第五章大气与园林植物

第五章大气与园林植物地球表面大气圈，能维持地球稳定的温度，减弱紫外线对生物的伤害。

下部16km对流层中的水汽、粉尘等在热量的作用下，形成风、雨、霜、雪、露、雾和冰雹等，调节地球环境的水热平衡，影响生物的生长发育。

工业化发展造成城市大气污染，危害人类和所有生物的生命活动，而园林植物具有净化城市空气的重要作用。

第一节城市大气环境一、空气成分及其生态作用1.氧气的生态作用动植物进行呼吸作用时，吸收氧气，没有氧气动植物不能生存；在有氧条件下完成矿质养分循环。

空气中的氧气足以满足植物的需求；当土壤通气性能较差时，土壤中的氧气得不到补充，植物根系呼吸消耗O2，积累很多CO2，根系会发生无氧中毒，生长受阻、腐烂、枯死。

动植物残体—微生物→有机物无机物（植物养分）无机物—植物→有机物（动植物养分）大气高空层中的臭氧层能吸收大量的紫外辐射，保护地球生物免受伤害，没有臭氧层的保护作用，地球上的生物将不能生存下去。

UVーB 280～320nm UVーA 320～400nm2.CO2的生态作用CO2是植物光合作用的主要原料，光合作用将CO2和H2O合成碳水化合物，构成各种复杂的有机物质。

在植物干重中，碳45%，氧42%，氢6.5%，氮1.5%，灰分元素5％。

其中所有碳和部分氧皆来自CO2，所以CO2对植物具有最重要的生态意义。

如：大気中CO2占0.0353%，大多数C3植物光和作用的最适CO2为0.1%，当CO2为0.06%时，植物生长量可提高1/3左右。

所以设施园艺中，常増施二氧化碳气肥，提高植物的生产力。

碳循环CO2浓度随着光合作用的强弱而变化日变化：中午光合作用最强CO2浓度最低，晚上呼吸作用不断放出CO2，CO2浓度高，日出前CO2浓度最高。

年变化：夏季植物生长旺盛CO2浓度最低，冬季植物生长缓慢CO2浓度最高，春秋季CO2浓度居中。

3.氮的生态作用氮是构成生命物质（蛋白质、核酸等）的最基本成分。

植物所需要的氮主要来自土壤中的硝态氮和铵态氮。

雷电将大气中的氮气合成为硝态氮和铵态氮，随降水进人土壤；固氮微生物可固定空气中的氮气为植物利用；此动植物残体和排泄物的分解也补充了土壤中大量的氮素。

土壤中的氮素经常不足，当氮素严重亏缺时，植物生长不良，甚至叶黄枯死，所以在生产上常施氮肥进行补充。

缺氮株小下叶黄，缺氮叶自下而上变黄二、城市大气污染大气污染：在空气的正常成分之外，增加了新成分，或原有成分大量增加，而对人类健康和动植物生长产生危害。

大气污染可分为：自然污染、人力污染。

大气污染物种类很多，目前引起人们注意的约有100多种。

随着工业发展，有毒重金属进入大气，如铅、镉、铬、锌、钛、钡、砷和汞等。

SO2主要是燃烧煤炭以及燃烧石油产生的。

NO2主要是工业生产和汽车等交通工具产生的。

空气中的SO2和NO2与水汽结合，形成硫酸和硝酸，以降水形式降落到地面，使雨水PH值小于5.6形成酸雨。

全球许多地方发生酸雨使森林大面积的死亡，酸雨除对植物、水体、土壤造成危害外，酸雨还有很大的腐蚀作用，腐蚀油漆、金属以及各类纺织品，大理石和石灰石也容易受二氧化硫和硫酸的侵蚀，许多历史古迹、艺术品和建筑物因大气污染而受到损坏。

城市空气污染程度除取决于污染物排放量之外，还与城市及其周围的气象、地理因素等有密切关系。

谷地昼夜间空气环流示意图海滨地区功能分区布局海滨地区功能分区布局第二节大气污染与园林植物一、大气污染对园林植物的危害大气中的污染物主要通过气孔进入叶片并溶解在叶片细胞中，通过一系列的生物化学反应对植物产生毒害。

