间出现白色“烟斑”，轻者只在叶背气孔附近，重者则从叶背到叶面均出现“烟斑”，这是二氧化硫危害的特征。后期叶脉也褪成白色，叶片脱水，逐渐枯萎。二氧化硫对植物的危害程度与二氧化硫浓度和接触时间有一定关系。植物一般可忍受的二氧化硫浓度和时间如下：3PPm，10分钟；0.3PPm，10小时；0.2ppm,4天；0.1PPm，1个月；0.01ppm，1年即在此浓度和持续时间内植物不致受害。日照强，气温高，因气孔全张开，植物对二氧化硫越敏感。因此，植物光合作用旺盛时最易出现可见受害症状，白天的中午前后二氧化硫的危害作用最大。植株受害的顺序:先期是叶片受害,然后是叶柄受害,后期为整个植株受害。叶片受害与叶龄的关系:在一定浓度的SO2范围内,叶片的受害与叶龄有关。其受害的先后顺序是成熟叶,然后是老叶,最后是幼叶。这是因为幼叶的抗性最强,成熟叶最敏感,老叶介于两者之间。对SO2敏感的植物:落叶松、向日葵、梨、雪松、苹果、复叶槭等。对SO2抗性强的植物:大叶黄杨、夹竹桃、女贞、臭桐、凤仙花、菊花、一串红、牵牛花、金盏菊、石竹、西洋白菜花、紫背三七、青蒿、扫帚草等。对SO2较强者:温州蜜柑、广玉兰、香樟、棕榈、海桐、蚊母、珊瑚树、龙柏、罗汉松、梧桐、石榴、白蜡、泡桐、白杨、八仙花、美人蕉、蜀葵、蓖麻等。对二氧化硫的监测so2的浓度达到1ppm至5ppm时人才能感到其气味，浓度达到10ppm至20ppm时，人就有受害症状：咳嗽、流泪。敏感植物在其浓度为0.3ppm时经几小时就可在叶脉间出现点状或块状的黄褐斑或黄白色斑，而叶脉仍为绿色。监测植物有：地衣、紫花苜蓿、凤仙花、翠菊、四季海棠、天竺葵、锦葵、含羞草等。（2）氟化物大气中的氟作物主要是氟化氢和四氟化硅。它们对植物的危害症状表现为:从气孔或水孔进入植物体内，但不损害气孔附近的细胞，而是顺着导管向叶片尖端和边缘部分移动，在那里积累到足够的浓度，并与叶片内钙质反应生成难溶性氟化钙类沉淀于局部，从而起着干扰酶的作用、阻碍代谢机制、破坏叶绿素和原生质，使得遭受破坏的叶肉因失水干燥变成褐色。当植物在叶尖、叶边出现症状时，受害几小时便出现萎缩现象。同时，绿色消退，变成黄褐色，二、三天后变成深褐色。氟化物对植物造成危害的浓度较低，常以μg／m3计。同时，由于氟化物能在植物体内积累，故其危害程度并不是与浓度和时间的乘积成正比，而是时间起着主要作用，在有限浓度内，接触时间越长，氟化物积累越长，受害就越重。因此，受害的植物一旦被人或牲畜所食，便会导致人和牲畜受氟危害。叶片受害与叶龄的关系:先幼叶受害,再老叶受害。对FH敏感的植物:雪松、菖兰、郁金香、杏、葡萄、榆叶梅、紫薇、复叶槭等。对FH抗性强的植物:夹竹桃、龙柏、罗汉松、小叶女贞、桑、构树、无花果、丁香、木芙蓉、黄连木、竹叶椒、葱兰等。较强者:大叶黄杨、珊瑚树、蚊母树、海桐、杜仲、胡颓子、石榴、柿、枣等。(3)Cl2Cl2对叶肉细胞有很强的杀伤力,进入叶肉细胞后很快破坏叶绿素,产生点、块状褪色伤斑,叶片严重失绿,甚至全叶漂白脱落。其伤斑部位大多在脉间,伤斑与健康组织之间没有明显界限。对CI2敏感的植物:圆柏、垂柳、加拿大杨、油松、紫薇、栾树等。对CI2抗性强的植物:樱花、丝棉木、臭椿、小叶女贞、接骨木、木槿、乌桕、龙柏等。较强者:海桐、大叶黄杨、小叶黄杨、女贞、棕榈、丝兰、香樟、枇杷、石榴、构树、泡桐、刺槐、葡萄、天竺葵等。(4)O3它由气孔进入叶子,与叶肉细胞接触后首先破坏其细胞膜,因而造成细胞死亡。其伤斑大多数叶面,少脉间。黄化斑点及白色斑纹是最常见的病症,也可能出现叶面完全漂白者。其受害叶最先为中龄叶。臭氧对植物的危害主要是从叶背气孔侵入，到达栅栏组织，使其首先受害，然后再侵害海绵组织细胞，形成透过叶片的坏死斑点。同时，植物生长受阻，发芽和开花受到抑制，并发生早期落叶、落果现象。一般大气中臭氧浓度超过0.1PPm时，便对植物引起危害。对O3敏感的植物:悬铃木、连翘等。对O3抗性强的植物:圆柏、侧柏、刺槐、旱柳、紫穗槐、桑树、毛白杨、栾树、白榆、五角枫、垂柳、加拿大杨、核桃等。较强者:苹果、泡桐、金银木、油松、复叶槭等。（5）氮氧化合物它所引起的主要症状为黄化现象。主要发生在叶脉间或叶缘处,成条状或斑状不一,幼叶在黄化现象产生之前就可能先脱落。但与其他原因所产生的黄化现象较难区分开。对NO2敏感的植物:榆叶梅、连翘、复叶槭等。对NO2抗性强的植物:圆柏、侧柏、刺槐、臭椿、旱柳、紫穗槐、桑树、毛白杨、银杏、栾树、白榆、五角枫等。较强者:加拿大杨、核桃、泡桐、油松、北京杨、白蜡树、杜仲等。NH3当空气中的NH3达到一定浓度时,植物叶片首先会受到伤害。其部位大多为叶脉间,伤斑点、块状,颜色为黑色或黑褐色,与正常组织之间界限明显。另外,症状一般出现较早,稳定的也快。对NH3敏感的植物:悬铃木、杜仲、龙柏、旱柳等。对NH3抗生强的植物:臭椿、银杏、紫薇、女贞、木槿等。三风地球表面的空气处于不断的运动之中，空气相对地面的水平运动就形成风。空气（大气）的质量导致空气对地球产生一定的压力称大气压力，不同地区大气压力的差异是导致空气流动产生风的主要原因。适宜的风可以调节环境，有利于植物生长，巨风则会影响植物的生长，使农业减产。1风的概念风：空气的水平运动称为风。风是矢量，它包括风向和风速。风的形成：水平方向温度不均，产生气压梯度，造成空气流动。风级风级