二、大气污染对植物的影响
随着工业的发展,工厂排放的有毒气体无论在种类和数量上都愈来愈多,对人民健康和植物都带来了严重的影响。美国在1970年,工年内向大气排放的有害气体和粉尘就达2亿6干4百万吨,平均每人1吨。如我国上海等城市,虽无详细的统计资料,但因工厂集中,设备陈旧,还要加强运转、生产,三废同样相当可观。尤其是油漆厂、染化厂等有机化工厂中一些苯酚、醚化合物的排放物,对植物和人体的影响巨大。
(一)植物受害症状
1.二氧化硫〔SO2)
进入叶片气孔后,遇水变成亚硫酸,进一步形成亚硫酸盐。当二氧化硫浓度高过植物自行解毒能力时(即转成毒性较小的硫酸盐的能力),积累起来的亚硫酸盐可使海绵细胞和栅栏细胞产生质壁分离,然后收缩或崩溃,叶绿累分解。在叶脉间,或叶脉与叶缘之间出现点状或块状伤斑,产生失绿漂臼或腿色变黄的条斑。但叶脉一般保持绿色不受伤害。受害严重时,叶片萎蔫下垂或卷缩,经日晒失水干枯或脱落。
2.氨化氢(HF)
进入叶片后,常在叶片先端和边缘积累,到足够浓度时,使叶肉吝细胞产生质壁分离而死亡。故氟化氢所引起的伤斑多半集中在叶片的先端和边缘,成环带状分布,然后逐渐向内发展。严重时叶片枯焦脱落。
3.氯气
对叶肉细胞有很强的杀伤力,很快破坏叶绿素,产生腿色伤斑,严重时全叶漂白脱落。其伤斑与健康组织之间没明显界限。
4.光化学烟雾
使叶片下表皮细胞及叶肉中海绵细胞发生质壁分离,并破坏其叶绿素,从而使叶片背面变成银白色、棕色、方铜色或玻璃状,叶片正面会出现一道横贯全叶的坏死带。受害严重时会使整片叶变色,很少发生点、块状伤斑。
(二)植物受害结果
由于有毒气体破坏了叶片组织,降低了光合作用,直接影响了生长发育。表现在生长量降低、早落叶、延迟开花结实或不开花结果、果实变小、产量降低、树体早衰等。
三、我国各地抗污染树种介绍
近年来我国园林、植物、防疫诸方面科技人员以及有关重工、化工、轻工等单位都极为重视城市环境防污工作,并横向联合、共同研究探讨解决办法,作出了很大成绩。测定的方法也由感性认识到有精确的数据,科学性愈来愈强,资料愈来愈多。下面列举各大行政区及一些主要城市的抗污树种。这些树种成为工矿区、厂房周围园林绿化中植物造景的宝贵财产。
据沈阳园林科学研究所对抗污树种选择试验研究报道:
抗以二氧化硫为主的复合气体的树种:花曲柳、桑、旱柳、银柳系角、山桃、黄菠萝、赤杨、紫丁香、刺槐、臭椿、茶条械、忍冬、榇柳、叶底珠、构杞、水蜡、柳叶绣线菊、银杏、龙牙葱木、刺榆、夹竹桃、东北赤杨等。
抗以氯气为主的复合气体的树种:花曲柳、桑、旱柳、银铆、山桃、皂角、忍冬、水蜡、榆、黄菠萝、卫矛、紫丁香、茶条槭、刺槐、刺榆、剁玫、木槿、枣、紫穗槐、复叶械、夹竹桃、小叶朴,加杨、榇柳、银杏、臭椿、叶底珠、连翘等。
据北京市环境保护研究所在《北京东南郊植物净化大气研究》一文中报道:
抗二氧化硫强的植物:桧柏、侧柏、白皮松、云杉、香柏、臭椿、槐、刺槐、加杨、毛白杨、马氏杨、柳属、柿、君迁子、核桃、山桃、褐梨、小叶白蜡、白蜡、北京丁香、火炬树、紫薇、银杏、栾、悬铃木、华北卫矛、桃叶卫矛、胡颓子、桂香柳、板栗、太平花、蔷薇、珍珠梅、山楂、询子、欧洲绣球、紫穗槐、木槿、雪柳、黄栌、朝鲜忍冬、金银木、连翘、大叶黄杨、小叶黄杨、地锦、五叶地锦、木香、金银花、英援、菖蒲、鸢尾、玉簪、金鱼草、蜀葵、野牛草、草莓、晚香玉、鸡冠、酢浆草等。
抗氯气强的植物:桧柏、侧柏、白皮松、皂英、刺槐、银杏、毛白杨、加杨、接骨木、臭椿、山桃、枣、欧洲绣球、合欢、榇柳、木槿、大叶黄杨、小叶黄杨、紫藤、虎耳草,早熟禾、鸢尾等。
抗氟化氢强的植物:白皮松、桧柏、侧柏、银杏、构树、胡颓子、恳铃木、槐、臭椿、龙爪柳、垂柳、泡桐、紫薇、紫穗槐、连翘、朝鲜忍冬,金银花、小壁、丁香、大叶黄杨、欧洲绣球、小叶女贞、海州常山、接骨木,地锦、五叶地锦、营蒲、鸢尾、金鱼草、万寿菊、野牛草、紫茉莉、半支莲、蜀葵等。
