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Preliminary Selection of Plants with High Resistance to SO2 for Urban Greening

抗SO2绿化植物的初步筛选



全 文 :热带亚热带植物学报 2003,1 1(4):364—371
Journa/of Tropical and Subtropical Botany
抗 SO2绿化植物的初步筛选
刘 楠 温 学 孔国辉 彭长连 林桂珠
薛克娜2 吴芝扬2 陆耀东 2 刘世忠
(1.中国科学院华南植物研究所,f.-东 广州 510650:2.广东省佛lL J市林业科学研究所,广东 佛 山528000)
摘要:盆栽于广州市华南植物园内的 72种城市绿化植物的叶片经模拟 SO2(20 mmol/L NaHSO3浸泡)处理后,研究其
叶绿素荧光参数的变化,还比较了其中31种植物叶片的细胞液 pH值和对碱缓冲能力的大小。通过对这些生理参数
的分析 ,初步筛选 出了一批 抗污 能力较 强的树种 ,如 :傅 园榕 (Ficus microcarpa vat.fuyuens/s)、红桂木 rtocarpus
n/t/dus ssp.1ingnanensi.Q、幌伞枫(Heteropanax fragr~ )、石笔木 (Tutcheria spectabilis)等,和抗性较差的树种,如:印度
第伦桃 (Dilenia indica)、灰木莲 (Manglietia glauca)、灰莉 (Fagraea ceilanica)等。
关键词 :绿化植物 ;抗污能力:筛选:NaHSO~
中图分类号:Q945.11 文献标识码:A 文章编号:1005—3395(2003)04—0364—08
Preliminary Selection of Plants with High Resistance to
SO2 for Urban Greening
LIU Nan WEN Xue KONG Guo—hui PENG Chang.1 ian LIN Gui.zhu
XUE Ke.na WU Zhi.yang LU Yao-dong LIU Shi-zhong
(1.Sour^ China ln.~titute of曰。fm the Chi se Ac e of Scie,lces,Guangzhou 510650,China;
2.Foshan ln.~titute of Forest Science,Foshan 528000,China)
Abstract: Seventy-two woody plant species of 1 to 2-year old seedlings were potted at non-polluted site in South
China Botanical Garden in Guangzhou. One year later, mature leaves of every species from diferent individuals
were used for experiment of simulation of SO2 pollutant by immersing leaf discs in 20 mmol L ‘NaHSO3 solution
at 25oC under 20 mol m‘ s—light intensity for 20 h, and in distilled water as contro1. The treated leaves were
conducted for chlorophyll fluorometric assay and for bufrer capacity for alkali. The resistance of plants was
evaluated comprehensively by decreasing amplitude ofthe values of F m an d F O after the、eaves were treated
with NaHSO3 compared to the control, and by pH value in cell saps and bufering capacity of leaves. Results
indicate that the resistant species are F/cus microcarpa var.fuyuens/s,A rtocarpus nitidus ssp. 1ingnanensis,
Heteropanax frogro~,Tutcheria spectabilis,Ormosia pinnata,A rtocarpus hypargyreus,etc.,the sensitive species
being Dillenia indica,Manglietia glo~ca,Fagraea ceilanica,Garcinia multiflora,Cassia siamea,etc.
