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植物生命活动与人类健康



全 文 :植物生理学通讯 第 44卷 第 3期,2008年 6月 563
植物生命活动与人类健康
程建峰 1,2,沈允钢 1,*
1中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所,上海 200032;2江西农业大学农学院,南昌 330045
Relationships between Living Activities of Plants and Human Health
CHENG Jian-Feng1,2, SHEN Yun-Gang1,*
1Institute of Plant Physiology and Ecology, Shanghai Institutes for Biological Sciences, Chinese Academy of Sciences, Shanghai
200032, China; 2College of Agronomy, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, China
提要:与人类健康最密切的是食物和生存环境,文章讨论了植物生命活动与人类的食物和生存环境间的基本关系。
关键词:植物生命活动;人类健康;食物;环境
收稿 2008-02-28 修定 2008-04-23
* 通讯作者(E-ma il:ygshen@sippe.a c.cn;T el:02 1-
5 4 9 2 4 2 3 3 )。
·学术漫谈·
20 世纪,人类依靠无节制地动用自然资源
(如大量开采矿产资源、滥伐森林、乱垦草原、
污染和破坏生态环境等)创造了空前的物质文明,
但伴随而来产生了一系列严重问题,最突出的是
资源接近枯竭和环境日益恶化,严重危及人类生
存与健康(沈允钢 2001)。近 20年来,人类在欢
呼已取得成就的同时,也觉察到当前的物质文明
正面临难以为继的困境,于是世界各国把“可持
续发展”提上了最迫切的议事日程 ( 沈允钢
1999)。1996年 3月,第八届全国人民代表大会
第四次会议将“科教兴国和可持续发展”确定为
我国的两大基本战略,这是中国政府根据国情做
出的重大英明抉择。2003年 10月,中共十六届
三中全会提出了科学发展观,基本内涵为“坚持
以人为本,树立全面、协调、可持续的发展观,
促进经济社会和人的全面发展”。2007年 10月,
中共第十七次全国代表大会明确指出,“科学发
展观,第一要义是发展,核心是以人为本,基
本要求是全面协调可持续,根本方法是统筹兼
顾”。坚持以人为本就是要实现人的全面发展,
为人民造福,尤其是保证其生存和健康。人类健
康涉及面广,包括自然、社会和经济等方面,但
最基本的是食物和生存环境,而这与植物生命活
动密切相关。现就这些问题之间的基本关系作一
简要讨论。
1 植物的生命活动
植物生命活动是指在水分、矿质营养、光合
作用和呼吸作用等代谢活动的基础上,表现出植
物的种子萌发、抽枝、长叶、开花、结果等生
长发育过程,而这些生命活动间是相互联系、相
互依赖和相互制约的(Croteau等 2002)。
1.1 生物的分类与演化 生物界千姿百态,种类繁
多。1735 年,林奈根据具运动性和吞食性,还
是行固着生活和自养,把生物分为动物界和植物
界,即通常说的两界系统(Linnaeus 1735)。如今
广为接受的是 1969年维泰克(Whittaker)根据营养
方式和结构差异建立的五界分类系统,把生物界
分成了原核生物界、原生生物界、真菌界、植
物界和动物界(图 1)。五界系统按复杂性增加的 3
图 1 生物的分类与演化
植物生理学通讯 第 44卷 第 3期,2008年 6月564
个层次排列:原核单细胞(原核生物界)、真核单
细胞(原生生物界)和真核多细胞(植物界、真菌界
和动物界)。多细胞生命的 3个界代表了一种生态
的和形态的分类,植物(生产)、真菌(还原)和动
物(消费)代表了世界上3种主要生存方式,突出了
植物在生物演化的基础地位和关键作用(Whittaker
1969)。
1.2 植物生命活动的主要特征 著名植物生理学家
殷宏章先生在《中国大百科全书 ·生物学卷》中
指出,植物生命活动有一些独特的地方(殷宏章
1992),如:(1)能利用太阳能,将空气中的二氧
化碳和水及矿物质合成有机物,因而是现代地球
上几乎一切有机物的原初生产者。(2)陆地上的植
物扎根在土壤中营固定式生活,趋利避害的余地
很小,在遇到不良环境(包括狂风暴雨、干旱和
病虫害等)时只能“逆来顺受”,这必然导致植
物演化出对不良环境的耐性与抗性相适应的多种有
