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EFFECTS OF ACID DEPOSITION ON TREES AND SHRUBS IN LIUZHOU

酸沉降对柳州主要乔灌木影响的研究



全 文 : 生 态 学 报
ACTA ECOI OGICA SINI(’A
7蒯 )
V01.1 6,NO.6
Dec.. 1 906
酸沉降对柳州主要乔灌木影Ⅱ向的研究
唐 鸿寿
冲刖 蛀⋯舯 ”&7 年 ’
摘要 通过对既是典 的酸沉降污染医又是典型石灰岩地区的柳州进行的 2次野外植物伤害考察发现,
在被请查的 436种植物中,84种受到酸沉降污染轻度伤害.30种受il重度伤害 经分析表明,石艇告 植
蜘比非石灰岩植物对酸沉降敏感}落叶植物比常绿植物对酸沉降敏感 市区由近地大气 中so 含量高于
远郊 区是
美蕾 讧1
,香 N oN TREES
AND SHRUBS IN LIUZHoU
Tang Hongshou
‘ hc 啦cr如r E∞一Em 椰嘲栩iⅡi Sciences,i ChOnes Ac矗m y。}sc 眦ej,Beijing i00085,China)
Abstract Field investigations on plants damaged by acid deposition were carried out for 2
times in Liuzhou,both 13.typical acid deposition area and a typical limestone area.The results
of investigation are aS follows,among the 436 species of plants investigated,84 species are
damaged triflingly and 30 species are damaged seriously by acid deposition, The limestone
plants are more sensitive than nonlimestone plants.and the deciduous plants are more sensitive
than the evergreen plants,One。{the main reasons cause the road tree damaged is that the SO!
concentration at down town is higher than it at suburb. ·
Key words: acid deposition,limestone,damage
广西是我国植物资源最丰富的地区之一,也是我国珍稀濒危植物主要分布区之一,现
有植物 8000余种 ],多集中在该省的中部和西部石灰岩地区。广西也是我国主要酸沉降污
染区之一,酸沉降泛指酸雨、酸雾、大气中 SO 、NO 等。在南宁、柳州、桂林等地都存在
程度不同的酸沉降 ‘。,直接危胁着当地的植物生长。因此 ,有必要在酸沉降污染严重的典
型石灰岩地区对植物生长情况进行全面的调查.以便充分了解酸沉降对石灰岩地区植物的
伤害程度,制定出保护对策
此项研究为世界野生生物基金会rwwF)资助项 弓
收稿 日期;I 99 5-09—27 修改稿收到日期:1906 03—10
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6期 唐鸿寿 :酸沉降对梆州主要乔灌木影响的研究
1 研究方法
根据环保部门的大气监测数据 .选择一酸沉降严重的石灰岩地 区和基本无酸沉降的石
灰岩地 区植物保护区.对植被生长状况进行较全面的对比考察,目的在于鉴别和区分同一
植物种在同一季节,相似土壤、气候条件 ,不同的大气环境状况下所表现出的差异。大气
污染状况主要以当地环保部门的监测数据为依据 .本调查只对重点地区进行短期大气环境
监测。大气中 s【)^测定从 6:00~21:00连续取样,用中和法测定,每 60rain作为一个测
定计时单元,平均值为 15 h的测定均值 。监测仪器为中国科学院环境化学研究所 EC一]型
二氧化硫 (SO。)测定仪和 日本 HORIBA公司 C 1型便携式 pH计
植物伤害调查根据植物总体受伤害程度,分为 4级 :
l级—— 生长完全正常,树形、叶色、叶片完全无受害症状 ;
2级一 一有少量叶片脱落 .叶片稍有褪绿或有少量分散点状伤斑,佰斑直径 小于 0.5
mm,伤斑面积小于单片叶面积的 5 ,可认为基本未受害;
3级——叶片稍稀疏 ,脱落叶片数少于全株的 l0 ,有弥漫全叶的点状或片状伤斑,
伤斑面积占单叶面积的 6 一50 .可认为轻度受害 ;
