機(jī)動(dòng)車尾氣污染中的植物氣孔特征課件

1、機(jī)動(dòng)車尾氣污染中的植物氣孔特征 李麗 1 前言 機(jī)動(dòng)車尾氣污染已成為城市大氣污染主要污染源，其中包括CO、NOx、HC以及二次污染物O3等。 大氣污染生物監(jiān)測較多利用植物作為監(jiān)測環(huán)境大氣質(zhì)量的指示生物，植物形態(tài)解剖學(xué)上的特征可以用來監(jiān)測環(huán)境質(zhì)量。 植物對(duì)大氣污染的防御機(jī)理 植物對(duì)大氣污染的抗性可分為三類：摒蔽性（avoidance）、忍耐性（tolerance）和適應(yīng)性（adaptive）。植物的形態(tài)解剖指標(biāo)是植物對(duì)大氣污染的抗性指標(biāo)之一。在形態(tài)解剖指標(biāo)中，氣孔是一個(gè)較可信的指標(biāo)。 國內(nèi)外的研究情況在夜間不易因大氣污染受害的植物，都是氣孔關(guān)閉的植物，而氣孔關(guān)閉由脫落酸（ABA）控制。1898年

2、達(dá)爾文注意到溫度升高時(shí)，無論是在光照下和黑暗下，都會(huì)導(dǎo)致氣孔開張?jiān)黾?，但是也使氣孔關(guān)閉時(shí)期的速度放慢。Loftfield（1921）進(jìn)一步指出：溫度升高會(huì)使氣孔達(dá)到穩(wěn)態(tài)開張時(shí)期的時(shí)間縮短。也有報(bào)道提出：某些種類并不全然隨溫度而變化，甚至有的當(dāng)溫度升高時(shí)，氣孔孔徑反而減小。CO2濃度增加對(duì)氣孔的影響因植物而異。有資料報(bào)道CO2濃度增加將使植物的氣孔開度減小，氣孔阻力加大，蒸騰速率相應(yīng)下降 。在CO2濃度倍增下有的植物葉片背面氣孔密度顯著下降，而有的則呈上升趨勢，也有一些禾本科植物無明顯變化；同時(shí)有的植物葉片背面氣孔長徑顯著增加，而有的則顯著下降，也有些種類無明顯變化。 Ferris和Taylor

3、指出， CO2濃度的增高，直接或間接的影響細(xì)胞分化及分生組織中氣孔的發(fā)生。有學(xué)者驗(yàn)證交通環(huán)境可能是導(dǎo)致城市行道樹的葉片氣孔數(shù)增加的重要原因。還有學(xué)者用同位素SO2的實(shí)驗(yàn)證明，具有數(shù)量多而小的氣孔的抗性種氣體代謝速度較慢，吸收有毒氣體比較少。海桐Pittosporum tobira Ait. 八角金盤Fatsia japonica 復(fù)旦大學(xué)校園（清潔區(qū)）住宅小區(qū)（中間區(qū)）黃興路內(nèi)環(huán)高架（污染區(qū)）灑金桃葉珊瑚Aucuba japonica var.variegate復(fù)旦大學(xué)校園（清潔區(qū)）住宅小區(qū)（中間區(qū)）邯鄲路國權(quán)路口（污染區(qū)）各樣點(diǎn)主要污染源 下表是各樣點(diǎn)機(jī)動(dòng)車流量分布表。取樣地區(qū)大氣污染 主要

4、污染源機(jī)動(dòng)車流量（日間平均流量）黃興路內(nèi)環(huán)高架機(jī)動(dòng)車尾氣2000-4000輛/小時(shí)邯鄲路國權(quán)路口機(jī)動(dòng)車尾氣400-700輛/小時(shí)控江新村無直接污染源有時(shí)見到機(jī)動(dòng)車輛復(fù)旦校園基本無污染源偶爾見到機(jī)動(dòng)車輛4實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)步驟 在已壓干葉片的背面軸中部涂上火棉膠，待膠干后剝離葉片，取適當(dāng)大小制作裝片，在顯微鏡下（放大倍數(shù)為4010）觀察氣孔的長徑、數(shù)量（密度）和形態(tài)。氣孔照片(照片在放大倍數(shù)為4016下拍攝) 海桐八角金盤灑金桃葉珊瑚5數(shù)據(jù)分析及討論5.1氣孔長徑數(shù)據(jù)分析正態(tài)性檢驗(yàn)及相關(guān)直方圖 5.2氣孔密度數(shù)據(jù)分析正態(tài)性檢驗(yàn)及相關(guān)直方圖 采用Kolmogorov-Smirnov方法對(duì)樣本分布類型做正態(tài)

