第五章_大气与园林植物
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一般,常绿阔叶 > 阔叶植物 > 针叶树。
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在我国对园林植物抗性强弱一般采用三 级标准。抗性强、中、弱。对应SO2、CL2、 HF、O3等选择相应的抗性植物。 确定植物对大气污染抗性强弱的方法: 1 野外调查法 2 定点对比栽培法 3 人工熏气法
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2、园林植物对环境的监测作用
利用一些对有毒气体特别敏感的植物来监测 大气中有毒物质,这些植物在受到毒气危害 时会表现一定的伤害症状,从而推断出环境 污染的范围与污染物的种类和浓度。
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(二)平流层
气流运动相当平衡,以水平运动为主,顶 在50~55KM处,层内气温随高度增加逐渐 升高,天气晴好,气流平稳。 (三)中间层 顶在85KM上下,该层气温随高度的升高而下 降,空气的垂直运动很强烈,气温在-85℃.
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(四)暖(热)层
该层顶在800KM上下,层内空气密度很小, 只占大气总重量的0.5%。该层气温随高度 升高而迅速上升,空气处于高度的电离状 态。故又称电离层。 (五)散逸层 是大气的最高层,也叫外层,高度可达 3000KM,空气极为稀薄,受地球引力很小。
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汁 液中,通过系列的生物化学反应对植物产生毒害,故 植物受害症状一般首先出现在叶片。 不同的污染物对植物病害的症状有差异。
如:臭氧(光化学烟雾的主要成分),主要破坏栅栏组 织细胞壁和表皮细胞,使叶片失绿,叶表出现褐色、 红棕色或白色斑点。
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光化学烟雾
来源:由汽车和工厂排放的氮氧化物和碳 化氢,经阳光中紫外线照射,而产生的一 种蓝色烟雾。 危害:破坏叶片栅栏组织、细胞壁和表皮 细胞。使叶片失绿,叶表出现褐色、红棕 色或白色斑点
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酸雨
通常将PH<5.6的大气降水(雪、霜、雾、雨水等)称为酸雨。 来源:主要是工业排放的硫氧化物和氮氧化物与大气中的 氧和水分子发生化学反应生成有酸性的物质的过程。 危害:酸雨会损伤植物叶片表皮结构,损害保卫细胞,使 植物光合效率降低,导致光合作用功能下降,影响生态系 统的生产者的生产,最后是整个系统功能的降低。
氧气是生物呼吸的必需物质。种子萌发, 参与氧化过程,与氧原子结合。
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(2)CO2与生物
大气圈是CO2的主要蓄库,大气中的CO2主 要来源于煤、化石燃料及生物的呼吸和微生物 的分解作用。
CO2是植物光合作用的主要原料。
光能
CO2+H20
叶绿素
CH2O+O2
CO2浓度高低直接影响地表温度。
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(3)N2的生态作用
总量。应按城市主要树种的(尽量全面一些)吸碳
放氧量的平均值来估算城市合理的绿化面积。
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(二)滞尘效应 1、滞尘效应的概念
园林植物对空气中的颗粒污染物有吸收、阻滞、 过滤等作用,使空气中的灰尘含量下限 从而 起到净化空气的作用。
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2、机理
第一、园林植被覆盖自然地表,可减少空气中灰尘
的出现和移动,有效地杜绝二次扬尘。 第二、由于园林植物有降低风速的作用,随着风速 的降低,空气中携带的大颗粒灰尘便下降到树木的
造成叶子细胞中毒直到坏死,引起蒸发、蒸腾作用增强, 对外界不利因素的敏感性增大 ;改变土壤酸碱度,使土壤 酸化,土壤酸中和能力下降。土壤酸化的结果是使土攘中 的活性AL3+大量溶出。大量铝离于积累到一定程度,植物 根系会受到严重伤害,根的吸收水分及养分的能力下降, 不利于生长发育;
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第三节 大气污染与园林植物
会引起振荡而消耗一部分能量,从而减弱噪声。
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3、影响园林植物减噪的因素
具有重叠排列、大而健壮的坚硬叶子的植物减噪效应最 好 分枝和树冠都低的树种比分枝和树冠都高的减噪效应好。 阔叶树的树冠能吸收其上面声能的26%,反射和散射 74%
N是构成生命物质(蛋白质)的最基本成分。 植物N来源:硝态氮、氨态氮 ——生物固氮、雷电、火山爆发、生物分解等自 然途径 ——工业固氮: 生态作用:
——在一定范围内,增施氮素能促进植物的生长。
——氮过多,大量氮沉积在陆地和水生生态系统
中,散失到空气中。促进全球变暖、增加大气
污染、水体富营养化、生物多样性减少。