4级——叶片脱落严重.超过全株叶数的 lo ,有严重枯枝现象 ,叶片有穿孔或有 明
显成片的伤斑 ,伤斑为褐色、暗紫色、黑色、或 白色。叶片受伤害面积占单叶面积的 5o
以上 ,受伤害叶片占全株的 50 以上 .认为重度受害
2 结果与讨论
2.1 考察地 区的选择与确定
从 1989~1990年广西部分地区大气监测结果(见表 1)可以看出,南宁、柳州、桂林等
地均存在程度不等的酸沉降 ,其中柳州、桂林为典型的石灰岩地区,从酸沉降的各项指标
来看,尤其是植物最敏感 ,危害最大的酸雨频率和最低降水 pH值,柳州的酸沉降均 比桂
林严重 因此,选择柳州作为酸沉降严重的典型的石灰岩地区进行植物伤害调 查,调查时
间分别为 1990年 l0月和 1991年 6月,共进行 2次考察。考察地点分别为柳卅『市的大兴山
地区(大范围石山区,柳州市东南 l2~1 5 km)、龙潭(石山,柳州市西南 3 krn)、螃蟹蛉(柳
州市西 2 km)、鱼峰山(石山.市中心)、古术坳林场(柳州市北 25 km)、广西林枝树木园
(柳卅}市北 23 km)、柳州市锌品厂外马尾松 (Pinus massoniana Lamb.)林地(柳 州市北 l8
km)、沙塘(柳卅I市北 22 km)和市内多处园林及主要行道树i在对上述地区进行考察的同
时,于 1990年 lo月在隆林(石灰岩地区).1991年 6月在靖西(石灰岩地区)也进行了植被
生长状况的调查 。隆林和靖西是 广西大气污染相对清洁区。虽然偶尔也可监测到弱酸性降
水 .但其最低降水 pH也在 5.0以上.大气中SO:和 NO 含量极低(见表 1)。根据以往大量
的植物实验证明,当酸雨 pHi>4.5时,对 95 以上的植物没有伤害,pHi5.0时的酸性降
水则对植物无害“ 】。因此以上两地可以作为植物伤害调查的对照区。
2.2 植物受伤害原因分析
在考察中发现 ,同一植物种生长在柳州市 区和生长在远郊区,受伤害程度差异较大 .
如市 内的苦楝 (Melia azedarach L.)、榔榆 (Ulmus parvifofia Jacq.)、阴香 (Cin 口rtzO~ #
bur~nannf(c.C.and Th.Ness)B1 )、黄连本(Pistacia chinensis Bunge)、栾树( rm
paniculata I.axm.)受害极为严重,落叶秃枝普遍,作为行道树的阴香严重受害率(严重秃
枝)占植株总数的 20 以上.而在大兴山区上述植物则受害较轻 ,只可观察到伤斑而未见
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落叶 为此,于 1990年 10月 27、28日和 1991年 6月 1 、16日对两地进行了大气 SO 浓
度和降水 pH测定 ,从监铡结果(表 2)可以看出.尽管两地相距 1 2 km左右 ,但降水酸度相
差不大,因而可以认为 ,酸雨对柳州市区和郊区檀物的伤害强度差异不大。从表 2中还可
看出,市内和郊区近地大气中SO 含量差异较大.市区 SO 为 0.183~0.242 mg/m ,最高
值为 0.387 mg/m ,大兴山SO 为 0.008~0.014 mg/m ,最高值仅为 0.021 mg/m。.市区
SO 浓度 比郊区高 1o倍以上。大量的檀物实验证明 ,SO 气体可以对某些植物造成伤
害,而且植物受伤害程度与 SO 气体剂量成正比,市内SO 污染严重,郊区 SO。污染较轻,
这正是同一种檀物生长在大兴山比生长在市内受酸沉降伤害较轻的主要原因之一 。因而可
以认为柳州地区植物受害的原因是酸雨、SO 和其它大气污染物协同作用的结果 .而柳州
市区檀物 比远郊区同种植种受害严重的主要原因之一是市内近地大气 中 SO 含量高于远
郊 区造成 的。
表 2 市区与郊区大气 s0 浓度和降水 pl-I测定结果
TaMe 2 D科erm e result of s0:~oncertrationin atmosphere and prec~ tattou pn atdow.town and suburb
注 1.测定时 从 61 00~21I O0时,郁区为大兴山 、市区为鱼峰山;9 1990年 1 0月 281:4,小雨、降水量 3.7 n2m、
风向;南i 3 l 991年 6月 1 5日,雷阵雨,降术量 26.2mm,风向=西南:4.1 991年 6月 19日,雷阵雨,降水量
32 4mm,风向 西南,
2.3 植物受伤害类别分析
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6期 唐鸿寿 :酸沉降对御州主要乔灌木影响的研究
在柳州市共调查植物 52 L种,在隆林、靖西共调查植物 u 63种 ,在柳州市和在降林、
靖西均有发现的植物种为 436种,其中落叶植物 94种,常绿植物 342种,石灰岩植物(指