抗汞污染的植物:刺槐、槐、毛白场、垂柳、桂香柳、义冠果、小叶女贞、连翘、丁香、紫藤、木槿、欧洲绣球、榆叶梅、山楂、接骨木、金银花、大叶黄杨、小叶黄杨、海州常山、美国凌霄、常春藤、地锦、五叶地锦、含羞草等。
据甘肃省林业科学研究所、兰州市园林局、兰州大学生物系、甘肃省环境保护兰州中心监测站等单位合作,对兰州市大气污染对园林植物危害进行调查的报道,并对植物的抗性由强至弱进行了排列。
抗氟化氢的植物:刺槐、槐、旱柳、臭椿、河北场、架树、侧柏、青杨、龙爪柳、核桃、箭杆杨、五角枫、白蜡、小叶杨、加拿大杨、油松、枣、桃、栓柳、葡萄、丁香、连翘、玫瑰、榆叶梅、波斯菊、菊芋、金盏菊、大理花、牵牛花、黄花、唐菖蒲等。
抗以二氧化硫为主的复合有毒气体的植物:臭椿、槐、刺槐、龙爪槐、白蜡、沙枣、冬果梨、核桃、旱柳、连翘、紫丁香、榆叶梅、榆、龙爪柳、箭杆杨、复叶械等。
抗以硫化氢为主的复合有毒气体的植物:莫椿、栾树、银白杨、刺槐、泡洞、新疆核桃、桑、榆、桧柏、连翘、小叶白蜡、皂英、龙爪柳、五角枫、梨、苹果、悬铃木、青杨、毛樱桃、加拿大杨等。
据上海园林局对100余家工厂调查后报道。
抗以二氧化硫为主的有毒气体的植物:
抗性强:大叶黄杨、夹竹桃、女贞,臭桐、石榴、棵、白蜡、泡桐、大关杨、白杨、椿、紫薇、桑、构树、无花果、木槿、紫茉八仙花、美人蕉、蜀葵、蓖麻。莉、凤仙花、菊花、一串红、牵牛、金盏菊、石竹、西洋白菜花、紫背三七、青蒿、扫帚草。
较强者:温州蜜柑、广玉兰、香樟、棕搁、海桐、蚊母。珊瑚树。龙柏。罗汉松、梧桐、石榴、棵、白蜡、泡桐、大关杨、白杨、八仙花、美人蕉、蜀葵、蓖麻。
抗以氯气为主的有毒气体植物:
抗性强:樱花、丝棉木。棵、臭椿、小叶女贞、接骨木、木槿、乌桕、龙柏。
较强者:海桐、大叶黄场、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。
抗以氟化氢为主的有毒气体植物:
抗性强: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。
较强者:大叶黄杨、珊瑚树、蚊母、海桐、杜仲、胡颓子、石榴、柿、枣。
江苏植物研究所通过研究推荐了十种抗污树种:构树、朴、梧桐、臭椿、龙柏、大叶黄杨、蚊母、女贞、海桐、凤尾兰。
据桂林市对工厂气体污染区树木调查报道。
抗二氧化硫树种:酸柚、柑桔、橙、构树、无花果、臭椿、棵、斜叶榕、天仙果、竹叶榕、珍珠莲、掌叶榕、大叶黄杨、夹竹桃、山茶、胡颓子、海桐、构骨、珊瑚树等。
抗氯气的树种:细叶榕、石山榕、棕搁、蒲葵、构树、无花果、柘、龙柏、斜叶榕、天仙果、竹叶榕、石山棕榈、珍珠莲、掌叶榕、大叶黄杨、夹竹桃、山茶、胡颓子、海桐、构骨、珊瑚树等。
抗氟化氢的树种:细叶榕、棕搁、广玉兰、蒲葵、大叶按、柑桔、橙、构树、无花果、竹柏、大叶黄杨、夹竹桃、山茶、胡颓子、海桐等。
第六节、土壤对植物的生态作用及景观效果
植物生长离不开土壤,土壤是植物生长的基质。土壤对植物最明显的作用之一就是提供植物根系生长的场所。没有土壤,植物就不能站立,更谈不上生长发育。根系在土壤中生长,土壤提供植物需要的水分、养分。
一、基岩与植物景观
不同的岩石风化后形成不同性质的土壤,不同性质的土壤上有不同的植被,具有不同的植物景观。
岩石风化物对土壤性状的影响,主要表现在物理、化学性质上。如土壤厚度、质地、结构、水分、空气、湿度。养分等状况,以及酸碱度等。