Key words:Plants for urban greening;Pollution—resistance;Selection;NailSO3
环境恶化是当今世界的焦点问题,随着现代
工业化和城市化进程的不断推进 ,环境污染 已经 日
趋严重。其中,大气污染的危害居环境污染之首,成
为亟待解决的首要问题之一。在我国,经济的高速
发展带来了城市大气质量的恶化,例如,广州市近 5
年大气的 SO:年平均值、总悬浮颗粒平均值大大超
过世界卫生组织(WHO)的标准 ‘】;广东省佛 山市南
海区,2001年排放二氧化硫 42 185 t,大气污染状况
收稿 日期 :2003-06-09 接 受 日期 :2003-09-04
基金项目:佛山市科学技术局科技发展专项真金(0102007A);广东省环境保护局科技开发项目(1998一o9)资助
通讯作者 Corresponding author
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第 4期 刘楠等 :抗 SO 绿化植物的初步筛选 365
十分严重 。
治理大气污染首先要治理排污源头,减少污
染物的排放量。植物对排放到大气中的污染物有一
定的吸收和净化作用,是防治空气污染的一种有效
补充工具p】,然而,不同的植物在抗污和吸污的能力
上表现出很大的差异。因此有 目的地选择栽种一些
抵抗和忍耐大气污染能力强的绿化植物,从而使城
市园林绿化发挥其应有的作用就显得尤为重要。已
有一些筛选高抗性城市绿化植物的报道 6],但远不
能满足现代城市发展的新要求。我们对 72种植物
一 些生理生化指标进行了测定,以探讨在同一栽培
条件 、同一环境 (华南植物园)下植物对大气 中 SO:
污染反应的敏感程度,为进一步筛选抗性高的绿化
植物提供理论依据。
1材料和方法
采样地点 植物材料盆栽于广州市近郊的
华南植物园百草园实验点,该实验点周围的树木繁
多,无工厂和人类活动的干扰,空气质量状况较好,
可视为清洁区。
植物材料和测定方法 72种试验植物幼苗
2002年 3—4月盆栽,苗龄 1—2 a生 。同年 6月初一7
月初先后从佛山市林业科学研究所 (佛 山市小塘
镇 )搬至华南植物园。每种植物 5盆重复,常规水肥
管理。本测试于 2003年 3-4月进行。取样时,每种
植物尽量选取不同植株在同一叶位 的成熟叶片,做
分析测定和离体处理。以未经处理的材料为对照。
外加 NaHSO3处理 在光照(20 mol ITI。S )
和温度 25℃条件下,以 20 mmol/L的 NaHSO3(pH
2.82)和蒸馏水浸泡各植物叶圆片 20 h。叶圆片面积
1.77 cm ,每种植物取 8个重复。处理后,进行叶绿
素荧光的测定。
叶 绿 素 荧 光 的 测 定 根 据 彭 长 连 等 川
的 方法 ,用 脉冲 调 制 荧 光仪 (Pulse Modulation
Fluorometer,PAM,Walz,Germany)测定叶片叶绿素
荧光诱导曲线 ,原初荧光fro)是用暗适应 15 min的
叶片在弱调制测量光(0.05 mol m-2s )诱导下产生
的,最大荧光(Fm)是在原初荧光(Fo)之后用饱和脉
冲(3 000 mol m- s-t)激发。
植物叶片对碱 的缓冲能力的澳IJ定 称取每
种植物叶片鲜重 5 g,剪碎后加 100 ml蒸馏水,沸水
浴中煮 30 min后过滤并定容,室温下测定其 pH。将
滤液平分两份(每份 50 m1),用 0.1 mol/L的 NaOH
分别滴定嗍。以0.2个 pH单位为间隔读取体积 ,再
以 pH为横轴 ,NaOH体积为纵轴分别绘制缓冲 曲
线。通过严格 的比较分析,我们 以各植物叶片初始
pH(或其邻近 pH)为起点,以4个 pH单位 为区间,
计算各种植物叶片的缓冲能力:
缓冲能力(mmol NaOH pH。g )=M( —Vo)/w/4
式中: M — NaOH溶液 的浓度 (0.1mol/L);
0一初始 pH对应的 NaOH的体积;V一初始 pH+4
对应的NaOH的体积;W一 叶片重量 (2.5 gFW)。
2结果
2.1 叶绿素荧光参数 的变化
F m和 Fv门Fo是近年来常用的研究植物对抗
性响应的重要生理参数 】。其中 Fv/Fm反映了 PSH
的原初最大光能转换效率,Fv/Fo则反映了光能从
Chl a/b蛋白复合体 LHCP到 PSI的传能效率。经过
NaHSO3处理后,所有植物的 Fv/Fm和 Fv/Fo都有
不同幅度的下降。表 1和表 2按照 NaHSO3处理的
FV/Fm和 FV/Fo占蒸馏水处理的百分比,分别进行
