机动车尾气污染中的植物气孔特征课件

1、机动车尾气污染中的植物气孔特征 李丽 1 前言 机动车尾气污染已成为城市大气污染主要污染源，其中包括CO、NOx、HC以及二次污染物O3等。 大气污染生物监测较多利用植物作为监测环境大气质量的指示生物，植物形态解剖学上的特征可以用来监测环境质量。 植物对大气污染的防御机理 植物对大气污染的抗性可分为三类：摒蔽性（avoidance）、忍耐性（tolerance）和适应性（adaptive）。植物的形态解剖指标是植物对大气污染的抗性指标之一。在形态解剖指标中，气孔是一个较可信的指标。 国内外的研究情况在夜间不易因大气污染受害的植物，都是气孔关闭的植物，而气孔关闭由脱落酸（ABA）控制。1898年

2、达尔文注意到温度升高时，无论是在光照下和黑暗下，都会导致气孔开张增加，但是也使气孔关闭时期的速度放慢。Loftfield（1921）进一步指出：温度升高会使气孔达到稳态开张时期的时间缩短。也有报道提出：某些种类并不全然随温度而变化，甚至有的当温度升高时，气孔孔径反而减小。CO2浓度增加对气孔的影响因植物而异。有资料报道CO2浓度增加将使植物的气孔开度减小，气孔阻力加大，蒸腾速率相应下降 。在CO2浓度倍增下有的植物叶片背面气孔密度显著下降，而有的则呈上升趋势，也有一些禾本科植物无明显变化；同时有的植物叶片背面气孔长径显著增加，而有的则显著下降，也有些种类无明显变化。 Ferris和Taylor

3、指出， CO2浓度的增高，直接或间接的影响细胞分化及分生组织中气孔的发生。有学者验证交通环境可能是导致城市行道树的叶片气孔数增加的重要原因。还有学者用同位素SO2的实验证明，具有数量多而小的气孔的抗性种气体代谢速度较慢，吸收有毒气体比较少。海桐Pittosporum tobira Ait. 八角金盘Fatsia japonica 复旦大学校园（清洁区）住宅小区（中间区）黄兴路内环高架（污染区）洒金桃叶珊瑚Aucuba japonica var.variegate复旦大学校园（清洁区）住宅小区（中间区）邯郸路国权路口（污染区）各样点主要污染源 下表是各样点机动车流量分布表。取样地区大气污染 主要

4、污染源机动车流量（日间平均流量）黄兴路内环高架机动车尾气2000-4000辆/小时邯郸路国权路口机动车尾气400-700辆/小时控江新村无直接污染源有时见到机动车辆复旦校园基本无污染源偶尔见到机动车辆4实验 实验步骤 在已压干叶片的背面轴中部涂上火棉胶，待胶干后剥离叶片，取适当大小制作装片，在显微镜下（放大倍数为4010）观察气孔的长径、数量（密度）和形态。气孔照片(照片在放大倍数为4016下拍摄) 海桐八角金盘洒金桃叶珊瑚5数据分析及讨论5.1气孔长径数据分析正态性检验及相关直方图 5.2气孔密度数据分析正态性检验及相关直方图 采用Kolmogorov-Smirnov方法对样本分布类型做正态

5、分布的假设检验。九组数据双侧检验P均大于0.01，故均服从正态分布。 气孔密度单因素方差分析结果 植物种类变异来源自由度平方和均方差F统计值显著性检验P值海桐组间2627198.3313599.257.8120.000组内29716110605424.445八角金盘组间23730.5871865.2930.3840.681组内29714427454857.727洒金桃叶珊瑚组间281217.0940608.5436.4700.000组内297330703.41113.4795.3单因素方差分析（One Way ANOV） 密度的单因素方差分析 海桐 Student-Newman-Keuls G

6、ROUPNSubset for alpha = .05 1校园100366.58 2小区100454.91 3内环100470.38 Sig.1.0000.139八角金盘Student-Newman-Keuls GROUPNSubset for alpha = .05 1校园100337.22 2小区100330.50 3内环100338.56 Sig.0.692洒金桃叶珊瑚Student-Newman-Keuls GROUPNSubset for alpha = .051校园100227.592小区100267.283内环100253.50Sig.1.0001.0001.0005.4密度与长

7、径的相关与回归海桐八角金盘洒金桃叶珊瑚综合讨论污染区、小区、清洁区的气孔密度递减，而气孔长径则递增。 复旦校园清洁区 温度最低 相对湿度最高 土壤表面湿而松 基本无机动车尾气污染邯郸路国权路口黄兴路内环高架污染区温度较高，相对湿度较低，土壤表面干而松 。光合作用NO2夜晚路灯及车灯蒸腾作用边缘效应气孔间的距离住宅小区污染区温度二氧化碳6 指数评价模型初探海桐：I=(d/366)2(14.4R/0.67T)1/2+(n/1000) 机动车流量n2000/h 珊瑚：I=(d/227) 2(14.4R/0.67T)1/2+(n/1000) 机动车流量n1000/h指数I的分级海桐复旦校园 I=1.0（清洁），住宅区 I=1.4（轻污染），内环高架 I=2.3（中污染）。珊瑚复旦校园 I=1.0（清洁），住宅区 I=1.3（轻污染），邯郸路国权路口 I=1.6（轻污染）。大气污染状况清洁轻污染中污染重污染I0-1.01.1-1.71.8-2.42.57结语 海桐、八角金盘和洒金桃叶珊瑚三种常绿植物对大气污染胁迫的响应是生成密而小的气孔。八角金盘抗性最强，对大气污染胁迫的响应不是很明显，似乎并不适合作为环境监测的指示植物。自然条件下环境因子多因子综合发生作用，要找出主导因子需要大范围的、长期的实验来积累数据、综合分析、总结规律。 本文只是在一个特定时期、从小范围取样得到的实验结果，