如石灰岩主要由碳酸钙组成,属钙质岩类风化物。风化过程中,碳酸钙可受酸性水溶解,大量随水流失,土壤中缺乏磷和钾,多具石灰质,呈中性或碱性反应。土壤粘实,易千。不宜针叶树生长,宜喜钙耐旱植物生长,上层乔木则以落叶树占优势。如杭州龙井寺附近及烟霞洞多属石灰岩,乔木树种有珊瑚朴、大叶榉、榔榆、杭州榆、黄连木,灌木中有石灰岩指示植物南天竺和白瑞香。植韧景观常以秋景为佳,秋色叶绚丽夺目。
砂岩属硅质岩类风化物,其组成中含大量石英,坚硬,难风化,多构成陡峭的山脊,山坡。在湿润条件下,形成酸性土。砂质,营养元素贫乏。流纹岩也难风化,在干旱条件下,多石砾或砂砾质,在温暖湿润条件下呈酸性或强酸性,形成红色粘士或砂质粘士。杭州云栖及黄龙洞就是分别为砂岩和流纹岩,植被组成中以常绿树种较多,如青冈栎、米槠、苦槠、浙江楠、紫楠、绵槠、香樟等。也适合马尾松、毛竹生长。植物景观郁郁葱葱。
二、土壤物理性质对植物的影响
土壤物理性质主要指土壤的机械组成。理想的土壤是“疏松、有机质丰富、具有保水、保肥力强,有团粒结构的壤士”。团粒结构内的毛细管孔隙<o.1mm,有利于贮存大量水、肥;而团粒结构间非毛细管孔隙>0.1mm,有利于通气、排水。植物在理想的士壤上生长得健壮长寿。
城市土壤的物理性质具有极大的特殊性。很多为建筑土壤,含有大量砖瓦与碴士,如其含量在30%时,还有利于在城市践踏剧烈条件下的通气,使根系还能生长良好,如高于30%,则保水不好,不利根系生长,城市内由于人流量大,人踩车压,增加土壤密度,降低土壤透水和保水能力,使自然降水大部分变成地面径流损失或被蒸发掉,使它不能渗透至u土壤中去,造成缺水。土壤被踩踏紧密后,造成土壤内孔隙度降低,士壤通气不良,抑制植物根系的伸长生长,使根系上移(一般他说土壤中空气含量要占土壤总容积10%以上,才能使根系生长良好,可是被踩踏紧密的土壤中,空气含量仅占土壤总容积的2。ィ?%)。人踩车压还增60了土壤硬度。一般人流影响土壤深度为3-10cm,土壤硬度为14-18kg/cm2;车辆影响到深度30-35cm,土壤硬度为10-70kg/cm2;机械反复碾压的建筑区,深度可达1m以上。经调查,油松、白皮松、银杏、元宝枫在士壤硬度1-5kg/cm“时,根系多;5-8kg/cm2时较多;15kg/cm2时根系少量;大于15kg/cm2;时,没垠系。染、臭椿。刺槐、槐树在。0.9-8kg/cm2时,根系多;8-12kg/cm2;时,根系较多;12-22kg/cm2时,根系较少量;大干22kg/cm2时,没根系,因为根系无法穿透,毛根死亡,菌根减少。城内一些地面用水泥、沥青铺装,封闭性大,留出树池很小,也造成士壤透气性差,硬度大。大部分裸露地面由于过度踩踏,地被植物长不起来,提高了土壤温度。如天坛公园夏季裸地士表温度最高可达58oC;地下5cm处高达39.5oC;地下30cm处27cm以上,影响根系生长。
三、土壤不同酸碱度的植物生态类型
据我国土壤酸碱性情况,可把土壤碱度分成五级:pH<5为强酸性; pH 5-6.5为酸牲; pH 6.5-7.5为中性; pH 7.5-8.5为碱性;pH>8.5为强碱性。
酸牲土壤植物在碱性士或钙质士上不能生长或生长不良。他们分布在高温多雨地区,士壤中盐质如钾、钠、钙,镁被淋溶,而铝的浓度增加,土壤呈酸牲。另外,在高海拔地区,由于气候冷凉,潮湿,在针叶树为主的森林区,土壤中形成富里酸,含灰分较少,因此土壤也呈酸哇。这类植物如柑桔类、茶、山茶。白兰、含笑、珠兰、芙莉,继木、构骨、八仙花、肉桂。高山杜鹃等。
土壤中含有碳酸钠、碳酸氢钠时,则pH可达8·5以上,称为碱性士。如士壤中所含盐类为氯化钠、硫酸钠,H呈中性。能在盐碱士上生长的植物叫耐盐碱士植物,如新疆杨、合次、丈冠果、黄栌木槿、柽柳油橄榄、木麻黄等。土壤中含有游离的碳酸钙称钙质士,有些植物在钙质士上生长良好,这称为“ 质土植物”(喜钙植韧),如南夭竺、柏木、青檀、臭椿等。(责任编辑:园景人)