排序 。其结果基本一致。变化小的树种 (处理后
Fv/Fm为对照的 80%以上,Fv/Fo为 60%以上)有:
仪花、无患子、竹节树、格木、白木香、海南红豆和软
荚红豆等。变化大的树种(处理后 FV/Fm为对照的
3%以下,Fv/Fo为 1%以下)有:长芒杜英、铁刀木、多
花 山竹子、水石榕、粉花绝 明、兰花楹、枫香和 山玉
兰等。其余树种下降的幅度居中。
2.2 细胞液 pH 的比较
通过对叶片细胞液 pH的比较(表 3)可 以大致
衡量这些绿化植物对酸性气体的缓冲能力。不同绿
化植物叶片细胞液 pH差异非常大(表 3)。从最大的
pH 7.3(傅园榕)到最小的只有 pI-I2.74(人面子),pH
相差高达 4.56。多数植物细胞液 pH在 3-6之间。
2.3 对碱 的缓 冲能力的 比较
不同植物对酸的缓冲能力比较接近,而对碱的
缓冲能力差异较大[8]。因此,根据滴定结果,我们绘
制了各种植物的缓冲 曲线,并把它们的缓冲能力数
量化,比较 了它们对碱(0.1 mol/L NaOH)的缓冲能
力。从表 4可见 ,傅 园榕 的缓冲能力较强,达到
0.126 mmol NaOH pH g ,深 山 含 笑 也 超 过 了
0.1 mmol NaOH pH g ;相 比之下 ,毛黄 肉楠、刺果
番荔枝、华润楠和灰莉的缓冲能力比较差 ,都小于
0.03 mmol NaOH pH 。。g-1。
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热 带亚热带植物 学报 第 11卷
襄 l 用 NaHS03和蒸馏 水浸 泡的 檀物 叶片 Fv/l~a的 比较
Table 1 A comparison on Fv/Fm in plant leaves treated、vitll NaHSO3 an d distilled water
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第 4期 刘楠等 :抗 SO:绿化植物的初步筛选 367
续表 I(ContinuedTable I)
n= 6
3分析和讨论
3.1 以外源 NailSO3处理模拟 So2污染
气态 SO 从气孔进入植物体之后, 以 HSOa-、
SOar,H SO 和 so?’的形式起作用。植物叶组织的
生理酸度范围在 pH 3-8,当 SO 溶于浸润叶肉细胞
的细胞壁 的水膜 中时,在 pH 2-5范 围内主要 以
HSOa-形式存在,其存在百分率曲线的高峰出现在
pH 3_4,此时乙烷产生量最 多,差别透性和叶绿素
的破坏也最强烈,也就是说受害最严重【9】。本实验中
以 20 mmol/L的 NaHSO3(pH 2.82)模拟大气 中的
SO 污染在实验室处理 32种绿化植物,结果显示不
同植物抗性强弱的顺序基本上与污染现场栽种植
物抗性的高低相符【l0l,说明 NaHSO 处理叶片可以
作为初步筛选抗 SO 大气污染植物的手段之一。
3.2叶绿素荧光参数对模拟 SO2污染的响应
叶片荧光诱导动力学 曲线的方法可作为一个
快速、灵敏的生理生化指标来反映 SO 对植物的损
伤情况n“。Fv/Fm代表开放的 PSH反应中心捕获激
发能的效率,FV/Fo反映通过 PSI]的电子传递效率,
二者都能有效地反映 PSH的功能状态。SO 的主要
影响在于其酸化作用 ,它使叶绿体内催化反应 的最
适 pH大于 7的酶类受到抑制,并且伤害 了 PSH电
子供体侧 ;减缓 了 QA-的还原,从而 降低了最大荧
光的强度 。林世青等㈣用 8 IJ.mol/mol SO2处理五
角槭和小蘖,它们的可变荧光(Fv)均完全消失,说明
PSH的功能已完全丧失,而此时大叶黄杨还残 留一
点可变荧光。由此推测,大叶黄杨比前两种植物有
较强的抗 SO 能力。在我们测定的 72种植物中,有
一 些绿化植物如仪花、竹节树和格木等,经 NaHSO
处理后,其叶片的 Fv/Fm和 FV/Fo下 降的幅度较
小,为对照的 85.20%-94.87%和 74.88% -85.43%,
说明其 PSH依然能保持相对较高的活性。而另一些
绿化植物如 山玉兰、枫香、蓝花楹和粉花绝明等,其
叶片的 FV/Fm和 Fv/Fo下降的幅度甚大,仅为对照
的 0.42%-1.15%和 0.16%一0.29%,显示其 PSH受
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368 热 带亚 热带植 物学 报 第 11卷
表 2 NaHSO3和蒸馏水浸泡的植物叶片 Fv/Fo的比较