5、分布的假設(shè)檢驗(yàn)。九組數(shù)據(jù)雙側(cè)檢驗(yàn)P均大于0.01，故均服從正態(tài)分布。 氣孔密度單因素方差分析結(jié)果 植物種類變異來源自由度平方和均方差F統(tǒng)計(jì)值顯著性檢驗(yàn)P值海桐組間2627198.3313599.257.8120.000組內(nèi)29716110605424.445八角金盤組間23730.5871865.2930.3840.681組內(nèi)29714427454857.727灑金桃葉珊瑚組間281217.0940608.5436.4700.000組內(nèi)297330703.41113.4795.3單因素方差分析（One Way ANOV） 密度的單因素方差分析 海桐 Student-Newman-Keuls G

6、ROUPNSubset for alpha = .05 1校園100366.58 2小區(qū)100454.91 3內(nèi)環(huán)100470.38 Sig.1.0000.139八角金盤Student-Newman-Keuls GROUPNSubset for alpha = .05 1校園100337.22 2小區(qū)100330.50 3內(nèi)環(huán)100338.56 Sig.0.692灑金桃葉珊瑚Student-Newman-Keuls GROUPNSubset for alpha = .051校園100227.592小區(qū)100267.283內(nèi)環(huán)100253.50Sig.1.0001.0001.0005.4密度與長

7、徑的相關(guān)與回歸海桐八角金盤灑金桃葉珊瑚綜合討論污染區(qū)、小區(qū)、清潔區(qū)的氣孔密度遞減，而氣孔長徑則遞增。 復(fù)旦校園清潔區(qū) 溫度最低 相對(duì)濕度最高 土壤表面濕而松 基本無機(jī)動(dòng)車尾氣污染邯鄲路國權(quán)路口黃興路內(nèi)環(huán)高架污染區(qū)溫度較高，相對(duì)濕度較低，土壤表面干而松 。光合作用NO2夜晚路燈及車燈蒸騰作用邊緣效應(yīng)氣孔間的距離住宅小區(qū)污染區(qū)溫度二氧化碳6 指數(shù)評(píng)價(jià)模型初探海桐：I=(d/366)2(14.4R/0.67T)1/2+(n/1000) 機(jī)動(dòng)車流量n2000/h 珊瑚：I=(d/227) 2(14.4R/0.67T)1/2+(n/1000) 機(jī)動(dòng)車流量n1000/h指數(shù)I的分級(jí)海桐復(fù)旦校園 I=1.0（清潔），住宅區(qū) I=1.4（輕污染），內(nèi)環(huán)高架 I=2.3（中污染）。珊瑚復(fù)旦校園 I=1.0（清潔），住宅區(qū) I=1.3（輕污染），邯鄲路國權(quán)路口 I=1.6（輕污染）。大氣污染狀況清潔輕污染中污染重污染I0-1.01.1-1.71.8-2.42.57結(jié)語 海桐、八角金盤和灑金桃葉珊瑚三種常綠植物對(duì)大氣污染脅迫的響應(yīng)是生成密而小的氣孔。八角金盤抗性最強(qiáng)，對(duì)大氣污染脅迫的響應(yīng)不是很明顯，似乎并不適合作為環(huán)境監(jiān)測的指示植物。自然條件下環(huán)境因子多因子綜合發(fā)生作用，要找出主導(dǎo)因子需要大范圍的、長期的實(shí)驗(yàn)來積累數(shù)據(jù)、綜合分析、總結(jié)規(guī)律。 本文只是在一個(gè)特定時(shí)期、從小范圍取樣得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，