5. 大气对园林植物的生态效应

光化学烟雾的危害：
破坏质膜 ，破坏叶绿素合成，可使活性 氧防御酶系统活性下降，引起伤害 ; PAN: 初期叶背呈银灰色或古铜色斑点， 然后叶背凹陷、变皱、扭曲，呈半透明。 更严重时，叶子两面都坏死，开始时呈水 渍状，干后变成白色或浅褐色的坏死带.
第三节 植物对大气污染物的净化作用
一、植物修复大气污染物的机理 1. 吸收和吸附：体表附着和叶内积累； 2. 代谢降解：降解或分解 3. 植物转化和固化：转化成其他形态或同化 固定； 4. 中和缓冲作用：离子交换
3. 氯气：
氯气进入植物叶片后很快破坏叶绿素，产 生褐色伤斑，严重时全叶漂白，枯卷甚至 脱落。氯气对植物的毒性要比SO2大，在同 样浓度下，氯气对植物危害程度大约为SO2 的3～5倍。不同植物对氯气的相对敏感性 是不同的。
4. 光化学烟雾
汽车废气中的一氧化氮和烯烃类碳氢化合物升到 高空后，在阳光（紫外线）的作用下，发生各种 光化学反应，形成臭氧、二氧化氮、醛类和硝酸 过氧化乙酰（PAN）等气态的有害物质，再与大 气中的粒状污染物（如硫酸液滴、硝酸液滴等） 混合成浅蓝色烟雾状。由于这种烟雾的污染物主 要是光化学作用形成的，故称为光化学烟雾。
二、净化作用 1. 对化学污染物的净化作用
植物能吸收大气中的CO2、 NO2、 HF、Cl2 、乙 烯、苯和光化学烟雾，汞、铅等重金属蒸汽及大 气飘尘中的重金属化合物；
平衡CO2和O2，增加空气中的负离子含量； 不同品种植物对化学污染物的吸收能力不同。
2.对物理污染物的净化作用
（1）滞尘效应：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 影响园林植物滞尘效应的因素 叶片宽大、平展、硬挺而且不易被风抖动、叶面粗糙的植 物吸滞粉尘的能力较强。 植物叶片的刺毛、绒毛和粗糙的树皮以及树脂、粘液等是
（3）N2： N主要来自生物固氮、雷电、火山爆发、 生物分解等自然途径、及工业固氮； 是构成生命物质（蛋白质）的最基本成分。 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。
（4） O3：在高层大气中，O2吸收了短于
危害：CO与血红蛋白Leabharlann Baidu合能力比氧化强 200倍。
（4）碳氢化合物
主要成分：烃类及其衍生物，如烷烃、烯 烃和烷基苯； 来源：厌氧细菌的发酵过程、燃烧和焚烧 等； 危害：温室效应、致癌、爆炸等。
（5）含卤素化合物
主要成分：氯氟烃类、氟化物；
来源：制冷剂、发泡剂、清洗剂、矿 物加工和煤炭燃烧等； 危害：破坏臭氧层、温室效应、腐蚀性。
飘尘表面带有致癌性很强的化合物。
（二）主要气态污染物 （1）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。
（2）氮氧化物：
0．24μm的紫外线而分解成氧原子，氧原子 很活泼与O2结合成O3。O3主要分布在10～ 40km的大气层中。
O3对紫外线有强烈的吸收作用，使到达地球 表面的紫外线含量大大减少一方面可以使地球 表面温度不致过高，另一方面也保护了地球表 面的生物免遭强紫外线的杀伤。
4. 大气成分对太阳辐射的吸收
因此，滞尘效应没有稀疏森林明显。
（2）减噪效应
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、多梦、失眠、心慌，记忆力衰 退等。
植物减噪的原理：
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， 会引起振荡而消耗一部分能量，从而减弱噪声。
四、主要污染物的危害
1. SO2：SO2是大气污染物中最主要的有害气体。 SO2与大气中的水气结合，转化为硫酸雾，硫 酸雾遇冷凝结，以酸雨的形式降落地面，对植 物造成的危害更大。
危害：开始时叶片微失去膨压，有暗绿色斑 点，然后叶色褪绿、干枯，直至出现坏死斑 点。
2. 氟化氢： 氟化氢被植物叶子吸收以后，由于卤素的特异活 泼性，叶绿素会受到伤害，光合作用长时间地受 到抑制，或使某些酶钝化，失去活性。 叶子中若有胶状物硅酸存在，则由于硅氟结合， 形成难溶性的硅氟化合物，这些化合物都会积累 在受害部位。 植物受到氟化物气体危害时，出现的症状与SO2 受害的症状相似，叶尖、叶缘出现伤斑，受害组 织与正常组织之间常形成明显界线，未成熟叶片 易受损害，枝梢常枯死。
3. 对大气生物污染的净化效果 （1）减菌效应 ：一方面，空气中的尘埃是细 菌等的生活载体，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。
第四节 园林植物与大气污染
一、园林植物对大气污染物的净化
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。 一般，常绿阔叶 > 阔叶植物 > 针叶树。
2、园林植物的环境监测作用
在研究环境污染问题时,一般用理化仪器和生物方 法 生物方法：主要是植物监测，即利用一些对有毒 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。
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。
结构复杂的植物群体对污染物的吸收比单株强得多。
二、植物对大气污染物的抗性
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，