Table 2 Comparison on Fv/Fo in plant leaves treated with by NaHSO3 and distilled water
种类
Species
Fv/FO
蒸馏水
Distilled wate(contro1)
NaHS0
(20 mmol/L)
百分比 (%)
% ofcontro1
仪花 Lysidh:e rhodostegia
无患子 Sapindu~mukoros
竹 节树 Caralia brachieaa
格木 Erythrophleum fordii
海南红豆 Ormosia pinnata
土沉香 Aquilaria sinensis
软荚红 豆Ornwsia semica~tr(aa
肖蒲桃A cl~na acuminmis sirna
红豆树 Ormosia hosiei
环榕 c (mnulata
铁冬青 Ilex rotunda
杨梅 Mycica rubra
刺果番荔枝 Annona muricata
中国无忧树 Saraca chirvensis
红花油茶 Camelia semiserrata
蛋黄果 Lucuma TbcFUOS~I
方枝蒲桃 S)zygium tephrodes
华润楠 Machilu.~chinzn~sLs
傅园榕 Ficu~microcarpa var. )uer.~is
黄花夹竹桃 Thevetia peruvicma
铁力木 Mesua iTea
艳榄仁 Terminalia superba
石笔木 Tutcheria spectabilis
海红 一denanthera paz,onina
毛黄 肉楠Actinodaphne pilosa
红 桂木 A rtoc(wpus nitidus ssp.1ingnaner~ds
桂花 Osnumthu~frogrc.zs
腊肠树 CcL~sia tula
猫尾 木 Dolichandrone cn 。_= lirm
阿丁枫 AItingia chinen
长柄银叶树 Heritiera(mgu.~tala
,J、叶胭脂 Artocarpl~styracifoliu.~
菩提树 Ficus religiosa
山茶 Camelia japonica
柳叶润楠 Machil~ salicina
火焰树 athodea nilotica
幌伞枫 Heteropanox/ agrarts
印度紫檀 Pterocarpu~indicu~
糖胶树 A lstonia scholaris
白桂木 Artocarpus h)pargyraea
密花树 Rapanea nerifolia
厚皮香 7~rnstroemia .gymnanthera
乐昌含笑 Michelia tsoi
深 lIj含笑 Michelia nmadiae
吊灯树 Kigelia africana
红花木莲 angtietia ir~dgnis
海南木莲 Mcmglietia hainanensL~
华杜英 Elaeocarpus chiner~ds
1.44+_0-28
1.61±O-23
2_21+-0-29
1.54+-0_3O
2 43+-0.44
0 77+-0.12
2.56+_0.34
1 58+0.31
2.83+_0.31
0.35+_0.04
2.27+_0.41
2.55+_0_2O
1.50+_0-26
1.66+_0.3l
1 16+-0.13
1.35+0.2a
1.72+_0-2O
2.39+-0-25
1.40+_0.22
2 36+_0-32
2.22+_0-33
2 47_+0.13
0 57+0.70
1.94+-0.12
1 90+_0 1O
1.56+_0.27
1 45+_0_23
3.08+_0.53
2.43+0.40
2 89+_0.16
2.00+_0l22
0.97+_0.16
1 29+_0.13
2.07+_0.28
2.89+_0.23
1.93+0 35
1.97+_0.19
2-81±O.13
1.14+0.04
2 18+0.43
3.09+_0.21
1 21±O.16
1.75+_0.14
2.03±O.40
1 48+_0.16
3.12±O.16
0.87+0.O2
0.76+_0.19
1.23~0 19
1.34~0.11
1.67+_0-28
1.16~0.19
1.79~0.14
0.56~0 09
1.63±O.26
0.90~0.12
1.51士0.02
O.19±O.01
1.09~0.17
1.18~0.15
0.65~0.09
0.72~0.09
0.45~0.07