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第二节 大气污染
一、大气污染的概念及污染物种类 (一)大气污染:是指人类活动向大气中 排放的有害物质或有毒气体,其浓度超过 了大气及生态系统的自净能力,打破了生 态平衡,对人类健康,生物生存、正常的 工农业生产和交通运输产生危害的现象。
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(二)大气污染物:
1、有害气体:二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、
叶片上的气孔等进入植物体;
以液态的形式进入,即大气中的污染物遇到水分
或叶面上的湿气后溶解再以渗透等形式被叶片、
枝条等吸收。
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2、园林植物吸收有害气体途径
主要表现为通过吸收大气中的有害物质,再经光 合作用形成有机物质;
经氧化还原过程使其变为无毒物质;
经根系排出体外;
积累于某一器官,最终化害为利,使空气中的有
叶片或地面而产生滞尘效应。
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第三、植物叶表面如有的植物叶片多茸毛,有
的植物叶片分泌粘性的油脂和汁液等,能吸附大
量的降尘和飘尘等。
第四, 植物叶片在光合作用和呼吸作用的过
程中通过气孔、皮孔等吸收一部分包含一些重 金属的粉尘等。
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(三)吸收有害气体
1、园林植物吸收有害气体途径
以气态的形式在植物本身的气体交换过程中通过
污染地区浓度可高达数倍。
来源:主要是汽车尾气所致。 危害:CO与血红蛋白结合能力比氧化强200倍。
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氟化氢
来源: 为无色有毒气体,具有强烈的刺激 性和腐蚀性,大气中的氟化氢主要来自于 冶金工业。氟自污染源排出后很迅速地与 大气中的水汽反映生成氟化氢。
危害: 氟化氢数量多,毒性大。一般以它 为大气污染的代表。
1、园林植物吸收CO2效应
不同类型的森林在进行光合作用时,每生产lt干
物质可固定约1· 63t CO2 ,同时释放1· 2t02
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2、城市绿化的碳氧平衡效应分析
据统计:1hm2常绿阔叶林、落叶阔叶林和针叶林
每年可分别释放氧气22t、10t和16t。 一成年人每天吸入0.75kg氧气,排出0.9kg二氧 化碳。则需10m2的森林面积,或25m2的草坪。 城市中碳一氧平衡的好坏主要取决于绿色植物的
第五章 大气与园林植物
第一节 第二节 大气的组成及其生态作用 大气污染
第三节
第四节
大气污染与园林植物
风与园林植物的关系
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第一节 大气的组成及其生态作用
大气指从地球表面到高空1100km范围的空气层。
大气层中空气密度是不均匀的,越往高走,空
气越稀薄。
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一、大气的主要组成成分及其生态作用
大气是由多种成分组成的混合气体,
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二、大气的垂直分层
大气的各种物理属性,无论在垂直方向或 者水平方向上的分布都是极不均匀的,根 据大气的各种物理属性特别是温度随高度 的变化,可以自下而上把大气层分为对流 层、平流层、中间层、热层和散逸层五个 层次。
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(一)对流层
是紧贴地面的一层,下界是地面,上界因纬度和 季节不同而不同,低纬度地区为17~18KM,中纬 度地区为10~12KM,高纬度地区为8~9KM,夏季 的厚度大于冬季。 特征:1.气温随高度的增加而降低。 2.空气具有强烈的对流运动。 3.温度和湿度在水平方向上分布不均匀。
害气体浓度降低。
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3、影响植物吸收污染物的因素
植物种类不同对污染物的吸收能力不同
——银杏、国槐对硫的同化能力强;桑树、枣树吸 氟量高。
老叶、成熟叶对硫和氯的吸收能力高于嫩叶,春夏 季其吸毒能力较大。 大气中的污染浓度升高,植物体对其的积累量也会 相应增加;低浓度下的慢性污染,植物的持久净化 功效较显著。
氟化氢、硫化氢等。
2、颗粒污染物:如灰尘、烟雾、煤尘、金属粉
尘等。
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总悬浮颗粒物:粒径0.005—100um的颗粒
降尘:粒径10~100um的颗粒
飘尘:粒径1~10um的颗粒 悬浮在气体中时。
粉尘
气溶胶:粒径<1um的固体或液体颗粒物,当其 烟雾:粒径1~100um的液滴
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二、大气污染的形成 大气污染的形成主要由于人类生活、工业
结构复杂的植物群体对污染物的吸收比单株强得多。