如：紫花苜蓿在SO2 浓度为0.3ul/L时就会表现出受 害症状。
植物检测法分类：
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。 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。
气团：在水平方向上大气的物理属性（主 要指温度、湿度和稳定度）比较均匀的大 块空气块。
二、大气成分与温室效应
1. 太阳辐射：太阳常数
2. 大气成分
地球大气是由一些永久气体、水汽、雾滴、冰晶、固体 微粒(如尘埃)等组成，不含水汽和其他杂质的大气称为 干洁大气。

干洁大气主要由氮(N2)、氧(O2)、氩(Ar)、二氧化碳 (C02)组成，这四种气体占对流层内空气容积的99．99 ％。此外，还有极少量的氖(Ne)、氦(He)、氪(Kr)、氙 (Xe)、臭氧(O3)、氢(H2)和碳、硫、氮的化合物。
不同大气成分吸收不同波长的太阳辐射； 云对太阳辐射产生反射作用，云越厚则反 射率越大；
地面反射太阳辐射，反射率取决于地表的 性质和状态； 不同大气成分吸收地面的长波反射，造成 “温室效应”。
5. 温室效应
第二节 大气污染物
一、大气污染物的来源
1. 人为污染源：燃料燃烧、工业排放、固体废弃物 焚烧、农业排放；
3. 大气成分的生态作用
（1）氧气的生态作用 ：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。
氧气是生物呼吸的必需物质。种子萌发，参与氧化 过程。
（2） 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。 CO2浓度高低直接影响地表温度。
2. 湿沉降：由于云和降水作用，污染物从大气降落 到地表的过程。
3. 化学反应去除：污染物在大气中通过化学反应生 成其他气体或粒子而使原污染物在大气中消失的 过程。
三、大气污染物种类
（一）颗粒状污染物：降尘、飘尘和烟、雾；
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。
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；
（6）光化学氧化剂 大气中除氧以外那些显示有氧化性质的全部污染物。
主要成分：臭氧（O3）、二氧化氮（NO2）、 过氧酰基硝酸酯（PAN）、过氧化氢（H2O2） 和过氧自由基；
来源：汽车尾气、化石燃料的燃烧等； 危害：在强烈的阳光紫外线照射下，吸收太阳光 所具有的能量，变得不稳定起来，原有的化学链 遭到破坏，形成新的污染物质。
吸滞粉尘的典型特征。
叶量大、生长旺盛的夏季滞尘能力强 植物的滞尘效应随所滞尘量的增加有所下降
• 成片森林的滞尘效应与其防风效应有关： ——透风的稀疏森林允许较多的灰尘进入，能被植
物较好的吸收，随着尘源距离加大，滞尘效应以
比较稳定的比率逐渐减少。 ——而较密森林允许进入的灰尘较少，速度较大的 风可掠过密林，并将携带质轻的微尘越过森林， 通过密林后尘量迅速上升。
第五章 大气对园林植物的生态效应
一、大气层结构
第一节 大气的结构和性质
1.大气层是指地球表面到高空1100km或1400km范 围内的空气层。在大气层中，空气的分布是不均 匀的，离地面越高，空气也越稀薄。
可以分为：对流层、 平流层、中间层、 热 层、逃逸层；
2. 气温垂直递减和气团
气温垂直递减：也可以叫做绝热率，是表 征气体随高度增加其气温的变化程度的物 理量。
2. 自然污染源：火山爆发、尘暴、森林和草原火灾、 海浪飞沫。
点源：指集中在一点或小范围内向空气排放污染 物的污染源，如多数工业污染源。
面源：指在一定面积范围内向空气排放污染物的 污染源，如居民普遍使用的炉灶，郊区农业生产 过程中排放空气污染物的农田等。
二、大气污染物的汇
1. 干沉降：气溶胶及其他酸性物质直接沉降到地表 的现象，其中的气态酸性物质可被地表物体吸附 或吸收，而硫酸雾、含硫含氮的颗粒状酸性物质 经扩散、惯性碰撞或受重力作用最后降落到地面。
1. 对SO2的吸收作用
（1）危害
（2）吸收
2. 对Cl2的吸收作用
（1）危害
（2）吸收 3. 对氟化物的吸收作用 （1）危害 （2）吸收
4.对重金属的吸收作用
（1）危害
（2）吸收
5.对光化学烟雾的吸收作用 （1）危害 （2）吸收
6. 对放射线物质污染的净化作用
（1）危害
（2）吸收
总的来说，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，
影响植物减噪的因素：
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% 森林能更强烈地吸收和优先吸收对人体危害最大 的噪声。
• 提高园林植物减噪效应的途径：
适当密植，特别是常绿树的密植能有效地减弱噪 声。 （常绿乔灌木密植）； 人工整枝修剪使枝叶密集形成绿色的墙，其减噪 效果较好。（高篱）
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 中的有害气体浓度降低。
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。
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。
（3）碳氧化物：
主要成分：CO和CO2在自然情况下浓度 很小，在污染地区浓度可高达数倍。 来源：主要是汽车尾气所致。