全 文 ：热带亚热带植物学报 2003，1 1(4)：3 1 9—328
Jouma／of Tropic~d and Subtropic~d Botany
大气污染对 38种木本植物的伤害特征
孔国辉 陆耀东 2刘世忠 张倩媚 胡羡聪2薛克娜 2
(1．中国科学院华南植物研究所，广东 广州 510650；2．佛山市林业科学研究所， 厂东 佛【I J 528000)
褚国伟
摘要：38种苗龄 1-2 a生的木本植物盆栽于相对清洁区 (华南植物园和 2个污染点：佛 山【 南海区五星和佛山市禅城
区东村。1 a后，根据叶片伤害程度、新叶增长率、种个体长势、翌春植株恢复状况等综合评价植物对氟化物、硫化物和
酸雨组成的大气复合污染的敏感性反应。根据试验结果将供试植物对大气污染的敏感性反应分为 3种类型：(1)低敏
感性 (抗性强 )，有茶花、红花油茶 、傅园榕、小叶榕、桂花 、环榕、菩提榕、石笔木、毛黄肉楠、幌伞枫 10种。(2)中等敏感
(抗性中等)，有仪花、格木、吊瓜树、腊肠树 、海南红豆、猫尾木、红桂木、灰莉、铁冬青、密花树、白桂木 、小叶胭脂 、大头
茶、复羽叶栾、灰木莲、火焰木、华润楠 17种。(3)高度敏感 (抗性弱 )，有铁刀木、观光木、白木香、日本杜英、蓝花楹 、蝴
蝶树、印度紫檀、柳叶楠、无忧树、海南木莲、乐昌含笑 l1种。研究结果可为热带、南亚热带地区有类似大气污染的环境
进行园林绿化，生态公益林营造提供参考。
关键词：敏感性；大气污染；抗性植物；生长 ；伤害
中图分类 号 ：X503．235 文 献标 识码 ：A 文章编 号 ：1005—3395(2003)04—0319-10
Injury Symtoms of 38 Woody Species Exposed
t0 Air Pollutants
KONG Guo．hui LU Yao．dong LIU Shi—zhong Zhang Qian—mei
HU X i ai1一cong XUE Ke—ila CHU Guo—We i
(1．South China Ir~titute of Botany,the Chinese Academy of Sciem：es，Guangzhou 5 10650，China；
2．Forestry Institute of Foshan，Foshan 528000，China)
Abstract：One-to two—year-old seedlings of 38 woody species were poted in Wuxing(WX)and Dongcun(DC)
villages near ceramic industry area in Foshan city，Guangdong Province，and in Botanical Garden in Guangzhou as
control site．The experiments were carried out from June 2002 to M ay 2003． ury symtoms of the leaves，leaf cast
and the increment of the number of leaves，as well as the growth vigour of these species grown under
air pollutants of fluoride， sulfide and acid rain were measured and compared． The results obtained from the
sensitiveity of plants to the pollutants exhibited three catergories of plant species．(1)Most tolerant species include
Camelia japonica, Camelia semiserata, Ficus microcarpa var．fuyuensis， Ficus microcarpa, Osmanthus
呵 ， Ficus annulata, Ficus religiosa, Tutcheria spectabilis，Actinodap hne pilosa, Heteropanax ragrans
．
(2)Less tolerant species are Lysidice rhodostegia, Erythrophloeum fordi， Kigelia 矾 Cassia tula,
Ormosia pinnata, Manchamia cauda-felina, A rtocarpus nitidus subsp．Z 册 ，Fagraea ceilanica, llex
rotunda, Rapanea nerifolia, A rtocarpus hypargyreus，A rtocarpus styraeifolius，Gordonia axilaris，Koelrcuteria
bipinnata, Manglietia Machilus chineus is