如：二氧化硫从气孔扩散至叶肉组织，进入细胞后和水反应，形成亚硫酸和亚硫酸根离子，从而对叶肉组织造成破坏，使叶片水分减少，叶绿素a/b值变小，糖类和氨基酸减少，叶片失绿，严重时叶片逐渐枯焦，慢慢死亡。

・二氧化硫浓度0.3μL/L时植物受伤害。

・氯气及氯化氢毒性较大，空气中的最高允许浓度为0.03μL/L。

・氟化氢属剧毒类的大气污染物，它的毒性比二氧化硫大10～100倍。

・大气污染中的固体颗粒物落在植物叶片上时，堵塞气孔，妨碍光合作用、呼吸作用和蒸腾作用，危害植物。

二、园林植物的抗性植物的抗性：植物在一定程度的大气污染环境中仍能进行正常生长发育。

不同植物种对大气污染物的抗性不同，这与植物叶片的结构、叶细胞生理生化特性有关。

一般常绿阔叶植物的抗性比落叶阔叶植物强，落叶阔叶植物的抗性比针叶树强。

有三种方法确定植物对大气污染物的抗性：1）野外调査法：在野外调査不同植物受伤害的程度，划出不同抗性等級。

2）定点对比栽培法：在污染源附近栽种植物，根据植物受害的程度确定抗性強弱。

3）人工熏气法：把试验的植物置于熏气箱内，给熏气箱内通入有害气体，并控制在一定的浓度，据植物的受害程度，确定其抗性強弱。

植物抗性分为三级：1）抗性強的植物，长期在一定浓度有害气体杯境中也基本不受伤害或受害轻微；在高浓度有害气体袭击后，叶片受害轻或者受害后恢复较快。

2）抗性中等的植物，能较长时间生活在一定浓度的有害气体环境中，植株表现慢性伤害症状（节间缩短、小枝丛生、叶片缩小、生长量下降等），受污染后恢复较慢。

3）抗性弱的植物，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。

常见园林植物抗性三、园林植物的环境监测作用在研究环境污染问题时，经常用理化仪器和生物方法測定环境中的污染物种类和浓度。

生物方法主要是植物监测，利用一些对有毒气体特別敏感的植物来检测大气中有毒气体的种类与浓度。

监测植物（指示植物）：用来监测环境污染的植物。

植物监测法：指示植物法、植物调查法、地衣和苔藓监测法。

1）指示植物法：通过指示植物对污染的反应了解污染的现状和变化。

一般对大气污染区的指示植物生长发育情況进行调查，根据指示植物受伤害后所表现出的症状或对植物的生长指标或生理生化指标进行检测，推知大气污染的种类、強度和污染历史。

2）植物调査法：在污染区内调査植物生长、发育及分布状況等，初歩査清大气污染与植物之同的相互关系。

主要观察污染区内现有园林植物可见症状。

轻度污染区敏感植物会表现出症状；中度汚染区敏感植物症状明显，抗性中等植物也可能出现部分症状；严重污染区敏感植物受害严重，甚至死亡绝迹，中等抗性植物有明最症状，抗性校強的植物也会出现部分症状。

3）地衣苔藓检测法：地衣、苔藓对环境因子变化非常敏感。

而且地衣、苔藓易于栽植，可将地衣、苔藓移栽在监测区域的不同位置或栽种在花盆内，置于各检测点，观察其生长状況，了解环境的污染情况和变化。

如：大气中SO2浓度为0.015-0.105mg/m3，一般地衣绝迹；SO2浓度超过0.017mg/m3，大多数苔藓植物不能生存。

如：对云南一隣肥厂的氟污染进行调查发现随着污染加重，地衣的属数、种数减少，地衣分布高度和原植体大小减少。

第三节园林植物对空气的净化作用植物在进行正常生命活动同时，吸收同化、吸附阻滞等形式消纳大量的污染物质，从而达到净化空气的目的，植物对空气的净化功能主要表现为降尘、吸收有毒气体和放射性物质、减弱噪声、减少细菌、增加空气负离子、吸收二氧化碳、放出氧气等。

