園林生態(tài)學第三章園林植物與城市物質環(huán)境

1、第三章第三章 園林植物與城市物質環(huán)境園林植物與城市物質環(huán)境第一節(jié)第一節(jié) 城市水文、城市水污染與園林植物的生態(tài)關系城市水文、城市水污染與園林植物的生態(tài)關系1第二節(jié)第二節(jié) 城市土壤、土壤污染與園林植物的生態(tài)關系城市土壤、土壤污染與園林植物的生態(tài)關系2第三節(jié)城市大氣環(huán)境與園林植物的生態(tài)關系第三節(jié)城市大氣環(huán)境與園林植物的生態(tài)關系3第三節(jié)第三節(jié) 城市大氣環(huán)境與園林植物的生態(tài)關系城市大氣環(huán)境與園林植物的生態(tài)關系v1大氣圈：指地球表面的大氣層。大氣圈：指地球表面的大氣層。16暖層暖層中間層中間層平流層平流層對流層對流層散逸層散逸層第三節(jié)城市大氣環(huán)境與園林植物的生態(tài)關系第三節(jié)城市大氣環(huán)境與園林植物的生態(tài)關系一

2、、大氣的組成及其生態(tài)作用一、大氣的組成及其生態(tài)作用大氣是復雜的混合物，在大氣是復雜的混合物，在標準狀態(tài)標準狀態(tài)下按照體下按照體積計算，積計算，v二氧化碳：二氧化碳：光合作用、保溫；光合作用、保溫；聯(lián)合國氣候變化大會聯(lián)合國氣候變化大會v氧氣：氧氣：呼吸作用、土壤氧氣；呼吸作用、土壤氧氣；v氮氣：氮氣：植物的氮源。植物的氮源。二、城市大氣污染二、城市大氣污染v 大氣污染：大氣污染：v 指大氣中的指大氣中的煙塵微粒、二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳、煙塵微粒、二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳、碳氫化合物和氮氧化合物碳氫化合物和氮氧化合物等有害物質在大氣中達到一定濃等有害物質在大氣中達到一定濃度和持續(xù)一定時間

3、后，度和持續(xù)一定時間后，破壞了大氣原組分的物理、化學性破壞了大氣原組分的物理、化學性質及其平衡體系，超過大氣及生態(tài)系統(tǒng)自凈能力，質及其平衡體系，超過大氣及生態(tài)系統(tǒng)自凈能力，使生物使生物和環(huán)境受害的大氣狀況。和環(huán)境受害的大氣狀況。v污染源類型：污染源類型：v 1、點源與面源、點源與面源v 點源：點源：指集中在一點或小范圍內向空氣排放污染物的污染指集中在一點或小范圍內向空氣排放污染物的污染源。源。v 面源：面源：指在一定空間范圍內向空氣排放污染物的污染源。指在一定空間范圍內向空氣排放污染物的污染源。v2、固定源與流動源、固定源與流動源v固定源：固定源：指污染物從固定地點排放出。指污染物從固定地點排

4、放出。v流動源：流動源：汽車、火車、輪船等交通工具排放污染。汽車、火車、輪船等交通工具排放污染。v3、自然污染源與人為污染源、自然污染源與人為污染源v自然污染源：自然污染源：由于自然現(xiàn)象向環(huán)境排放有害物質由于自然現(xiàn)象向環(huán)境排放有害物質或造成有害影響的區(qū)域?；蛟斐捎泻τ绊懙膮^(qū)域。v人為污染源：人為污染源：由于人類生產和生活活動向大氣輸由于人類生產和生活活動向大氣輸送有害物質的發(fā)生源。送有害物質的發(fā)生源。v 大氣污染物種類大氣污染物種類v 一次污染：一次污染：從污染源直接排出的原始物質，進入大氣中其從污染源直接排出的原始物質，進入大氣中其性質和狀態(tài)沒有發(fā)生變化。性質和狀態(tài)沒有發(fā)生變化。v 二次污染

5、：二次污染：由一次污染與大氣中原有成分或幾種一次污染由一次污染與大氣中原有成分或幾種一次污染物之間發(fā)生化學變化或光化學變化反應，形成的新污染物。物之間發(fā)生化學變化或光化學變化反應，形成的新污染物。v大氣污染類型大氣污染類型v、根據(jù)污染物的性質、根據(jù)污染物的性質v、根據(jù)燃料性質和大氣污染的組成、根據(jù)燃料性質和大氣污染的組成三、空氣污染對園林植物的影響三、空氣污染對園林植物的影響v影響城市大氣污染的環(huán)境因素影響城市大氣污染的環(huán)境因素v、風、風v風對污染物的影響表現(xiàn)在兩方面：風對污染物的影響表現(xiàn)在兩方面：v輸送污染：輸送污染：v污染的去向決定于風向，污染源下風向比較嚴重。污染的去向決定于風向，污染源

6、下風向比較嚴重。v自然稀釋作用：自然稀釋作用：v一般大于一般大于m/s的風速可以移動并吹散污染空氣。的風速可以移動并吹散污染空氣。v湍流有利于對污染大氣的稀釋。湍流有利于對污染大氣的稀釋。v 一般，夏季垂直溫差大，冬季溫差小容易出現(xiàn)逆溫，大氣一般，夏季垂直溫差大，冬季溫差小容易出現(xiàn)逆溫，大氣污染易發(fā)生。污染易發(fā)生。v 晴朗白天垂直溫差較大，陰天或多云的天氣條件下或在夜晴朗白天垂直溫差較大，陰天或多云的天氣條件下或在夜間氣溫垂直遞減率小時，大氣污染嚴重。間氣溫垂直遞減率小時，大氣污染嚴重。v逆溫天氣常有大霧逆溫天氣常有大霧v2、光照和溫度、光照和溫度v光照強溫度高污染物進入植物體多；夜間或陰雨光

7、照強溫度高污染物進入植物體多；夜間或陰雨天污染物危害植物較輕。天污染物危害植物較輕。v3、降雨和大氣濕度、降雨和大氣濕度v降雨可以減輕大氣污染，但在大氣穩(wěn)定的陰雨條降雨可以減輕大氣污染，但在大氣穩(wěn)定的陰雨條件下，受污染危害嚴重。件下，受污染危害嚴重。v4、地形、地形v特殊地形使污染源擴大，局部地區(qū)大氣污染加重。特殊地形使污染源擴大，局部地區(qū)大氣污染加重。v園林植物受害機制及癥狀園林植物受害機制及癥狀v1、園林植物的受害機制、園林植物的受害機制v 污染物從氣孔污染物從氣孔葉片葉片葉肉組織葉肉組織植物體其他部位植物體其他部位v 影響光合作用、呼吸作用、蒸騰作用，破壞酶活性等；影響光合作用、呼吸作用

8、、蒸騰作用，破壞酶活性等；v 有毒物質在植物體內分解或參與合成，形成新的有害物質，有毒物質在植物體內分解或參與合成，形成新的有害物質，使樹木的組織和細胞死亡。使樹木的組織和細胞死亡。v2、癥狀、癥狀v 對植物影響較大的幾種毒害：對植物影響較大的幾種毒害：v、二氧化硫、二氧化硫v 進入葉片，改變細胞液的酸堿度，使葉綠素去鎂，抑制光進入葉片，改變細胞液的酸堿度，使葉綠素去鎂，抑制光合作用，降低有機物質的生產速率，使植株枯萎死亡。合作用，降低有機物質的生產速率，使植株枯萎死亡。v 破壞細胞功能，抑制整個代謝活動，使葉片失綠。破壞細胞功能，抑制整個代謝活動，使葉片失綠。v、氟化氫、氟化氫v 通過氣孔進

9、入葉片，很快溶解在葉肉組織溶液內，轉化成通過氣孔進入葉片，很快溶解在葉肉組織溶液內，轉化成有機氟化合物，危害植物；有機氟化合物，危害植物；v 使葉肉組織發(fā)生酸性傷害。使葉肉組織發(fā)生酸性傷害。v 濃度低時，常在葉尖和葉緣出現(xiàn)褪綠斑，有時在葉脈間出濃度低時，常在葉尖和葉緣出現(xiàn)褪綠斑，有時在葉脈間出現(xiàn)水漬斑?，F(xiàn)水漬斑。v、臭氧、臭氧v 強氧化劑，通過破壞葉片柵欄組織細胞壁和表皮細胞，使強氧化劑，通過破壞葉片柵欄組織細胞壁和表皮細胞，使氣孔關閉，降低葉綠素含量等抑制光合作用；氣孔關閉，降低葉綠素含量等抑制光合作用；v 損害質膜，使透性增大，細胞內物質外滲，影響正常生理損害質膜，使透性增大，細胞內物質外

10、滲，影響正常生理功能。功能。v、氯氣、氯氣v 進入葉肉組織，使園林植物原生質膜和細胞壁解體，葉綠進入葉肉組織，使園林植物原生質膜和細胞壁解體，葉綠體受破壞。出現(xiàn)水漬斑。濃度低時，葉脈間水漬斑變?yōu)楹煮w受破壞。出現(xiàn)水漬斑。濃度低時，葉脈間水漬斑變?yōu)楹稚呋蛲示G斑；濃度高時，葉脈近失綠變黃，葉緣處出現(xiàn)色斑或褪綠斑；濃度高時，葉脈近失綠變黃，葉緣處出現(xiàn)褐色壞死斑。褐色壞死斑。v、大氣飄塵和塵降等顆粒物、大氣飄塵和塵降等顆粒物v 堵塞氣孔，減弱光和、呼吸、蒸騰作用；重金屬污染物，堵塞氣孔，減弱光和、呼吸、蒸騰作用；重金屬污染物，對植物產生毒害。對植物產生毒害。v園林植物的抗性園林植物的抗性v 定義：定義

11、：指在污染的影響下，能盡量減少受害，或受害后能很指在污染的影響下，能盡量減少受害，或受害后能很快恢復生長，繼續(xù)保持旺盛活力的特性?？旎謴蜕L，繼續(xù)保持旺盛活力的特性。v 抗性強弱取決于植物本身的抗性強弱取決于植物本身的形態(tài)特征形態(tài)特征和和生理生化生理生化特性。特性。v 氣孔開關的敏感度：氣孔開關的敏感度：反應敏感的抗性高；反應敏感的抗性高；v 氣孔形態(tài)結構：氣孔形態(tài)結構：有腺毛狀附屬物、葉背多毛等。有腺毛狀附屬物、葉背多毛等。v 污染下的代謝能力：污染下的代謝能力：抗性強植物，污染下能保持較高的光合抗性強植物，污染下能保持較高的光合作用。作用。v 抗性，常綠闊葉樹抗性，常綠闊葉樹 落葉闊葉樹落

12、葉闊葉樹針葉樹針葉樹v植物的監(jiān)測作用植物的監(jiān)測作用v植物監(jiān)測：指利用對環(huán)境中的有害氣體特別敏感植物監(jiān)測：指利用對環(huán)境中的有害氣體特別敏感的植物的的植物的受害癥狀受害癥狀來檢測有害氣體的來檢測有害氣體的濃度和種類濃度和種類，并指示并指示環(huán)境被污染的程度環(huán)境被污染的程度。v植物監(jiān)測的優(yōu)點：植物監(jiān)測的優(yōu)點：v1、經濟可靠、經濟可靠v2、指示植物能夠反映環(huán)境污染對生態(tài)系統(tǒng)的、指示植物能夠反映環(huán)境污染對生態(tài)系統(tǒng)的影影響強度和綜合作用響強度和綜合作用。v3、能夠早期發(fā)現(xiàn)大氣污染。、能夠早期發(fā)現(xiàn)大氣污染。v4、具有長期、連續(xù)監(jiān)測的特點。、具有長期、連續(xù)監(jiān)測的特點。v5、能夠反映一個地區(qū)的污染史。、能夠反映一

13、個地區(qū)的污染史。v監(jiān)測效果的好壞取決于監(jiān)測植物的選擇監(jiān)測效果的好壞取決于監(jiān)測植物的選擇v 當?shù)厣L周期短的植物當?shù)厣L周期短的植物v 癥狀明顯，干擾癥狀少癥狀明顯，干擾癥狀少v 栽植、繁殖管理容易栽植、繁殖管理容易v 有一定觀賞和經濟價值有一定觀賞和經濟價值v 二氧化硫二氧化硫(so2(so2）污染指示植物）污染指示植物主要有紫花苜蓿、棉株、元麥、大麥、小麥、大豆、芝麻、主要有紫花苜蓿、棉株、元麥、大麥、小麥、大豆、芝麻、蕎麥、辣椒、菠菜、胡蘿卜、煙草、百日菊、麥桿菊、玫蕎麥、辣椒、菠菜、胡蘿卜、煙草、百日菊、麥桿菊、玫瑰、蘋果樹、雪松、馬尾松、白楊、白樺、杜仲、臘梅等。瑰、蘋果樹、雪松、馬尾

14、松、白楊、白樺、杜仲、臘梅等。氟化物污染指示植物氟化物污染指示植物主要有唐菖蒲、金蕎麥、葡萄、玉簪、杏梅、榆樹葉、郁主要有唐菖蒲、金蕎麥、葡萄、玉簪、杏梅、榆樹葉、郁金香金香 、山桃樹、金絲桃樹、慈竹等。、山桃樹、金絲桃樹、慈竹等。 四、園林植物對空氣的凈化作用四、園林植物對空氣的凈化作用v吸收有毒氣體吸收有毒氣體v1、通過光合和吸收代謝生理過程，使有毒氣體被吸、通過光合和吸收代謝生理過程，使有毒氣體被吸收轉化為毒性較小的物質；收轉化為毒性較小的物質；v2、通過植物的富集作用富集在植物體內。、通過植物的富集作用富集在植物體內。v滯塵作用滯塵作用v滯塵效應：滯塵效應：v 園林植物對空氣中顆粒污染

15、吸收、阻滯、過濾等，使空氣中園林植物對空氣中顆粒污染吸收、阻滯、過濾等，使空氣中的灰塵含量下降，凈化空氣。的灰塵含量下降，凈化空氣。v 滯塵效應的機理：滯塵效應的機理：覆蓋地面使污染不大面積傳播；樹冠降低覆蓋地面使污染不大面積傳播；樹冠降低風速，使灰塵降落在葉片或地面；葉表多毛，分泌粘性油質，風速，使灰塵降落在葉片或地面；葉表多毛，分泌粘性油質，吸附灰塵；生理活動吸收一部分重金屬粉塵。吸附灰塵；生理活動吸收一部分重金屬粉塵。v殺菌作用殺菌作用v滯塵作用減少了細菌的載體，使細菌不能在空氣滯塵作用減少了細菌的載體，使細菌不能在空氣存在和傳播；存在和傳播；v植物分泌物殺菌。植物分泌物殺菌。植物散發(fā)出

16、來的揮發(fā)性物質植物散發(fā)出來的揮發(fā)性物質“芬多精芬多精” 主要是萜烯類有機物，它能殺死細主要是萜烯類有機物，它能殺死細菌、病毒。菌、病毒。v萜類化合物的生理功效有鎮(zhèn)痛、驅蟲、抗菌、抗萜類化合物的生理功效有鎮(zhèn)痛、驅蟲、抗菌、抗組胺、抗炎、抗風濕、抗腫瘤、促進膽汁分泌、組胺、抗炎、抗風濕、抗腫瘤、促進膽汁分泌、利尿、祛痰、降血壓、解毒、鎮(zhèn)靜、止瀉等作用。利尿、祛痰、降血壓、解毒、鎮(zhèn)靜、止瀉等作用。v中南林業(yè)科技大學森林旅游研究中心分析測定了中南林業(yè)科技大學森林旅游研究中心分析測定了100多種樹木所放出的精氣成份與人體健康的關多種樹木所放出的精氣成份與人體健康的關系，為植物精氣的研究和利用奠定了基礎。

17、系，為植物精氣的研究和利用奠定了基礎。v最有生理功效價值的單萜烯含量裸子植物比被子最有生理功效價值的單萜烯含量裸子植物比被子植物高，非萜烯類比被子植物低。據(jù)此，植物高，非萜烯類比被子植物低。據(jù)此，提高裸提高裸子植物的比例，是有利于居民健康的。子植物的比例，是有利于居民健康的。v桉樹、松樹、檸檬樹、神香草、百里香的香氣可桉樹、松樹、檸檬樹、神香草、百里香的香氣可以預防小兒感冒；以預防小兒感冒；v香檸檬、冷杉、云杉、雪松可以減輕小兒呼吸道香檸檬、冷杉、云杉、雪松可以減輕小兒呼吸道系統(tǒng)感染；系統(tǒng)感染；v文竹、秋海棠、天竺葵分泌的殺菌素能減少或殺文竹、秋海棠、天竺葵分泌的殺菌素能減少或殺死感冒病菌。死

18、感冒病菌。v檸檬、茴香、桉樹、云杉、冷杉、刺柏和石竹，檸檬、茴香、桉樹、云杉、冷杉、刺柏和石竹，能有效預防水痘和麻疹。能有效預防水痘和麻疹。v冷杉屬、臭椿、樺、櫟等的揮發(fā)物質能殺死白喉、冷杉屬、臭椿、樺、櫟等的揮發(fā)物質能殺死白喉、傷寒、痢疾桿菌等。傷寒、痢疾桿菌等。松科、柏科、木蘭科等對結核桿菌有抑制作用。丁松科、柏科、木蘭科等對結核桿菌有抑制作用。丁香花香能使牙痛好轉。香花香能使牙痛好轉。v雞血藤的揮發(fā)物質，可抑制人體交感神經的興奮，雞血藤的揮發(fā)物質，可抑制人體交感神經的興奮，促進副交感神經的作用，使人體放松。促進副交感神經的作用，使人體放松。v臺彎扁柏的香氣，可使人的血壓降低，注意力集臺彎

19、扁柏的香氣，可使人的血壓降低，注意力集中。中。v依蘭和薰衣草、檀香木、檸檬、側柏、蒔蘿等對依蘭和薰衣草、檀香木、檸檬、側柏、蒔蘿等對人有鎮(zhèn)靜作用。人有鎮(zhèn)靜作用。v天竺葵的花香有消除疲勞和安眠的作用。天竺葵的花香有消除疲勞和安眠的作用。v植物的揮發(fā)物質對昆蟲亦有一定影響，如在檸檬植物的揮發(fā)物質對昆蟲亦有一定影響，如在檸檬按林中蚊子較少；樟樹分泌物能殺死蚊蟲，驅除按林中蚊子較少；樟樹分泌物能殺死蚊蟲，驅除蒼蠅。蒼蠅。 v碳氧平衡碳氧平衡v解決城市碳氧失衡的問題。解決城市碳氧失衡的問題。v增加負離子增加負離子v綠化結構與空氣清潔度有一定的關系：綠化結構綠化結構與空氣清潔度有一定的關系：綠化結構層越多

20、，負離子濃度約高，以喬灌草結合型為最層越多，負離子濃度約高，以喬灌草結合型為最高，單層草被最低，因此我們設計植物景觀，應高，單層草被最低，因此我們設計植物景觀，應以三層結構為主，做到喬灌草相結合。盡量減少以三層結構為主，做到喬灌草相結合。盡量減少單層草被型結構。單層草被型結構。v空氣負離子的分子式是空氣負離子的分子式是o2-（h2o）n，v或或oh-(h2o)n。簡單的說是指帶負電荷的氧離。簡單的說是指帶負電荷的氧離子，無色無味?？諝夥肿釉诟邏夯驈娚渚€的作用子，無色無味?？諝夥肿釉诟邏夯驈娚渚€的作用下被電離所產生的自由電子大部分被氧氣所獲得，下被電離所產生的自由電子大部分被氧氣所獲得，因而，常常把空氣負離子統(tǒng)稱為因而，常常把空氣負離子統(tǒng)稱為“負氧離子負氧離子”。v空氣負離子能還原來自大氣的污染物質空氣負離子能還原來自大氣的污染物質，減少過減少過多活性氧對人體的危害；中和帶正電的空氣飄塵多活性氧對人體的危害；中和帶正電的空氣飄塵無電荷后沉降，使空氣得到凈化。無電荷后沉降，使空氣得到凈化。v負離子不僅能促成人體合成和儲存維生素，負離子不僅能促成人體合成和儲存維生素，強化和激活人體的生理活動，因此它又被稱為強化和激活人體的生理活動，因此它又被稱為空氣維生素空氣維生素,認為它像食物的維生素一樣，對人認為它像食物的維生素一樣，對人體及其他生物的生命活動有著十分重要的影響，體及