石灰岩特有种和石灰岩适生种)243种 重度受伤害(4级)植物共 30种 ,伤害较典型的主
要为:马尾松、破布木(Microcos芦口n “如抽I .)、九节木(Psychotria rubra(Lout.)Poir.)、JIl
朴(Celtis vanderz~etiana Schneid)、两广梭罗树(Re~,esm thyrsoidea Lind1.)、榔榆、酒饼 叶
(Gtycosrnis pemaphyl~ 12C.)、毛 麻 楝 (Chukr~ tabula睹 A.duss "OaT.velutina(Wal1)
King)、谷木(Memecyton tigustrtJblium Champ.1、黄连木、栾树、阴香、苦楝等。
表 3 植物类型与受酸沉降伤害程度的关系
Table 3 Relations between pleat type and damage level by acid deposition
通过对 436种植物对 比调查发现 ,植物对酸沉降的抗性与分类学上的科属,常绿或落
叶,叶片形态结构和适生土壤类型均有一定关系。
从植物分类的角度来看 ,夹竹桃科、桑科的榕属、茶科、苏木科、桃金娘科、芸香科、
菊科、木兰科、茜草科、含羞草科、大戟科、蝶形花科、金缕梅科的部分种具有较强的抗
性 。
从表 3可见,常绿植物在抗性强的种类中所占比例较大 ,并且随着受伤害程度增加,
常绿种所占比例逐渐减少 ,而落叶植物的表现恰恰相反 ,在 1级和 2级中仅分别占该等级
的 u%和 2j ,随着受酸沉降伤害的加重 ,落叶植物在 3级和 4级中已分别达到 32 和
4O 。在实地调查中也发现了这种现象,例如在鱼峰山上及附近 ,酸沉降污染十分严重的
情况下·落叶植物榔榆和苦楝出现严重落叶,甚至秃枝现象,而与其相邻的笔管榕(Fic
wightiana Wal1.)、斜叶榕(F~us gibbosa B1.)、红花夹竹桃(Nerium indirum Mil1)等却能表
现出很强的抗性,至少在叶片上未见受到伤害。固此认为,常绿植物比落叶植物对酸沉降
的抗性强。
在表 3中还可看到,与非石灰岩植物相比.石灰岩植物(特有种和适生种) 对酸沉降
的抗性较差。在受伤害的第 3级中,石灰岩植物占该等级受害植物总数的68 ;在受害最
重的第 4级 中,30种植物里就有 2 L种为石灰岩植物 ,占该级总数的 70 ,这说明酸沉降
会严重影响石灰岩植物的生长,同时也表明,不仅石灰岩植物的根系对土壤的酸碱度有较
严格的适应范围,其枝叶对大气沉降物的酸碱度也有较高的敏感性 。
· 唐鸿寿 .调查报告、未发表
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644 生 态 学 报
从形态解剖方面来看 ,具有旱生特点的种类 ,如叶片革质、蜡质、气孔下陷和肉质植
物,多表现出很强的抗性 ,如海桐花(Pitosporum tcbira(Thb.)Ait )、印度橡树(Ficus etas
tica Roxb.)、黄化夹竹 桃(Thevetia peruviana(Pers.)K Schum)、阔 叶十大功劳 (Mahonia
beatei Cart.)等。在多次重复调查中上述种类植物均未发现受到酸沉降和伤害
从株数来统计,受酸沉降危害的树木株数约占 卷株数的 8 ~l0 左右。从种的数量
来看 ,受伤害种为 114种,占总数的 26 ,其中重度伤害种 30种 ,约占总数的 6.9 .可
以认为.酸沉降给当地植被带来的伤害已十分严重 ,尤其对石灰岩植物的生长是一种严重
的胁迫 。
2.4 对策与建议 治理环境污染.提高能源利用效率 ,减少大气污染物排放量是改善环
境的根本办法 ,但据资料显示 ,该地区污染状况在近期内不仅没有改善 ,而且还表现出
逐渐加剧 的趋势,因此,必须选择一些抗污染树种来更新市区的行道树 ,选择的原则首先
应是常绿 、阔叶、叶片革质、腊质植物,如斜叶榕 、笔管榕等,其次,也可选择当地对酸沉
降有抗性的实生树种.如黄槐 (Cassia suratensis Burro f.)、红花羊蹄 甲(Bauhinia btakeana
Dunn)等。由于广西是我国珍稀濒危植物主要分布区之一L一,今后应多投入酸沉降对珍稀
濒危植物影响的研究。在 目前情况下,可对某些珍稀濒危植物进行迁地保护。
3 结语
石灰岩植物 比非石灰岩植物对酸沉降敏感 ;落叶植物 比常绿植物对酸沉降敏感;酸沉
降不仅能影响石灰岩植物的生长,对非石灰岩植物也能造成不同程度的危害;柳州地区植
物受害的原 因是多种大气污染物协同作用的结果 ,市区内近地大气中 SO 含量高于远郊区
是市区内行道树严重受害的主要原因之一。
参 考 文 献
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