一、降尘园林植物能减少粉尘污染树木有降低风速的作用、植物叶表面不平，多茸毛、树干凹凸不平、分泌粘性油脂及汁液，吸附大量飘尘。

如：1ha松林每年滞留灰尘36.4t植物滞尘量与树冠大小、叶片疏密度、叶片形态结构、叶面粗糙程度等有关。

一般叶片寛大、平展、硬挺不易抖动，叶面粗糙的植物能吸滞大量的粉尘。

同一树种树木吸滞粉尘能力与叶量成正相关关系，夏季叶量最多，吸尘力最强；冬季叶量少，甚至落叶吸尘力弱。

例1：居住区墙面立体绿化，室内空气含尘量减少22％。

二、吸收有毒气体所有植物都能吸收一定量的有毒气体而不受害。

植物通过吸收有毒气体，降低大气中有毒气体的浓度，从而达到净化大气的目的。

如：在正常情況下树木中硫的含量为干重0.1％一0.3%，当空气存在二氧化硫污染时，树体中硫含量提高5一10倍。

氟、氟化物是毒性较大污染物，在正常清況下树木中的氟含量为0.5一25mg/cm3，在氟污染区，树木叶片含氟量提高几百倍至几千倍。

植物吸收有毒气体的能力：植物种类不同吸毒能力有差异，还与叶龄、生长季节、有毒气体的浓度、接触污染时间、以及环境温度、湿度等有关。

植物净化有毒气体的能力与植物对有毒物积累量呈正相关，还与植物的同化、转移毒气的能力相关。

植物从污染区移至非污染区后，植物体内有毒物含量下降愈快，植物同化转移有毒气体的能力愈强。

三、减少细菌空气中散布着各种细菌，城市大气中存在杆菌37种，球菌26种，丝状菌20种，芽生菌7种等，其中有不少是对人体有害的病菌。

绿色植物可以减少空气中的细菌数量，一是植物有降尘作用，减少细菌载体，使大气中细菌数量减少；二是植物本身具有杀菌作用，许多植物能分泌出杀菌素，杀死细菌、真菌。

园林树木分泌杀菌素的类别：1）广谱类——如侧柏，柏木，圆柏等，1公顷松柏林每天能造出30公斤杀菌素等；“森林医院”。

2）芳香类——如桉树、肉桂、柠檬、茉莉、丁香、金银花等树木体内含有芳香油而具有杀菌力。

3）选择类——如稠李叶捣碎物5—30秒，最多3—5分钟可杀死苍蝇，柠檬桉林中蚊子较少；夜香树具有驱虫作用。

景天科植物的汁液能消灭流行性感冒一类的病毒，桧柏可以杀死白喉、伤寒、痢疾等病原菌。

四、减弱噪声阀声压（0dB）正常人刚能听到的声音、痛阀声压（120dB）使人耳产生疼痛感、一般声压超过50dB会对人类日常工作生活产生有害影响。

当声压超过70db时会使人产生头晕、头痛、神经衰弱、消化不良、高血压等病征。

噪声是一种特殊的空气污染，它能影响人的睡眠和休息，损伤听觉，严重时引发多种疾病。

我国城市居民区多处于60一85dB中等噪声环境中。

世界卫生组织1993 年公布噪声标准，要求生活区户外白天的连续噪声级不超过55dB，夜间不超过45dB，室内开窗条件下不高于30dB。

我国居民文教区超标的城市达98%，交通干线道路两侧区域超标的城市为71％。

园林植物能明显的降低噪音，因为一方面声波投射到枝叶上被不规则反射而使声能减弱，另一方面声波造成枝叶微微振动而使声能消耗，从而减弱噪音。

树冠外缘凹凸程度、树叶的软硬、形状、大小、厚薄、叶面光滑程度、都与减弱噪声效果有关。