， athodea nilotica．(3)Most sensitive species include Me乩m
{erea, Tsoongiodendron odorum,Aquilaria sinensis。Elaeocarpus japonicus．Jacaranda mimosifolia, Heritiera
parifolia, Pterocarpus indicus， Machilus salicina, Saraca chinemis， Manglietia hainanensis， Micheli口
收稿 日期 ：2003—07-31 接 受 日期 ：2003—09—19
基金项 目：佛山市科学技术局科技发展专项资金 (0102007A)；广东省环保局基金 (1998—09)；CERN鼎湖JiJ森林生态系统定位研究站
联合资助。
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320 热 带亚热带植 物学报 第 11卷
chape is．The results could provide scientific basis for selection of plant species for urban forestry in the
environments with similar air pollution in tropical and subtropical regions．
Key words：Sensitivity；Air pollution；Resistant plant；Plant growth；Injury
植物是大气污染的受害者，同时亦是大气污染
的直接指示者。植物在大气污染环境中如果所接受
的污染物剂量(浓度×时间)超过其受害阈值，即可出
现伤害症状 ]。叶片是植物与大气环境进行气体交
换的场所，是大气污染物最先进入植物体的门户。
因此，叶片上伤斑的出现部位、形状和色泽可指示
大气污染物的化学性质【2]，并有助对大气污染源 的
追踪[3]。植物对大气污染的响应和机理是多方面
的，有生理生态的反应 ， ，也有叶片形态结构机能
性的影响[6]。然而，叶片伤害症状 ，叶、芽和枝条等
的生长状况是植物对大气污染敏感性反应最直观
的指示，可为植物对大气污染敏感性(或抗性、耐受
性)反应的分级提供可靠依据。
人类社会经济的发展，大量能源的消耗导致生
态环境随之改变。大气环境质量的变化无边界约束
地影响着全球各种生态系统的发展，有着全球影响
意义的酸雨污染对我国的经济 已造成严重损失，如
1995年酸雨污染给森林和农作物造成的直接经济
损失就达几百亿元。酸性降水中硫酸根与硝酸根的
当量浓度之比大约为 64：1，这表明大量 SO 排放是
降水呈酸性的主要原因之一 ]。SO 主要来源于煤
的燃烧。据报导，我国一次性能源 以煤炭为主，1995
年我国煤炭消耗量为 1．38 Gt，居世界第一位 ，另据
国家的煤炭规划 ，预测在一定时间内 SO：绝对量仍
将增加。因此 SOz污染将会继续加重，酸雨污染范
围及污染强度会进一步扩大和加重 。
大气污染和酸雨是世界重大的环境问题之一。
它对生态系 统直接或 问接 地起 到极大的破坏 作
用 ”]。酸雨导致土壤酸化，提高土壤铝离子浓度，
抑制根系生长和对磷，钙离子的吸收等，破坏 土壤
元素化学平衡 ’”]，使植物生长受到极大 的限制 ，
最终破坏化学元素在 自然界的正常循环和生态系
统平衡。
燃煤除排出 SO ，形成酸雨之外，还相伴排放出
大量氟，其含量在 40-300 1．t mol mol [2]，这种情况一
般被人们所忽视。此外，炼铝厂、炼钢厂、玻璃厂、磷
肥厂 、水泥厂 、陶瓷厂 、砖瓦厂和生产 中使用冰晶
石、含氟磷矿石或萤石 的工业都会有氟化氢排放。
氟化氢污染范围虽不及 S0：普遍，但其对植物的毒
性要比 SO 厉害 10—100倍 ]，大气 中的氟化物随
雨水到达土壤，增加了金属 Al的溶解性，导致 F、AI
对植物的双重危害 钔¨。
佛山市是广东的第三大城市，经济发达 ，能源
消耗大，据佛山市环保局 2002年环境质量年报资
料 ]，工业废气排放量为 l3．83 Mm ，比上年增加了
28．77％，废气 中 SO：排放量 ll0 l(t，比上年增加
1 1．53％，随着能源消耗增大，对大气质量 的影响从
酸雨酸度和频率即可显示 出来，pH年平均值 4．48
(pH<5．6为酸雨)，比上年 降低 了 0．07pH单位，频率
76．3％，比上年上升 3．8％；南海 区 pH为 4．51，比上
年降低 了 0．04pH单位 ，频率 88．2％，比上年上升了
6．5％【】 。禅城区的石湾镇和南海区的南庄镇是全国
有名的陶都，这些地方大气污染除酸雨、SO 外，还
增加了来 自陶瓷工业的废气和燃煤废气 中的氟化
物污染。这种复合污染更加重了对植物和生态系统
的伤害。据南海区 2002年环境质量年报 资料”司，
2001年煤炭消耗量为 1．01 Mt，若 以煤中氟含量为
40-300 1．t mol mol。计算，则所消耗的煤中含氟可达
40．49—303．72 t，这是相当大 的积累性毒害的污染
源，不 可忽视 。
我们选择在经济高速发展 中有代表性 的环境
进行试验，希望能筛选 出能耐酸雨、硫氧化物、氟化
物污染的园林绿化植物，包括生态公益林应用的木
本植物种质资源 ，利用植物对大气污染物 的吸附、
吸收、转化、同化、降解等功能对大气污染进行植物
净化【】 ，以满足经济和城市化高速发展 的需要，为
珠江三角洲以及南亚热带地区和城市林业发展作
出贡献 。
1试验地环境
试验地位于佛山市南海区的五星(wX)，其附近
有多家大型陶瓷厂，污染源主要来 自试验地的北面
和东面(图版 I：1)，在秋冬季受污染 比夏季严重；另
一 试验点位于佛山市禅城区的东村(DC)，远近陶瓷
厂众多，污染源来 自试验地四向的面上污染源(图版
I：2)，植物常年随风向受到污染；对照点在广州华南
植物园(BG)，周围是树木、草地(图版 I：3)，空气相对
清洁。据试验期间的监测 (2002年 6一l0月)，WX、
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第 4期 孔国辉等：大气污染对 38种木本植物的伤害特征 321
DC和 BG点的硫酸盐化速率分别为：2．160、9．978和
0．142 mg 100 cm 2d～；氟化物分别为 44．131、54．368
和 2．532 1．t g 100 cm。2d ；降尘分别为：20．090、9．013
和7．265 mg m。month～。酸雨酸度和频率[ ， ]年平均
分别为 4．48—4．51，76．3％-88．2％。WX和 DC的硫酸
盐化速率为对照点 BG的 15．21倍和 70．27倍，分别
高出国家大气环境二级标准的 8．64倍和 39．91倍 。
氟化物含量分别高出 BG点 17．43倍和 21．47倍，超
过国家大气环境二级标准 的 14．71倍和 18．12倍。
降尘则分别超过 国家大气环境二级标准 的 2．5 1倍
和 1．13倍 埔]。
2试验植物种类和方法
2．1 试 验植物
试验植物 38种(表 1)，其中乔木 32种 ，小乔木
或灌木 6种(表 1中的 9、10、11、32、33、34号)。每个
试验点每种植物 3—5个重复。苗木年龄 1-2 a生，个
别种为无性繁殖。参试植物于 2002年 3—4月上盆，
栽培土壤、施用肥料一致，置于佛山市林业科学研
究所(南海区小塘镇)内统一管理 ，待苗生长正常后
于同年 6月 3—6日先后将试验苗木送 至 WX、DC
和 BG试验地，每种植株呈梅花型分散放置。试验期
间各试验点进行一致的肥水管理。另外，个别种在
WX和 DC生长 18周后搬至 BG，使苗木在相同环
境和管理条件下生长，观察植株的恢复情况。
2．2观测 内容、时间和方法
植物进场后第 1、3、18周进行详细 的观察和记
录，保持每个月一次一般性观察和记录，并随时收
集叶片、植株伤害症状影像资料。
观测 内容和方法：记录叶片出现伤害的时间和
症状、估测叶数受害百分率，统计受害植株百分率 、
新叶增加百分率 ，落叶率 目测估算。盆苗放置试验
场地之前 ，每株选 5条末级枝条，在叶芽下方 已有
展开叶的叶柄上套上系有小牌的尼龙丝作固定标
记，为便于以后观察和统计植物在进入试验地后新
叶增长比率 (及其他需保持样品叶龄一致的测试项
目的需要)。新叶增长率( )以 BG点叶片增长数
(BG0为 100％计算。
IRL=WX￡(或 DCL)／BG 1 00
WXL和 D 分别为五星点和东村点叶片增长
数 。
生长势是指植株生长期间某一时间内的生长
状况，以盛、中、衰 3种级别表示：
盛(Vigorous，V)：植株顶端优势明显，受污染伤
害后仍可发新枝叶及形成树冠，叶片大小及叶色正
常或较正常。受害叶数小于全株叶数 20％。
中(Medium，M)：植株顶端优势不明显 ，生长受
到抑制 ，受污染伤害后仍能发新枝叶，但树冠较稀
疏 ，叶色偏黄 ，叶面出现 明显伤斑 ，受害叶数为全株
叶数的 20％-50％。
衰(Weak，W)：植株生长明显受到抑制，大量落
叶，有时虽仍可发新枝叶，但树冠十分稀疏或不形
成树冠，大量落叶，受害叶数多于全株叶数的 50％。
表 1 38种 参试 植物
Table 1 Plant species for experiment
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322 热带亚热带植 物学报 第 l1卷
3结果
3．1叶片伤害特征
叶片是植物与大气环境进行气体交换的主要
场所，是大气污染物最先进入植物体的门户。因此，
植物的伤害症状最早出现在叶片上。根据对 WX和
DC植物叶片伤害症状的观察，伤害症状基本分为 4
种类型：叶尖先出现症状 ，然后 向两侧叶缘发展(图
版 I：4，5)，这种症状与氟化氢 的伤害症状相似 。第
二种类型是以脉间块状伤害为主(图版 II：6)，这与
SOz伤害症状相似；第三种是既有叶尖叶缘的伤害，
亦有脉间的伤斑出现 (图版 I：7)，类似 HF和 SO：
两者的伤害症状 ；第四种是脉间的伤斑干后脱落 ，
使叶面残留下许多穿孔(图版 II：8、9)，这是由第二
种类型的伤害症状发展而成。但此种穿孔现象仅出
现于少数种类，如复羽叶栾树、仪花。第一至第三种
类型的伤害症状有时可同时 出现在同一种植物叶
片上，但最先出现的伤害症状普遍是第一种类型，
即在叶尖和叶缘，可见试验地的大气复合污染中以
氟化物的伤害最为严重。
3．2不 同植 物种对 大气污染反应 的敏 感性 比较
植物对大气污染物的敏感性反应 因种类而异。
据一周后观察最早出现伤害症状的情况见表 2。华
润楠、密花树、铁刀木、日本杜英在 DC和 WX均出
现叶片伤害，只在 DC点出现叶片伤害的种有柳叶
楠、石笔木、腊肠树 、复羽叶栾树、仪花 、印度紫檀 、
格木 、观光木 8种；只在 WX点出现伤害症状 的仅
有蓝花楹一种。参试的其余 24种植物未出现伤害
症状。
随着植物在污染区生活时间的延长，植物受害
程度加重。经过 3周、18周后，植物的受害情况见表
3。经 3周试验除白木香、幌伞枫有较多落叶，格木、
菩提榕 、火焰木、腊肠树有个别株少量落叶或伤害
外，其他种均未见落叶。但经过 18周处理，除茶花、
红花油茶、大头茶、傅园榕 、桂花(后两种只经 16周
试验)在两污染点均未有落叶外，其余 32种均有不
同程度的落叶现象 。其中在对照点有 14种植株其
下部老叶变为黄绿色或有少量叶 自然脱落 ，这些种
包括：环榕、小叶榕、柳 叶楠 、白桂木、红桂木、吊瓜
树 、华润楠 、小叶胭脂 、蝴蝶树、复羽叶栾树 、火焰
木、腊肠树、白木香、蓝花楹。但在 DC和 WX点，除
环榕、小叶榕较低的落叶率 (平均落 叶率分别为
7．5％和 12．0％)外，其余 12种的平均落叶率 >70％。
可见大气污染明显加速叶片的衰老脱落。经 l8和
16周试验叶片仍无伤害或仅轻微伤害的有茶花、红
花油茶、大头茶 、环榕、小叶榕、傅园榕和桂花(后 2
种只经过 16周试验)等 7种。
表 2 植物在 五星 和东 村 1周 后 叶片的伤 害症 状
Table 2 Injury symptoms ofleaves one week after the poted plants were exposed at air polluted sites
7 柳叶楠
32 密花树
13 铁力木
14 日本杜英
石笔木
腊肠树
复羽叶栾树
仪花
印度紫檀
格木
观光木
蓝花楹
全部植株少数嫩叶先端约有长 O．5 cm的干焦、伤斑棕色
3株刚开展的嫩叶叶尖干、伤斑棕色，其中一株老叶现块状伤斑
4株顶端第 1-2对嫩叶块状干卷或全干
全部植株刚开展的第 2-3片嫩 叶大块棕斑或干枯，老叶尖或
叶缘干枯
未见伤害
1株个别刚展叶干枯
1株个别小叶叫‘尖干
1株个别已开展叶的叶尖、叶缘&Dt’中部现棕色斑块
1株的老叫叶缘现块状棕斑
1株 1片老叶全部小叶先端干
1株 2片老叶叶尖、叶缘现大块伤斑
未见伤害
未见伤害
4株未展幼叶叶尖有长约 1 cln的干焦，伤斑棕色
3株顶端第 1—2对嫩叶叶尖、叶缘干
2株少数叶尖、叶缘现大块状棕色伤斑
个别植株、叶缘现块状棕斑
未见伤害
未见伤害
未见伤害
未见伤害
未见伤害
未见伤害
1株 5片复叶先端干
植物拉丁文见表 1，表 3-5同． The namefor each species islistedin Table 1
． Th e sarneforTable 3-5
如 加 ” 4
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红花油茶 0 0
傅园榕 一 一
桂花 一 一
大头茶 0 0
环榕 0 0
小叶榕 0 0
石笔木 0 0
毛黄肉楠 0 0
海南红豆 0 0
仪花 0 0
铁冬青 0 0
33 灰莉
2 海南木莲
17 格木
3 乐昌含笑
7 柳叶楠
32 密花树
35 猫尾木
22 白桂木
23 红桂木
36 吊瓜木
28 菩提榕
6 华润楠
24 ，J、叶胭脂
15 蝴蝶树
O O 1OO 9 54．5
O O 1OO 14 57
+ + 95 3O 62．5
O O 1OO 31 65．5
O O 1OO 40 70
0 0 95 48 71 5
O O 9O 59 74．5
O O 9O 6O 75
0 0 100 5O 75
0 0 1OO 51 75．5
+ + 93 60 76．5
0 0 95 70 82．5
0 0 100 70 85
0 0 1OO 70 85
3O 复羽叶栾树 0 0 100 70 85
31 幌伞枫 40 20 90 80 85
13 铁力木
21 无忧树
38 火焰木
4 观光木
1 灰木莲
16 腊肠树
14 日本杜英
8 白木香
2O 印度紫檀
37 蓝花楹
0 0 1OO 75 87．5
0 0 98 80 89
0 + 98 8O 89
0 0 1OO 8O 9O
0 0 95 95 95
+ 0 100 94 97
0 0 1OO 95 97．5
5O 3O 1OO 96 98
18周植株均未见伤害
B．16周植株均未见伤害
B．16周植株均未见伤害
个别叶出现大块棕斑，其余叶无伤害
B．个别叶叶尖、边缘干 ，}、‘部少数老叶 自然脱落
B．下部少数老叶自然脱落，无伤害症状
B．90％嫩叶出现棕斑，嫩叶脱落
DC：B．90％嫩叶出现标斑，部分芽干，WX．-B．嫩叶受害
DC：B．受害叶 20％一60％，WX：B．受害叶 10％一20％，均以嫩叶为重，叶尖、叶缘千
DC：B．90％／J,叶受害，树冠稀疏；WX：B 1O％一30％受害
DC：A．少数叶先端出现棕斑块；B人最落叶，芽多干；wx：A 少数叶先端出现棕斑块；
B．嫩叶多脱落
DC：B．叶、芽全干；WX：B．芽经多次受害后萌生，植株生 长茂密；
DC：A．嫩叶多干，B．全株叶、芽、枝均干 WX：A．老、嫩叶出现水渍斑 以至大块棕斑；
B．个别株新叶全落，芽、枝干
DC：A．嫩叶先端干。个别顶芽干，B．全株干或仅留叶数片；wx：A．老叶尖出现棕斑块 ，
嫩叶尖干．B．个别株嫩叶全落
DC：A．个别嫩叶变干；B．叶全落，芽枝干；WX：A．少数叶现水渍状斑点，
B．少数叶先端干 ，个别株全落叶
A．叶均无伤害。DC：B．芽干，甚至全株干；WX：B．98％叶受害，个别株全落叶
DC：A．个别叶先端干 ，叶面微皱，B．叶全受害：WX：A．个别叶尖干 ，B．少数芽，嫩叶尖、
枝干
DC：A．有较多老、嫩叶受害，B．全部落叶，芽多已干；WX：A．少数嫩叶受害，
B．叶普遍受害，大块栋斑背卷
A．少数老叶出现棕斑，DC：B．叶普遍出现棕斑，部分枝芽干；WX：B．较多叶片受害。
嫩叶多脱落
A．大量发新枝叶，无伤害症状；DC：B．芽、叶全干；WX．-B．少数嫩叶脱落
A．未见伤害；DC：B．嫩叶全落 ，或叶缘干卷，芽多干：WX：B．少数嫩叶脱落
A．下部老叶少数脱落：B．嫩叶普遍脱落
A．较多叶片出现大块，块状棕斑；DC：B．多数株叶全干；WX：B．芽多为受害后萌生，
很多新叶受害
A．末见伤害；DC：B．芽、叶全干{WX：B．嫩叶多脱落，新发叶多，仍存绿色树冠
DC：A．少数嫩叶叶面不 平，背卷 ，B．全部叶受害，芽干；WX；A．无伤害，B，叶普遍受 害，
嫩叶全落 ，仍存绿树冠
A．少数嫩叶先端干：DC：B．枝、叶芽全干；WX：B．大部分小叶脱落，芽径多次萌生
DC：A．嫩叶先端干，少数嫩叶脱落；B．叶大部分脱落 ；WX：A．个别老叶脱落 ，
B．受害叶多为嫩叶，仍存绿树冠
13(2：A．较多叶出现大块棕斑 ；B．叶、枝 、芽全干：WX：A．少数叶出现棕斑，
B 80％ 叶出现大块棕斑，芽干、叶卷
DC：A．少数嫩叶干卷，B．大量落叶，芽叶多干枯；WX：A．无伤害症状，
B．80％叶出现棕斑，大量落叶
A．个别幼叶出现水渍斑；DC；B．较多叶片受害，枝 、叶、芽干；wx：B．大部分落叶
A．个别老叶出现块状棕斑，DC：B 叶、芽全干：wx；B．新叶全落，个别枝芽干
A．个别嫩叶干，或出现水渍状斑点；DC：B 大部分枝干；WX：B 大部分芽干，存少量新叶
DC：A．少数老叶先端干，B．叶、芽 、嫩枝全干；WX：A．无伤害症状，B．大部分枝芽脱落
A．叶尖普遍干，DC；B．全部干枯；WX：B．多数叶全落，芽继续生长
DC：A．多数嫩叶叶尖叶缘干，B．全株干：WX：A．较多叶尖叶缘干，B．叶普遍脱落，
90％枝芽干
0 0 100 98 99 A．个别嫩叶先端干；DC：B．全株枝、芽干，wx：B．多数植株全 f，全部叶受害
0 0 100 100 100 A．少数嫩叶先端干；B．全株干枯
+；少数个体少量落叶 Leafcast appeared sligltly and only in some individuals； 一：缺数据 No data
，“ 代表植物暴露在空气污染点 3周和 18周(观察 日期分别为：2002年 6月 27—29同和 2002年 10月 15日)
Represent the plants exposed at air pollution sites for 3 weeks on June 27—29 and for 1 8 weeks on October 1 5
， 2002，respectively
△植物暴露在污染点 16周。The plants exposed at polluted site for 16 weeks．
。 。 。
O O O O 8 ¨ O 5 5
O O O O 7 卯
¨ 拍
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324 热 带亚热 带植物 学报 第 11卷
3．3不 同植物种在污染环境 中的生长状况
植物在 WX、DC点试验 3周 ，植株的新叶增长
及生长势状况 见表 4。
在 WX点，新叶增长率≥l00％的种有：无忧
树、灰木莲 、铁冬青、腊肠树 、复羽叶栾树、密花树、
仪花 、吊瓜树、白木香、柳叶楠 、华润楠 l1种植物 。
~80％-100％的种有海南红豆、曰本杜英、菩提榕 、
格木 、红桂木、印度紫檀、环榕、乐昌含笑、幌伞枫 9
种 ，≥50％-80％的有毛黄肉楠至 白桂木等 l1种植
物；<50％的有观光木、铁刀木、红花油茶 3种；茶花
无新增叶。
在 DC点，新叶增长比率 ≥100％的有红花油
茶、无忧树 ；>80％的有观光木、猫尾木；>／50％-80％
的有：印度紫檀、环榕、仪花、铁冬青、腊肠树、小叶
榕、灰木莲、复羽叶栾树、海南木莲、幌伞枫、华润
楠、乐昌含笑、观光木、灰莉、白木香 、猫尾木 16种
植物；<50％的有 日本杜英、毛黄 肉楠、吊瓜木 、密花
树、格木、红桂木 、毛黄 肉楠、蓝花楹、海南红豆、柳
表 4 3个试验点 3周内植物长势和新叶增长情况
Tab1e 4 Growth vigour and new leaves increment during 3 weeks at 3 experimental sites
缺数据 No data
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第 4期 孔国辉等 ：大气污染对 38种木本植物的伤害特征
叶楠、蝴蝶树 、小叶胭脂、白桂木 、菩提榕 14种植
物；铁刀木、茶花和火焰木未有发新叶。
DC点与 WX点比较，新叶增长比率 <50％的前
者有 17种，后者只有 4种植物，而≥100％的前者只
有 2种植物，后者则有 1 1种，表 明 DC点植物受害
情况 比WX点严重。
植物经 l8周试验后观察，结果如表 5所示 。
325
WX点 尚存可供观察叶片增长情况 的植物共有 29
种，其中新叶增长率 >100％的有：茶花、仪花、格木、
吊瓜树、腊肠树、无忧树 、海南红豆、桂花、猫尾木 9
种；≥80％一100％的有：红花油茶、菩提榕 、石笔木、
印度紫檀、红桂木 5种；>50％一80％的有 ：灰莉、傅园
榕、环榕、蝴蝶树 、乐昌含笑 、毛黄 肉楠 、铁冬青 、柳
叶楠 8种；<5O％的有：密花树、白桂木、铁刀木、白木
表 5 3个试 验点 l8周 内植 物长势 和新 时增 长情况
Table 5 Growth vigour and new leaves increment during 1 8 weeks at 3 experimental sites
“ V：壮健的Vigorous；M：中等的 Maderate；w：弱的 Weak
Sd：枝条干 Shoots dried；Lc：落叶 Leafcast
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326 热带 亚热带植 物学报 第 11卷
香、小叶榕、小叶胭脂、大头茶 7种 。其余 9种处于
叶片多脱落、干或枝干状态 ，这些种有：复羽叶栾
树、蓝花楹 、火焰木、幌伞枫、灰木莲、日本杜英、观
光木、海南木莲、华润楠 9种。
DC点参试植物此时有 27种枝干或株干或少
数种叶片大量脱落，只有 10种植物可供观察叶片
增长情况 ，如茶花、环榕、红花油茶、桂花、傅 园榕 、
密花树、小叶榕、毛黄肉楠、大头茶、白桂木。其中除
前 5种的叶增长比率 >70％p1"，其余 5种的新叶增
长比率均较低，在 20％-66％之间。
3．4 翌春植物 生长状 况
2003年 3—4月观察经过近一年污染环境和冬
季的参试植物，对种的生存能力基本可作出初步的
判断。DC点已死亡的种有 ：铁刀木、观光木 、白木
香、日本杜英、蓝花楹 、蝴蝶树、印度紫檀、柳叶楠 、
无忧树、海南木莲、乐昌含笑 11种；WX点死亡种只
有上述的前 4种。在 DC和 WX两处植株能大量长
出新枝、叶，形成新树冠的种有：环榕、红花油茶、茶
花 、傅园榕、小叶榕 、菩提榕、石笔木、幌伞枫、毛黄
肉楠、桂花 10种。其余 17种(DC)或 23种(WX)不同
程度地抽出新枝叶。
另外，需提及的是植物虽只在污染区生活了短
暂的 18周，以后再转回清洁区生活，即可看出前期
污染环境对其造成的影响是长久的。如经在 DC和
WX生活了 18周的大头茶送回到清洁区与对照植
物同样管理，经过 7个月后，植株高度 、长势仍有明
显差异(图版 II：9)，DC、WX、BG三点的植株高度分
别为 45、65、105 cm，DC点的植株基本无分枝，冠幅
相差明显。
4结论
植物 叶片伤害症状是植物对大气污染敏感性
反应的直观指示。从伤害症状的特征判明本试验的
大气污染物主要是氟化物和硫氧化物。叶片是植物
与外界进行气体交换的器官，所以大气污染物对植
物的伤害首先在叶片上表现出来。因此，叶片伤害
症状可指示污染物的化学性质 ，是判明植物对大气
污染的敏感性的重要依据之一。
植物对大气污染 的敏感性反应的可靠判断需
从生长过程连续考察。植物不同生长阶段如发叶、
落叶期等都会影响其对大气污染反应的敏感程度。
如果能进行多年的重复观察，依据将更为可靠。
对 38种植物的叶片伤害症状、受害落叶、植株
生长状况(包括新叶增长、生势)和翌春植株恢复等
的观测，测定结果的排序上并不完全一致 ，据此，着
重在各项 中选取较为一致 的敏感性反应表现作为
综合判定抗性的依据，尤其应重视翌春植株 的恢复
状况，因这是经一年考验后的最终表现。把 38种植
物对大气污染的敏感性反应分为如下 3级：
低敏感性 (抗性强)：茶花、红花油茶、傅 园榕 、
小叶榕 、桂花、环榕 、菩提榕、石笔木 、毛黄 肉楠、幌
伞枫 10种。
中等敏感 (抗性中等)：仪花、格木、吊瓜树、腊
肠树、海南红豆 、猫尾木、红桂木、灰莉 、铁冬青、密
花树 、白桂木 、小叶胭脂 、大头茶、复羽 叶栾 、灰木
莲、火焰木、华润楠 17种。
高度敏感 (抗性弱)：铁刀木、观光木、白木香 、
日本杜英、蓝花楹、蝴蝶树、印度紫檀、柳叶楠、无忧
树、海南木莲、乐昌含笑 11种。
5讨论
5．1叶片伤害症状特征反映出两试验点大气污染物
相 同的化学性质
大气污染物化学性质不同，所产生的伤害症状
也不一样。大气 HF进入叶子后随蒸腾流转移到叶
子先端和边缘，积累达到一定浓度时使细胞死亡，
在叶子死、活组织 间形成一明显界线 ，因此常在叶
尖或先端 、叶缘形成一环带状棕色伤斑。氟化物累
积浓度高时，伤害会 向叶子中部、基部发展，继而使
整片叶子焦枯脱落。另外，HF常常使幼芽及未开展
的幼叶首先受到伤害。
DC和 WX试验点的植物伤害症状与上述典型
的 HF伤害症状一致，可以认为，植物伤害主要 由大
气氟化物所致。此外，还有少数种类其叶片伤害症
状与上述有些不同，如桂花 、仪花、复羽叶栾树的叶
子在叶肉脉问出现大小分散的棕色伤斑 ，后两种的
伤斑坏死组织易干枯脱落 ，使叶片上形成很多穿
孔，毛黄肉楠的叶子兼有叶尖、叶缘先出现伤 害症
状以及出现脉间伤斑。这与 SO：对叶子的典型伤害
症状：伤斑多出现在叶脉间，成点状或块状(双子叶
植物)，嫩叶易受害，未充分开展的幼叶不易受害等
症状十分相似。据此，可认为：可能有些植物对 HF
特别敏感，如华润楠、柳叶楠 、密花树等 ，而有些种
对 SO2更敏感如仪花 、复羽叶栾，有些对 SO：、HF都
同样敏感 ，如大头茶、毛黄肉楠。而另外一类植物，
如傅园榕、环榕、小叶榕、茶花对两种污染物反应不
敏感，叶片未 现明 的伤害病状。
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第 4期 孑L国辉等：大气污染对 38种木本植物的伤害特征 327
5．2 DC点植物 比 WX点 的受害严重
植物是大气污染的受害者，同时亦是大气污染
的指示者，从 DC点植物受害程度 比 WX 点的严
重，亦可指示 DC点大气污染重于 WX 点，DC和
WX的硫酸盐化速率分别高于国家大气环境标准二
级标准的 39．9l和 8．64倍 ，氟化物分别高出国家二
级标准的 18．12和 l4．7l倍。植物 的受伤害程度与
大气污染程度是一致的。
无论是植物 的落叶率、受害的程度及死亡种
数，DC点均高于 WX 点；新叶增长率亦低于 WX
点。由于 DC点污染物浓度明显高出WX点和国家
标准，因此 ，在 DC点最后能存活下来的 27种植物
显示出对大气污染具一定抗性。其中 l0种为抗性
强的种类 ：环榕 、红花油茶 、茶花 、傅园榕、小叶榕、
菩提榕、石笔木、幌伞枫、毛黄 肉楠、桂花。另外 17
种植物是：仪花 、格木 、吊瓜树 、腊肠树 、海南红豆、
猫尾木 、红桂木、灰莉 、铁冬青、密花树 、自桂木 、小
叶胭脂、大头茶 、火焰木 、复羽叶栾、灰木莲、华润
楠。
5．3植物对大气污染反应的多样性
不同种植物对大气污染的敏感性差异很大，这
与植物种本身的生物学特性、生态学习性和生理生
态特性均有密切关系。
新叶增长率高，说明在某一时期内植物处于生
长期且受污染影响较小，但并不能说明植物最终具
有强的抗性 。如表 4 DC点排在前面的 l5种植物，
前期新叶增长率均≥90％。WX 点的茶花、仪花、格
木、吊瓜树 、腊肠树、无忧树 、桂花 、海南红豆、猫尾
木 9种在后期的新叶增长率均 >l00％(表 5)，但这
些种 的抗性不如翌春生长恢复得好 的 l0种植物 ，
如环榕、红花油茶等。可见，新叶增长率高的植物不
一 定表现抗性强。相反，前期新叶增长率低的如茶
花、红花油茶、小叶榕或前后期均属中等(≤80％)的
环榕、毛黄肉楠、火焰木、傅园榕(表 4、表 5)等 ，到翌
春生长季节却能保持或重新形成新的树冠。另外 ，
火焰木 、幌伞枫前期新 叶增长 率中等 (66．6％和
80％)，后期早落叶 ，到翌春发叶快 ，早形成新树冠；
而同样为早落叶的灰木莲、日本杜英前期新叶增长
率高 (分别为 1 16％和 93．1％)，但到翌春发叶少而
迟 ，迟迟未形成新树冠。这可能是由于前一年植物
早发叶、多发叶增加了受大气污染的危害 ，叶片经
多次伤害、多次脱落增加了植株养分的消耗而降低
了植株的生活力之故。前面提到的大头茶在 DC、
WX点经受了 l8周大气污染转回到清洁区后，植株
的生长状况始终与对照植株差异甚大，可见，植物
前期受到污染 ，其危害深深影响到植株后来的生
长 。
5．4 大气污染促进植株的衰老
由表 5可见，到了 l0月中旬(试验 18周)在 BG
(对照区)生长的蓝花楹、火焰木、幌伞枫、灰木莲、日
本杜英、观光木、海南木莲、华润楠 8种植物出现不
同程度的落叶现象，而与此同时，这些种在 WX、DC
点已是大量落叶，甚至芽、枝干枯。显示大气污染有
明显促进植物衰老的作用。
5．5 新叶增长数标 准差数值偏大的原 因分析
有多种因素可引起新叶增长数标准差数值 的
偏大，如：同种植株个体间生长势差异、苗木个体管
理水平上差异、同种 5个重复所处小生境的差异等
等。从表 4、5所示，DC、WX分别与 BG点的数值比
较 ，DC和 WX点植株新叶增长数的标准差数值多
大于对照点，尤以DC点明显，说明可能由于小生境
(特别是气体浓度和受污染机率)的差异，影响植株
生长、发叶的差异。
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图版说明
在酸雨、氟化物、硫化物复合污染环境中，叶片出现的伤害症状
Injury symptoms of leaves in complexly poluted environment under
acidrain ，fluoride and sulfide．
图版 I
3个试验点的周围环境(照片摄于试验开始后 6个月)
1．五星试验点(WX)污染源主要来 自北面和东面；
2．东村试验点(De)污染源来 自四面污染源 ；
3．华南植物园(BG)周围是树木、草地，空气相对清洁：
4．在 WX试验点，经 1O个月的茶花叶 出现类似受 HF污染的伤害
症状；
5．叶龄相同的两 吊瓜树 复叶，左方的长在 DC试验 点经 4个月后 ，
出现似 HF污染的伤害症状，右方的长于华南植物园；
图版 II
6．在 DC试验 点，经 2个月后，腊肠树嫩叶出现似 SO2污染的伤害
症状；
7．在 DC试验点，经 2个月后的毛黄 肉楠叶出现似 I-IF、SO2复合污
染的伤害症状；
8．经污染物复合污染后 ，叶片枯 斑破坏 后形成小孔的伤害症状 ，
复羽叶栾树的复叶，在 DC试验点经 3个月的污染：
9．经污染物复合污染后 ，N- 片枯斑破坏后形成小孔 的伤 害症状 ，
年龄 相同的两个仪 花枝条上 的复 叶，左 方的长在 DC试验 点，
经 3个月污染，右方的在华南植物园：
1O 左方两盆大头茶，分别在 DC和 WX试验点生长 18周后，送回
到华南植物 园(对照区)生长，经过 28周后 ，植株 生长势与右方
一 盆一直在华南植物园生长的比较，仍差异显著。
Explanation ofplates
PlateI
Surounding environm ents of the experimental sites(pictures were
taken after 6 months of the experiment)
1．Wuxing site(WX)：air pollution from the north and the east；
2．Dongcun site(DC)：polution source from al aspects；
3．South China Botanical Garden(BG)：relatively clean site；
4．Leafinjury sym ptoms ofCamelliajaponica atWX site suferedfor
10months．Th e symptomps are similar tothosepolluted byhydrogen
fluoride(HF)；
5．Two compoun d leaves of Kigelia 帆 口 with the same age from
DC site(1eft)and BG site(right)sufered for 10 months． ury
sym ptoms are similar to those polluted by I-IF．
PlateII
6．Young leaflet injury symptoms of Cassia fistula sufered at DC site
for 2 months， sym ptoms are similar to those polluted by sulfur
dioxide(SO2)；
7．Leafinjury sym ptoms ofActinod~hne pi~sa sufered at DC site for
2 months，with sym ptoms of complex pollution by HF and SO2；
8．Injury sym ptoms were smal holes mduced by damage of necrosis
after exposure to complex pollutants． Th e compound leaves of
Koelrcuter~a Mpinnataafter 3months atpollutedIX2 site；
9．Injury sym ptoms were smal holes induced by damage of necrosis
after exposure to complex pollutants． Two shoots with compoun d
leaves of the sar／le age of Lysidice rhodostegia exposed un der
polluted atmosphere for 3 months at DC site(1eft)and BG site
(right)；
10．Two potted Gordonia axillaries expo sed at DC and WX sites for 18
weeks，and then transfered to BG site for continuous growth(the
left two)．Theright onegrown atBG sitefor contro1．Th epictures
weretakenafter 28weeksofthegrowt h．
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