全 文 ：城郊公路两侧主要森林类型铅含量及分布规律 3
阮宏华 3 3 　姜志林　(南京林业大学森林资源与环境学院 ,南京 210037)
【摘要】　对南京城郊 312 国道两侧主要森林类型林木不同器官中 Pb 含量和分布规律的研究表明 ,不同树种、
同一树种不同器官中 Pb 含量有明显差异. 火炬松对 Pb 污染的净化能力强于杉木、栎树. 汽车尾气排放的 Pb 污
染影响范围在离公路两侧 100m 以内 ,主要在 40m 以内范围. 有林地土壤由于有林木及林下植被的覆盖 ,其 Pb
含量 (尤其是表层 0～20cm 范围内)明显降低 ,说明林分可有效地降低土壤中 Pb 的污染程度. 林木不同器官对
Pb 尘的吸附率在 1810 %～2811 %之间 ,以叶片吸附能力最强 ;不同树种比较 ,以松树吸附率为高.
关键词 　Pb 污染 　林木器官 　土壤 　公路两侧
Pb concentration and distribution in main tree species on both sides of highway in suburbs of Nanjing City. Ruan
Honghua and Jiang Zhilin ( N anjing Forest ry U niversity , N anjing 210037) . 2Chin. J . A ppl . Ecol . , 1999 , 10 (3) :
362～364.
This paper studied the Pb concentration and distribution in main tree species on the both sides of National Highway
312 in suburbs of Nanjing City. The result shows that the Pb concentration differed with same organs of different tree
species and different organs of same species. The Pb content in loblolly pine was comparatively higher than that in Chi2
nese fir and oak. The range of Pb pollution from tail gases emitted by automobiles was distributed within 100m apart
from the highway , mainly within 40m. The Pb concentration in forest soils , especially in 0～20cm soil layer , was de2
creased significantly because of the soils covered by forest vegetation , indicating that the forest stands effectively de2
creased the Pb pollution in soils. The Pb adsorption rates by different organs ranged from 18. 0 % to 28. 1 % , with the
highest by leaves. Comparing to other trees , loblolly pine had the highest adsorption rate.
Key words 　Pb pollution , Forest tree organs , Soil , Both sides of highway.
　　3 林业部重点资助项目.
　　3 3 通讯联系人.
　　1998 - 01 - 09 收稿 ,1998 - 03 - 30 接受.
1 　引 　　言
　　Pb 被认为是最严重的环境污染物之一. 它对各种
动物器官都造成不同程度的伤害 ,人体的 Pb 中毒主
要影响到造血系统、消化系统、晚期累及神经系统 ,即
使是低浓度的吸收 ,对儿童智力的发育也存在严重的
不良影响〔7 ,8〕,目前就全世界范围而言 , Pb 污染呈上
升趋势 ,据测算 ,汽车每年向空气中排放的 Pb 约 4. 0
×105t〔1 ,2 ,6 ,9〕.
　　我国汽车的保存量 ,1994 年是 1980 年的 6 倍 ;据
预测 ,到 2010 年汽车的保存量将达到 5 千万辆 ,是
1994 年的 5124 倍〔4〕. 尽管我国少数大城市禁止使用
含 Pb 汽油 ,鉴于国情 ,要想在短时期内控制汽车排放
Pb 的数量是极其困难的. 城市和公路两侧是 Pb 污染
比较严重的地区. 索有瑞〔5〕对西宁地区公路两侧土壤
和农作物中 Pb 的含量进行了研究 ;有关这方面的研
究报道较少. 本文对南京城郊 312 国道两侧的主要森
林类型 (松、杉、栎、茶) 林木及土壤中 Pb 含量与分布
规律进行了一些初步研究 ,旨在为进一步研究城市森
林与 Pb 污染的关系以及城郊公路两侧森林规划、布
局和管理提供理论依据.
2 　研究方法
211 　样品采集
21111 植物样品 　在 312 国道南京至下蜀镇路段的公路两侧 ,
选择具代表性的火炬松、杉木、栎树林分及茶园 ,分别在离公路
5、20、40、100 和 300m 处采集林木不同器官及林下草本、灌木
样品. 松、杉林分 ,林木平均高为 715m ,平均胸径 814cm ,株行
距 3m ×4m ;栎树平均高 1310m ,平均胸径 1712cm ,土壤都为黄
棕壤.
21112 土壤样品 　土壤除了同植物一样分距离采集样品以外 ,
同时还分有林地和无林地两个采样线 ,在不同土层深度 (0～
20、20～40 及 40cm 以下 3 个土层)分别采样.
212 　样品分析方法
　　样品经烘干、粉碎并过 60 目筛 ,采用硝酸2高氯酸进行消
化处理 ,用 Varian ,AA21475 ,CTA295 ,原子吸收光谱仪进行 Pb
含量测定.
3 　结果与分析
311 　林木不同年龄器官中 Pb 含量的变化
　　林木不同年龄器官的 Pb 含量有着明显的差异 ,
应 用 生 态 学 报 　1999 年 6 月 　第 10 卷 　第 3 期 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,J un. 1999 ,10 (3)∶362～364
由图 1 所示 ,松、杉、茶树不同年龄器官中 Pb 含量的变
化相一致 ,明显表现为幼嫩部位的含量低于年龄较老
部位的含量 ,即幼叶 < 老叶 ,幼枝 < 老枝 ,说明 Pb 不
易移动 ,易于在老组织中积累的特点.
图 1 　不同年龄器官 Pb 含量
Fig. 1 Pb concentration in different aged organs.
A. 火炬松 Loblolly pine ,B. 杉木 Chinese fir ,C. 茶树 Tea trees , Ⅰ. 1 年生
叶 Annual leaves , Ⅱ. 老叶Old leaves , Ⅲ. 1 年生枝Annual branches , Ⅳ. 老
枝 Old branches.
312 　树木不同器官 Pb 含量的变化趋势
　　林木不同器官中 Pb 含量随距离公路的远近有着
明显的变化 ,由图 2、3、4 可知 ,虽然在不同距离上各个
器官中 Pb 含量出现一定波动 ,但总的变化趋势是比
较显著 ,从公路边至 100m 范围内 ,各个器官中 Pb 含
量逐渐降低 ,在 40m 处已有明显降低 ,在 100、300m 距
离各器官中 Pb 含量变化不大 ,说明汽车排放的 Pb 对
林木影响范围主要在 40m 以内 ,而在 100m 以外几乎
无明显影响. 由此可见 ,公路两侧营造防护林 ,要想达
到防止 Pb 污染的作用 ,其林带宽度不应小于 40m.
313 　有林地和无林地土壤中 Pb 的含量
31311 不同土壤层次中土壤 Pb 含量变化 　由图 5 可
见 ,土壤中 Pb 含量变化 (不同距离同一层次土壤 Pb
含量平均值) ,有林地和无林地土壤有明显差异 ;有林
图 2 　火炬松不同器官 Pb 含量随距离的变化
Fig. 2 Pb concentration in the organs of Loblolly pine varied with the dis2
tance.
Ⅰ. 1 年生叶 Annual leaves , Ⅱ. 老叶 Old leaves , Ⅲ. 1 年生枝 Annual
branches , Ⅳ. 老枝 Old branches , Ⅴ. 树皮 Barks.
图 3 　杉木不同器官 Pb 含量随距离的变化
Fig. 3 Pb concentration in the different organs of Chinese fir varied with the
distance apart from the highway.
Ⅰ. 1 年生枝叶 Annual leaves and branches , Ⅱ. 2 年生枝叶 Biennial leaves
and branches , Ⅲ. 多年生枝叶 Pleiocyclic leaves and branches , Ⅳ. 树皮
Barks.
图 4 　栎树和茶树叶 Pb 含量随距离的变化
Fig. 4 Pb concentration in the leaves of oak and tea varied with the distance
apart from the highway.
Ⅰ. 栎树叶 Oak leaves , Ⅱ. 茶树叶 Tea leaves.
图 5 　不同类型土壤 Pb 含量
Fig. 5 Pb concentration varied with the soil depths.
Ⅰ. 林分 Stands soil , Ⅱ. 裸地 Bared land soil. 下同 The same below.
地土壤 (0～40cm) , Pb 含量明显低于无林地 ,在 40cm
以下土壤层次 ,有林地与无林地无明显差异. 在无林地
中 ,土壤 Pb 含量表现为表层 (0～20cm) > 20～40cm
层次 > 40cm 以下土层 ;在有林地 3 个层次中土壤 Pb
含量无明显差异 ,只是表层 0～20cm 土壤略高.
　　据报道 ,公路边土壤 Pb 含量可达 100～500mg·
kg - 1〔4 ,6〕,由于本研究所采集的土壤样品 ,来自于一个
开发区的空旷地 ,该地段的裸露是在去年才形成的 ,所
以土壤中 Pb 含量并不太高. 但还是可以看出 ,林地土
3633 期 　　　　　　　　　　　　　　阮宏华等 :城郊公路两侧主要森林类型铅含量及分布规律 　　　　　　　　　
壤由于有林木及林下植被覆盖 ,有效地降低了土壤中
Pb 含量.
31312 表层土壤中 Pb 的含量随距离的变化 　由图 6
可见 ,随着离公路距离的变化 ,有林地土壤 (0～20cm)
Pb 含量在路边较高外 ,其它无明显差异 ,而无林地土
壤表层 (0～20cm) Pb 含量从路边至 100m 内逐渐降
低 ,说明在有林地由于林木及林下植被的覆盖 ,土壤受
Pb 污染影响较小.
图 6 　不同类型土壤 (0～20cm) Pb 含量随距离变化
Fig. 6 Pb concentration of the soil ( 0～20cm layer) varied with distance
from the way.
314 　不同植物器官中 Pb 含量比较
　　由表 1 可见 ,不同植物中叶子 Pb 含量有较明显差
异 ,草本、灌木、栎树叶中 Pb 含量差不多在一个水平 ,
含量比较低 ;而松树、杉木的叶子 Pb 含量比较高 ;这
是因为草本多为一年生植物 ,灌木和栎也是落叶树种 ,
叶子暴露在空气中的时间较短 ,而松、杉、茶树都是常
绿树种 ,叶子暴露在空气中的时间比较长 ,所以 Pb 含
量较高. 此外 ,林下灌木、草本植物由于林冠的覆盖作
用 ,也是其 Pb 含量较低的原因之一. 同一树种不同器
官中 Pb 含量表现为皮 > 枝 > 树叶 > 木材. 比较火炬
松和杉木不同器官中 Pb 含量可以看出 ,火炬松明显
要高于杉木. 据研究〔3〕,同龄火炬松生物量高于杉木 ,
可见公路两侧不同森林类型净化 Pb 污染的能力以松
树为最强 ,因此在公路两侧造林时 ,在树种选择上以松
树为宜 . 茶树叶片中 Pb含量也较高 ,因此公路两侧
表 1 　不同植物器官中 Pb平均含量 3
Table 1 Average concentration of Pb in different plant organs( mg·kg - 1)
器官
Organs
杉木
Chinese
fir
火炬松
Loblloly
pine
栎树
Oak
茶树
Tea trees
草本
Herbs
灌木
Shrubs
叶 Leaves 5120 6184 211 5141 2163 2184
枝 Branches 7182 8188 2 2 2 2
树皮 Barks 8141 10116 2 2 2 2
干材 Woods 4101 4154 2 2 2 23 表中数据是公路边 5～40m 内各器官混合样品平均值. Data in blan2
ket are average value of samples in 5m to 40m apart from the highway.
100m 范围内不应经营茶园.
315 　植物叶片中吸附的 Pb 尘
　　汽车尾气对植物的 Pb 污染 ,有吸附在叶面的粉
尘和吸收在叶内的可溶态 (包括植物叶片从大气中直
接吸收的 Pb以及植物从土壤中吸收而转入叶部的
表 2 　不同植物器官吸附的 Pb量
Table 2 Pb amount adsorbed by different plant organs( mg·kg - 1)
植物
Species
未洗样品
No washing
洗涤样品
Washed
sample
吸附量
Adsorbed
amount
吸附百分率
Adsorbed
rate ( %)
杉木 叶 Leaves 5120 411 111 2112
Chinese 枝 Branches 7182 6141 1141 1810
fir 皮 Barks 8141 6170 1171 2013
火炬松 叶 Leaves 6184 4192 1192 2811
Loblloly 枝 Branches 8188 6168 2120 2418
pine 皮 Barks 10116 7176 215 2416
茶树叶 Tea trees leaves 5181 4120 1161 2716
Pb)两种形式. 由表 2 可知 ,植物 Pb 吸附率在 1810 %
～2811 %之间 ,其中叶片吸附能力大于枝条和树皮 ;就
不同树种而言 ,松树吸附能力高于杉木 ;植物吸附 Pb
尘百分率较之其它地区而言相对较低 ,西宁地区公路
两侧植物叶片吸附率达 37 %～48 % ,一方面可能是由
于树种特性不同 ,另一方面可能与采样前 4 天有过降
雨的淋洗作用有关.
参考文献
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作者简介 　阮宏华 ,男 ,35 岁 ,博士 ,副教授 ,主要从事生态系统
结构与功能方面的研究 ,已发表论文 13 篇. E2mail :hhruan @nj2
fu. edu. cn
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