0.53~0.10
0.56~0.10
0.75+_0.O8
0.41±O.O8
0.66~0.07
0.54~0.09
0.63~0.10
O.13~0.O2
0.34~0.O3
0l3O±O.04
O-2 1士O.04
0.20~0.04
0.38+_0.O2
0.30~0.O3
0.29~0.O5
O.19~0.O3
0.09~0.02
0.10~0.O2
0.15~0 O3
0.20~0.03
0.12~0.00
0.12±0.02
0.17~0.02
0.07~0.01
0.13~0.01
0.17±O.01
0.07:~0.0 1
0.09~0.20
0.10+_0.O2
0.07:~0.0 1
0.14~0.01
0.03~0.0 1
0.02~0.O0
85.43
83.18
75.80
74.88
73.67
72.34
63.67
57.05
53-22
53.01
48.01
46-33
43.49
43.24
39-22
38.8O
32.45
31-39
29.06
28.10
25.45
25-36
23-36
17.43
15.61
13.64
13.58
l2.42
12-31
9.97
9.31
9.20
7-35
7.19
6.74
6-30
6.15
5.93
5.92
5.72
5.61
5.56
5-35
4.92
4.68
432
3-37
2.90
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第 4期 刘楠等 :抗 SO:绿化植物 的初步筛选 369
续表 2(Continued Table 2)
到严重 的伤害,属于抗性弱的树种 。大部分树种
FV/Fm和 Fv/Fo下降的幅度介于这两种类型之间,
其抗性属于中间类型。
3.3叶片细胞 液 pH 与植物抗性
SOz是酸性污染气体,植物叶片吸收 SOz后通
过水合作用生成酸性 HSO,一或 SO, ,使叶片组织
pH降低,进而影响细胞正常的生命代谢活动。这是
SOz伤害植物的机理之一,也可以部分说明为什么
叶片组织 pH较低的植物对 SOz的抗性较弱 。有报
道指出,植物对 SOz的抗性与叶组织的 pH有关,凡
是液汁偏酸的,容易受到 SOz伤害 ,而接近中性或
偏碱性的则抗性强,因此,提出以叶组织的 pH作为
抗性指标[1田。
我们测定的 31种植物的细胞液 pH有明显的
差异。傅园榕细胞液 pH最高(pH 7.30),其对酸性污
染气 体 的抗性 应该 很强 ,这 与 NaHSO,处理 后
FV/Fm和 Fv/Fo变化的结果是一致的,与佛 山市污
染现场实地观测的情况也是吻合的 。但是,经过对
31种植物不同参数的相关性分析后得出,绿化植物
细胞液 pH的大小与其在 NaHSO,处理后 FV/Fm变
化之间的相关系数只是 0.23,与 Fv/Fo改变值之间
的相关系数更低 ,仅为 0.02。说明它们之间不存在
明显的一致性 。例如,同属于桑科的傅 园榕、白桂
木、菩提树 、小叶胭脂、红桂木、环榕和细叶榕的细
胞液 pH都很高,可是 FV/Fm和 Fv/Fo的变化却相
差很大。同为茶科的大头茶和山茶,其细胞液 pH很
低,但从 FV/Fm 和 Fv/Fo的变化来看属于抗性 中
等,污染地区的实地观测也看到两者的长势正常,
可能与这两种植物叶片的表皮较厚而角质化有关,
由此,我们认为,单以植物细胞液的 pH来评价植物
的 SOz抗性,其科学依据仍不够全面。
3.4缓冲能力与植物 的抗性
由于被测的植物种类较多,很难在同一个图中
用绘制缓冲 曲线的方法 进行定性分析,所 以我们
参照有关资料中关于缓冲剂缓冲范围的阐述 和化
学工业 中关于缓冲容量 的定义[1句,分别选取 了初始
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370 热带亚热 带植物 学报 第 l1卷
表 3 檀物叶片细胞液pH的比较
Table 3 A comparison ofpH in cell sap ofplant leaves
种类
Species
叶片细胞液
pH in cell sap
傅园榕 Ficus microcarpa vat.fuyuen.,~
细叶榕 Ficus microcarpa
印度紫檀 Pterocarpus indicus
菩提树 Ficus religiosa
吊灯树 Kigelia dnn
竹节树 Cazallia brachiata
刺果番荔枝 Anlt,ol,a muricata
红桂木 A rtocarpus nitidus ssp.