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(四)杀菌效应 1、减菌效应的含义
一方面,空气中的尘埃是细菌等的生活载体, 园林植物的滞尘效应可减少空气中的细菌总量
另一方面,许多园林植物分泌的杀菌素如酒精、
有机酸和萜类等能有效地杀灭细菌、真菌和原
生动物等。 如:香樟、柏树、桉树、松树等。
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(五)减噪效应
1、噪声:一种特殊的空气污染
被认为不需要的,使人厌烦并对人们生活和生产 有妨碍的声音。 影响身心健康如头痛、耳鸣、多梦、失眠、心慌,
记忆力衰退等。
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2、园林植物减噪原理
噪声遇到重叠叶片,改变直射方向,形成乱反 射,仅使一部分透过枝叶的空隙达到减弱噪声
噪声作为一种波在遇到植物的叶片、枝条等时,
二次污染物:一次污染物与大气中原有成分或几种
一次污染物间发生化学变化或光化学反应,形成与
原污染性质不同的污染物。
如硫酸烟雾(烟尘、二氧化硫与空气中的水蒸气) 光化学烟雾(氮氧化物、碳氢化合物)
16Biblioteka Baidu
四、大气污染对植物的危害:
(一)颗粒状污染物的危害:如降尘、飘尘和烟雾 颗粒状污染物在空中散射和吸收阳光,使能见度降低, 夏季达1/3,冬季达2/3;并使地面的阳光辐射减少, 城市接受的阳光辐射平均少于农村15-20%。 粉尘颗粒是水分和有毒气体凝结的核心,形成城市雾, 影响呼吸,引发加剧支气管和肺部疾病。 飘尘表面带有致癌性很强的化合物。
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固体颗粒物布满叶片,堵塞气孔,妨碍光合作
用、呼吸作用和蒸藤作用,从而危害植物。
如:在一些污染严重的地方如道路两侧的行道树、工矿 企业附近。
尘埃中的有毒物质还可溶解渗透进入植物体,产生毒害。 大气污染对植物的危害与污染物的浓度和时间密切相关。 ——不同污染物危害植物的临界剂量不同,同一污染物
生产,交通运输等向大气排放的有害物质。
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大气污染物的来源 自然污染源:火山爆发、沙尘暴等。 人为污染源:人为污染为主要燃料燃烧、 工厂排放、工业生产、生活污染、交通运 输、农药化肥等等
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三、污染物分类
一次污染物:从污染源直接排出的原始物质,进入
大气后其性质和状态没发生变化。如:降尘、飘尘、 二氧化硫、一氧化碳等
(一)大气的成分:大气组成的最初气体:氮气、
氧气、二氧化碳、稀有气体、水蒸气等。
其中二氧化碳、水蒸气等气体的含量由于受地区、
季节、气象以及人类活动等外界因素影响会有所
变化,其变化对环境产生重要影响。
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(二)、大气的生态作用 1、O2与生物
大气中的氧主要来自植物光合作用, 少部分来自于大气层的光解作用,即紫外 线分解大气外层的水汽放出氧。
出受害症状。
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如:紫花苜蓿在SO2浓度为0.3ul/L时就会表现
监测环境的植物必须具备的条件
1 对污染物有较强的敏感性
2 受害症状明显干扰症状少
3 生长期长,能不断抽生新枝
4 繁殖和栽培管理容易 5 具有较高的观赏价值。
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三、 园林植物对大气污染的净化作用
(一)吸收二氧化碳放出氧气
主要成分:一氧化氮和二氧化氮, 来源:城市地区主要是二氧化氮,绝大部分来自
工业生产(46)和交通运输(51),汽车排气是
二氧化氮的主要来源。
危害:一氧化氮不溶于水,危害不大,但当它转 化为二氧化氮时就具有和二氧化硫相似的腐蚀与 生理刺激作用。
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碳氧化物: 主要成分: CO 和 CO2 在自然情况下浓度很小,在
危害不同种类的植物,其临界剂也不同。
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1.影响植物的生长,降低作物产量 2.使植物各个器官矮化 3.叶片退绿变黄,
4.大量落叶、落花、落果
5.严重时导致植物死亡
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二、园林植物的抗性及其监测作用
1、园林植物的抗性
植物在进行正常生长发育的同时能吸收一定量的大 气污染物并对其进行解毒,这即是植物的抗性, 不同的植物种类其抗性不同,与叶片结构和生理生 化特性等有关。
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(二)气态污染物的危害
硫氧化物:
主要成分: 大多是二氧化硫,部分是三氧化硫。在
气体污染物中,二氧化硫在城市中分布很广、影响较 大。
来源:主在来自于燃煤。
危害:在稳定的天气条件下,二氧化硫聚集在低空,
与水生成亚硫酸,当它氧化为三氧化硫时其毒性更大。 危害十分严重。
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氮氧化物: