城市生态学第6章环境污染对植物的影响

第六章环境污染对植物的影响第一节大气污染对植物的伤害第二节土壤污染对植物的影响第三节绿化植物散发物对城市大气环境的影响第一节大气污染对植物的伤害一、有害气体对植物伤害的一般特征二、大气污染对园林建筑材料的影响三、植物对大气污染的抗性四、影响植物受大气污染伤害的环境因素一、有害气体对植物伤害的一般特征大气污染物对植物的危害主要有两种方式：一是污染物沉积在植物表面，当有害物积累到一定程度时，可使植物的部分器官受到伤害，其中植物的幼嫩部分、花柱、裸芽、果实表面等最易受害。二是有害气体进入植物体内，造成细胞和组织伤害或引起生理失调。二者常同时发生，有害气体进入植物体的伤害是主要的。两种类型：急性伤害、慢性伤害基本症状：针叶树的症状一般从叶尖端向叶基部扩延，受害部分常呈褐色、土黄色或红褐色，受害部位与未受害部位的界限较明显；落叶阔叶树的伤斑变化较大，一般在叶脉之间呈斑块状分布并逐渐连接成片；常绿阔叶树的叶表面有较厚的角质层或蜡质，气孔集中在叶背面，故症状首先出现在叶背面，在叶尖、叶缘或叶脉之间呈块状；单子叶植物的症状一般也首先发生在叶尖，并沿平行脉向下扩延，呈条状。花朵的症状常表现为花瓣边缘卷曲或褶皱，继而出现变色斑，最后萎蔫、闭合、落花。侵入途径：叶片气孔为主。受危害条件：污染物种类和浓度大气污染物对植物产生危害的程度植物因素环境因素（土壤肥力状况、温度、光照、水分、风、湍流和大气稳定度）二氧化硫危害昆明市污染排放强度二、大气污染对园林建筑材料的影响影响材料的质量，缩短材料的寿命。通过磨蚀、化学侵蚀和电化学腐蚀的长期且经常性的作用，会造成很大损失。材料损害机制机制污染物受影响材料磨蚀固体金属、纤维、织物、建筑材料化学侵蚀气体、液体、固体金属、画、建筑材料、纤维、颜色、纸张、毛皮电化学侵蚀气体、液体、固体金属三、植物对大气污染的抗性指在一定条件下，植物能忍耐大气污染的特性。根据抗性原因分三类：1.生物学抗性。具有较强的再生能力，地上部分受大气污染后易于恢复。2.形态学抗性。有较好的叶子形态结构，对有害气体有一定的阻挡作用。3.生理学抗性。在生理特性上具有抗某些有害气体的能力。如细胞的氧化能力低，pH值高等都可提高其抗性。确定植物对大气污染抗性强弱主要有三种方法：一是野外调查。在相似的污染条件下，调查不同植物种所受伤害的程度，并据此划出不同抗性等级，是确定植物抗性最基本且实用的方法。二是定点对比栽培法。在污染源附近载种若干种植物，经过一段时间的自然熏气后，根据各种植物受害的程度确定抗性强弱。三是人工熏气法。把试验的植物放在熏气箱内，给熏气箱内通入有害气体，并控制在一定的浓度，经过一段时间后，比较各种植物的受害程度，以确定其抗性强弱。常用三级抗性标准：（1）抗性弱。不能长时间生活在一定浓度的有害气体污染环境中，受污染时，生长点常干枯，叶片伤害症状明显，全株叶片受害普遍，长势衰弱，受害后生长难以恢复。（2）抗性中等。能较长时间生活在一定浓度的有害气体环境中，受污染后，生长恢复较慢，植株表现慢性伤害症状，如节间缩短，小枝丛生，叶形缩小，生长量下降等。（3）抗性强。能较正常地长期生活在一定浓度的有害气体环境中，基本不受伤害，或受害轻微，慢性伤害症状不明显。在高浓度有害气体袭击后，叶片受害轻，或受害后生长恢复较快，能迅速萌发新枝叶，并形成新的树冠。城市绿地常用树木花卉的环保功能(乔木)种名环保功能罗汉松抗污染白皮松抗SO2和烟尘油松防尘华山松防尘樟树抗有毒气体较强，抗臭氧极强冬青抗SO2较强蚊母吸收SO2等有害气体较强蓝桉吸收有害气体较强木麻黄抗多种有害气体，抗SO2极强榕树抗有害气体及SO2棕榈抗氯气强，抗SO2扁桃抗SO2强，稍抗氯气城市绿地常用树木花卉的环保功能(乔木)种名环保功能侧柏抗有毒气体、烟尘能力极强龙柏吸收SO2、滞尘桧柏抗有毒气体、烟尘，隔音能力极强中山柏抗有毒气体、烟尘能力极强香榧抗有毒气体、烟尘能力较强广玉兰吸收SO2、烟尘能力较强垂柳吸收SO2能力强大龙爪柳抗SO2和氟化氢银杏有吸收SO2和抗O3能力核桃滞尘强板栗抗有毒气体悬铃木抗烟城市绿地常用树木花卉的环保功能(乔木)种名环保功能皂荚对有毒气体抗性强、抗污染合欢对有毒气体抗性强洋槐抗烟、能吸收有害气体凤凰木抗烟臭椿能吸收SO2、HF、NO2、Pb等有毒物质桑树耐烟尘槲树耐烟尘木亡果抗SO2强，也抗氯构树耐烟尘，抗有毒气体榆树耐烟尘朴树耐烟尘，抗有毒气体榔榆滞尘能力强，能吸收有害气体城市绿地常用树木花卉的环保功能(乔木)种名环保功能栾树抗烟尘君迁子能除氯梧桐抗有毒气体苦楝抗粉尘、吸收有害气体白蜡树抗有毒气体、烟尘泡桐抗污染鹅掌楸抗有毒气体乌桕抗污染女贞滞尘、对有毒气体抗性强中国槐能吸收有害气体蒲葵抗氯气强，抗SO2云杉抗毒性强，净化大气城市绿地常用树木花卉的环保功能(小乔木花灌木)种名环保功能黄杨抗SO2等有毒气体能力强石楠对有毒气体抗性强枸骨抗有毒气体能力强大叶黄杨抗有毒气体能力强桂花吸尘、消声、抗氯山茶抗氟等有毒气体能力强夹竹桃对烟尘及有毒气体吸收能力强栀子花滞尘、抗有毒气体无花果抗污染接骨木耐烟尘石榴有滞尘能力木槿吸收有毒气体能力强城市绿地常用树木花卉的环保功能(小乔木花灌木)种名环保功能紫薇滞尘、抗有毒气体能力强山楂抗SO2等有害气体能力强紫穗槐能吸收有毒气体、抗烟尘玉兰对有毒气体抗性和吸收能力强枸桔抗有毒气体能力强海桐消声、滞尘、抗有害气体珊瑚树抗有毒气体、防火作用强，吸尘米兰抗SO2和氯凤尾兰抗有毒气体强柽柳海边防护林、防污染胡颓子抗有害气体八角金盘滞尘油茶抗污染城市绿地常用树木花卉的环保功能(攀缘类及草花、水生)种名环保功能爬山虎对SO2等有毒气体抗性及吸收能力强紫藤防污染五叶地锦对氯气和氯化氢有抗性鸡冠花抗氯化氢萱草抗氟化氢蜀葵抗污染金鱼草抗三氯化碘和氟化氢水仙抗氟化氢唐菖蒲抗SO2美人蕉滞尘、抗有害气体荷花、睡莲芦苇、凤眼兰可净化水质大气污染对树木的影响实习指导书一、目的：通过现场观察了解大气污染对生物产生的危害、树木受危害后产生的症状以及不同树种对大气污染的反应。二、地点：厂区或居住区或道路两边等有污染的地区。三、内容：１．了解污染史及污染治理过程。２．观察调查大气污染对各种树木产生的反应症状及危害程度。四、方法：根据调查了解，首先确定污染源。并在调查区周围进行树木调查，方法是路线调查，对所见各种树木进行观察记载。分组进行，边讨论边分析，将调查结果填入表格。序号树种胸径长势新梢长度叶子保存率叶子危害率叶片危害面积危害症状12345注：１．叶子保存率和叶子危害率的调查方法：在树冠四个方向取４个代表枝条计算叶子保存率和危害率；２．危害症状：１）.叶子症状，可分为条状、斑状、穿孔、脱色等；２）.落叶；３）.顶梢枯死；４）.植株死亡等。五、报告：１．实习地点及污染源；２．描述各个树种受大气污染的反应症状；３．按树种填写调查表，每一树种填写一个代表株；４．按对大气污染的抗性，由强到弱排列树种顺序；５．简要分析：对不同树种进行抗性分类．描述抗性树种的特征．四、影响植物受大气污染伤害的环境因素（一）天气状况1.风和湍流2.大气稳定度（二）环境条件1.空气相对湿度2.温度3.光照强度4.土壤的水肥条件第二节土壤污染对植物的影响一、土壤环境污染对植物的影响二、土壤中重金属对植物的危害三、土壤污染的防治一、土壤环境污染对植物的影响1.通过改变土壤性质而影响植物长期排放相同性质的“三废”，长期改变土壤性质，形成强酸或强碱性土，或因堆积泥沙土废渣而改变土壤质地等，破坏土壤性质与结构，影响植物的正常生长。2.通过在土壤中积累有害物质而影响植物生长如积累大量有害的有机或无机物质，特别是重金属如铜、锌、汞、铅等，重金属在土壤中不易随水流失，也不能被微生物分解，植物吸收后体内富集。其中有些重金属是植物正常生活所需，但所需量较微，若植物体内积累过多则对植物有害。二、土壤中重金属对植物的危害主要表现：1.土壤中积累过多重金属因拮抗作用妨碍植物对铁的吸收，植物营养缺乏，出现退绿症，叶子黄化，新叶最易受害。2.植物根生长点的细胞分裂受抑制，影响植物根的伸长。一般细胞可以将吸收的重金属附着在细胞壁上，若进入细胞则排入液泡内。但生长点细胞的细胞壁成分与成熟细胞不同，且液泡不发达，因而缺乏解毒能力。有些重金属如铝，妨碍生长点细胞DNA的合成而影响细胞分裂。3.吸入植物体内的重金属过多，在叶子中积累后，可致局部细胞坏死，在叶尖和叶缘形成褐斑，即褐斑病。据报导，铜、镍、铝、汞、镉过剩影响植物根生长，而锌、锰、镉、铝过剩可致叶子褐斑病。三、土壤污染的防治(一)大气污染与土壤污染的特点比较????(二）土壤污染的防治措施????(一)大气污染与土壤污染的特点比较大气污染土壤污染发生特点偶发性持续性和积累性污染物扩散、稀释较快较慢对植物作用时间相对较短暂较长伤害症状可在地面局部器官上观察到在地面上较难判断，一旦出现，已及全株影响的因素不确定性比较确定污染范围除控制污染源外，很难控制易于管理和控制和采取防范措施（二）、土壤污染的防治措施1.要控制和消除污染源;2.充分利用土壤具有的强大的净化能力；3.对已经污染的土壤要采取一切有效措施，消除土壤中的污染物，控制土壤中污染物的迁移转化，使其最终不能进入食物链。1、控制和消除土壤污染源1)控制和消除工业“三废”排放2)加强土壤污灌区的监测和管理3)控制化学农药的使用4)合理施用化学肥料2、增加土壤容量和提高土壤净化能力•增加土壤有机质、砂掺粘、改良砂性土壤，以增加和改善土壤胶体的种类和数量，增加土壤对有毒物质的吸附能力和吸附量，减少污染物在土壤中的活性。•发现、分离和培养新的微生物品种，以增强生物降解作用，也是提高土壤净化能力的极为重要的一环。3、其它防治土壤污染的措施1）施加抑制剂2）控制土壤氧化-还原条件3）改变耕作制度4）客土深翻总之，在防治土壤污染的措施上，必须考虑到因地制宜，采取可行的办法，既消除土壤环境的污染，也不致引起其它环境污染问题。第三节绿化植物散发物对城市大气环境的影响绿色植物有时也是城市大气污染物的发生源。•在绿色植物正常生长和代谢过程中常释放出一些颗粒物和挥发性碳氢化合物。•植物发生病虫害以及在防治植物病虫害过程中可能间接地引起大气污染。花粉粒花粉热树种有：桦木属、构树属、山核桃属、朴树属、柏木属、核桃属、刺柏属、悬铃木属、杨属、栎属。稍弱的树种有：合欢属、槭属、臭椿属、青冈属、白蜡属、松属、柳属、椴树属等。发生的季节是：春夏季。白蜡羽扇槭悬铃木垂柳合欢枫杨金叶女贞杨树大叶黄杨绿化植物污染的防治：尽量避免集中成片种植一种植物参考文献1李天杰，土壤环境学，高等教育出版社2朱宗保，环境生态保护学，中国林业出版社，19923周本琳，城市生态学讲义，南京林业大学，19874余叔文等，大气污染伤害植物症状图谱，19815杨士弘等，城市生态环境学，科学出版社，19976冷平生，城市植物生态学，中国建筑工业出版社，19957刘天齐等，环境保护概论，高等教育出版社，19828刘培同等，环境学概论，高等教育出版社，19859于志熙，城市生态学，中国林业出版社，199210刘天齐等，环境保护，化学工业出版社，1996A.Bernatzky(德)，陈自新等译，树木生态与养护，中国建筑工业出版社，1987第六章复习思考题:1.大气污染物伤害植物的方式和类型各有哪些?2.什么叫植物对大气污染的抗性?根据抗性原因可分为几类?确定抗性强弱有哪些方法?常用的划分抗性强弱的等级标准是几级?3.土壤中重金属是如何对植物产生危害的?4.与大气污染相比,土壤污染的特点有哪些?如何防治土壤污染?5.影响城市大气环境的绿色植物散发物有哪些?1.SO2对空气的轻度污染可通过植物的吸收等作用被消除，这说明A.生态系统能进行能量流动B.生态系统能进行物质循环C.空气污染不会改变生态系统的稳定性D.生态系统具有一定的调节能力2.在生物净化中起重要作用的是A.绿色植物和动物B.动物和微生物C.绿色植物和微生物D.高等动物和病毒3.下列实例属于通过食物链而引起生物效应的是A.酸雨