Z mem
深山含笑 Michelia maudiae
环榕 Ficus annulata
黄花夹竹桃 Thevetia peruviana
小叶胭脂 A rtocarpus styracifolita~
白桂木 A rtocarpus hypazgyreta~
印度第伦桃 Dillenia indica
腊肠树 Cassia tula
桂花 Osmanthus,rq
幌伞枫 Heteropanax r∞s
海南红豆 Ormosia pinnata
灰木莲 Manglietia ∞cn
铁刀木 Cassia siamea
石笔木 Tutcheria spectabilis
糖胶树 A lstonia scholaris
灰莉 Fagraea ceilanica
毛黄肉楠 Actinod~ohne pilosa
香椿 Toona s m
山茶 Cameliajaponica
复羽叶栾树 Koelreuteria bipinnata
大头茶 Gordonia axilaris
华润楠 Machilus chinensis
日本杜英 Elaeocarpus japonicus
人面子 Dracontomelon duperreanum
7.30~0-36
6.64~0.07
6.20~0.19
5.91±0.18
5.75±0.09
5.71±O.25
5.62~0.1】
5.61±O-22
5.61±0.19
5.60~0.18
5.59±O.29
5.54~0.07
5.52±0-31
5.46~0.19
5.35~0.o9
5-31±O.17
5-31±0.O6
5.28~0.15
5.16±o.O9
4.86~0.18
4.82±O.O6
4.78±O.O8
4.62~0.25
4-37±0.17
4.36:~0.09
4.30~0-30
3.7O±0.21
3.67±0.35
3.63~0.18
3.25~0.2O
2.74±0.12
n=4
pH(pHo)和 pHo+4(缓冲能力(mmol NaOH pH。g ),即单位质量的叶片,
其细胞液 (定容后体积为 50/2.5=20 m1)在初始 pH
的基础上,每上升 1个 pH单位时所消耗 的 NaOH
的量,它大致与这一区间缓冲 曲线趋势线的斜率呈
正 比 。
31种植物对碱 的缓冲能力与其 Fv/Fm 的改变
值之间没有 明显的规律性 。其中,趋势上 比较一致
的只有傅园榕、印度第伦桃和灰莉等 ,而另一些树
种如竹节树 、环榕、复羽叶栾树等却大致呈现相反
的趋势。这可能是因为,两个参数是 由植物在不同
裹4 檀物叶片对碱的缓冲能力的比较
Table 4 A comparison ofbufer capacities for alkali in plant leaves
种类
Species
缓冲能力
Bufering capacities
(retool NaOH pH‘Ig )
傅园榕 Ficus microcarpa Var.fuyuensis
深 山含笑 Michelia maudiae
日本杜英 Elaeocarpus japonicus
白桂木 Artocarpus hypazgyreu.~
幌伞枫 Heteropana~_, ∞s
人面子 Dracontomelon dupereanum
细叶榕 Ficus microcarpa
复羽叶栾树 Koelreuteria bipinnata
印度紫檀 Pterocarpus indicus
腊肠树 Cassia tula
菩提树 Ficus r~ligiosa
小叶胭脂 A rtocarpus styracifoliu.~
大头茶 Gordonia a~iUaris
红桂木A rtocarpus n/t/dus ssp.
1ingnanensis
香椿 Toona sinensis
石笔木 Tutcheria spectabili.~
灰木莲 Manglietia m‘cn
吊灯树 Kigelia c∞Ⅱ
黄花夹竹桃 Thevetia peruviana
海南红豆 Ormosia pinnata
糖胶树 A lstonia scholaris
桂花 Osmanthus_, ∞s
铁刀木 Cassia siamea
印度第伦桃 Dilenia indica
竹节树 Cazallia brachiata
环榕 Ficus annulata
山茶 Camelliajaponica
华润楠 Machilus chinensis
毛黄肉楠 Actinodaphne pilosa
刺果番荔枝 Annona mv2-iccta
灰莉 Fagraea ceilanica
O.13~0.oo
O.1O±0.oo
O.O9±O.O2
0.08~0.oo
0.08~0.01
O.O8±o.oo
0.O8±o.oo
O.O7±o.oo
O.O7±o.oo
O.O7±o.O1
O.O7±o.oo
O.O7±o.oo
O.O6±o.oo
O.O6±o.Ol
0.05xO.01
0.05xO.Ol
0.05xO.oo
0.05xO.oo
0.04~0.oo
0.04~0.oo
0.04~0.oo
0.04~0.oo
0.04~0.oo
0.04~0.oo
0.03~0.01
0.03~0.oo
0.03~0.oo
0.03~0.oo
0.03~0.oo
O.O3±o.oo
0.02~0.oo
方面的抗性机理所决定的。叶绿素荧光参数的变化
反映叶绿体 PSⅡ光化学效率的稳定性,由于光系统
Ⅱ随 SOz浓度增加受损程度增加,引起光化学活性
降低【l“。而缓冲能力反映的是细胞液中和外来的 H
或 OH 维持细胞 内相对固定的 pH和细胞代谢活动
的能力,它是细胞中缓冲成分的总浓度 ,相应弱酸
的解离常数和 pH值的函数【l习。而且,有证据指出,
植物细胞中的叶绿体,质外体,胞质溶胶和液泡等
细胞器对酸和碱 的缓冲能力各不相同,对外来刺激
的反应也不同【l两。我们测定的只是上述细胞器缓冲
能力的综合结果,并不能确切得出叶绿体等细胞器
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第 4期 刘楠等:抗 SO 绿化植物 的初步筛选 371
实际的抗污能力。另外,用碱(0.1 mol/LNaOH)滴定
的过程中,可能还会发生除中和细胞缓冲液中 H+
以外的复杂化学变化。所 以,只通过细胞液的缓冲
能力来判断植物抗性同样是片面的。
3.5在抗性植物筛选中使用多指标综合评定的必要性
31种植物的各个抗性指标在排序上并不一致,
甚至出现了矛盾。不过,如果把所测定的绿化植物
的生理指标与污染现场栽种的同一种植物生长的
情况【 q比较就会发现一定的规律性。在污染点生长
比较好的一些树种,如傅园榕、细叶榕、幌伞枫 、白
桂木的细胞液缓冲能力都很强。污染点长势不好的
植物包括山玉兰 、枫香 、蓝花楹、粉花绝明、水石榕
等经过 NaHSO3处理后 ,FV几乎等于零 ,即 Fv/Fm
的变化很大。而另一些长势较差的人面子、日本杜
英、华润楠、复羽叶栾树的细胞液 pH都小于 3.70。
通过对上述 3个指标的检测结果分析,我们初步筛
选出了一些抗性强的树种,如 :傅园榕 、幌伞枫 、红
桂木和石笔木等:抗性较强的树种有 :海南红豆、白
桂木 、竹节树、大头茶等;同时也初步确定了一些对
污染物敏感的树种,如:灰木莲、灰莉、印度第伦桃 ,
以及山玉兰、枫香、水石榕、多花山竹子、铁刀木等。
植物对大气污染物 的耐受能力千差万别,其抗
性也必然不同。而我们所考察的每一个生理指标 ,
只能反映植物体在某一方面对污染的反应敏感程
度。另外,植物及其组织的结构与功能是相适应的
(有关植物抗性与叶片形态结构的关系将另文 发
表 )。因此,有必要进一步增加更多、更合理的检测
指标,在不同学科的相关方面综合考查植物的抗污
能力,从而更有效地筛选出适宜的城市绿化植物。
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