效的物理、化学和发育上的机制。(3)植物的生长
没有定限,虽然部分组织或细胞死亡,仍可以再
生或更新,不断地生长。(4)植物的体细胞具全能
性,在适宜的条件下,一个体细胞经过生长和分
化,就可成为一棵完整的植株。
现代研究表明,植物除合成大量碳水化合物
和蛋白质等可作为人类食物和生产原料的有机物
外,还会产生不少次生代谢物质,它们是植物在
长期进化过程中适应生态环境的结果,对植物在
其生态系统中生存起作用(如抗虫、抗病、异株
相克、吸引昆虫授粉、与和其共生的微生物相互
作用等) (Croteau等 2002),其间关系大致如图 2
所示。植物次生代谢物质的产生和分布通常有种
属、器官组织和生长发育期的特异性,种类繁
多,化学结构迥异,已知大约有 10 000种次生代
谢物,一般分为酚型化合物、萜烯类化合物和含
氮有机物三大类,包括酚类、黄酮类、香豆素、
木脂素、生物碱、糖苷、萜类、甾类、皂苷、
多炔类和有机酸等,为人类的医药、轻工、化
工、食品和农药等工业提供了丰富的宝贵原料,
与人类生产、生活和健康等息息相关(Chen和Ye
1998)。人类很早就直接利用植物或其粗提物来杀
虫和杀菌,一般对环境和人畜无害,是理想的绿
色环保产品;《本草纲目》中的 1 892种药物绝
大多数是植物药物,目前仍有约 25%的法定药品
来自植物,世界 75%人口仍依赖从植物中获取的
药物(Ramachandra和 Ravishankar 2002)。
1.3 植物生命活动与其他生物间的相互关系 植物
从单细胞的蓝藻(蓝细菌)、绿藻演化到陆地上的
被子植物,其发展方向常常主要是沿着适应在不
同环境下进行光合作用而演化的,如叶柄和茎支
持叶片向四面展开获得最大的受光和吸收面积,
细胞逐渐分化成专门用于光合作用和输导等各种组
织(Strickberger 2002)。植物具有利用太阳能将二
氧化碳和水等无机物合成为有机物并放出氧气的光
合作用功能,因此它在生物演化和生物圈形成中
处于关键地位。可进行放氧光合作用的植物的出
现既解决了合成有机物原料的广阔来源问题,使
各种生物得以大量繁衍,又导致环境中氧气的积
累,这不仅有利于生物发展出能量利用效率高得
多的有氧代谢,促进演化朝多细胞和复杂功能的
方向前进;它还有利于在大气上方形成臭氧层,
吸收对生物非常有害的短波紫外线,从而使生物
得以出水上岸,将活动范围几乎伸展到陆地的每
一个角落并影响岩石的风化和土壤的形成。这
样,在地球表层逐渐产生了一个由种类繁多的生
物和无机环境组成的在物质循环和能量流动上彼此
紧密联系、错综复杂的生物圈(图 3) (沈允钢等
2005)。在生物圈中,植物是最主要的生产者,
可将二氧化碳和水等无机物合成有机物,而且还
能同时从水中释放氧气(与植物有密切关系的一些
自养微生物也可用无机物合成少量有机物但不能释
放氧气) ;动物是消费者,直接或间接食用植物
等形成的有机物来维持其生命活动;无数异养微图 2 植物生命活动的主要特征
植物生理学通讯 第 44卷 第 3期,2008年 6月 565
生物是分解者,最终将有机物降解成无机物。通
过这样的相互关系,地球表层的生物圈主要依靠
植物的光合功能,利用太阳辐射的能量而在不断
运转和发展着,直至演化到人类的诞生(图 3、4)
(沈允钢 2000)。
2 植物与人类健康
人类居住的地球,孕育出植物至少已经有 20
多亿年了,现在已知生存在地球上的植物有几十
万种。自古以来,植物一直在默默地改善和美化
着人类的生活环境,为我们提供了无可替代的资
源,对人类健康生存有着许多有形和无形的价
值。植物王国中,有 7 000多种植物可供人类食
用,有不少植物还具有神奇的治病效果。此外,
植物还是生态平衡的支柱,能净化和监测污染、
图 3 人类活动未参与前的地球上生物圈的物质大循环和
能量流动(沈允钢 2000)
图 4 绿色植物处于生物演化和生物圈形成的关键环节(沈允钢 2000)
消除和减弱噪音、耐旱固沙、耐盐碱和耐涝等(张
无敌 1993)。
2.1 植物生命活动与食物生产 “民以食为天”,让
所有人吃饱很不容易。2007年 10月 9日,联合
国粮农组织发布报告,全球正面临着 30年来最为
严重的粮食危机,有 40个国家存在不同程度的粮
食短缺;且世界人口还要增加,如何保证食物供
应是人类面临的重大挑战。目前,我国以不足世
界 10%的耕地养活 22%的人口,农产品供给总量
基本平衡,丰年有余;但到本世纪中叶,我国
人口将达到 l5亿左右,需要更多的食物供应,而
食物的获得全部要依靠农业(沈允钢 1999)。虽然
当今科学技术日新月异,但至今尚未找到其他可
代替以种植业为基础的农业来获得大量而适于人类
需要的食物的途径。因此,我国政府和专家多次
强调必须高度重视粮食安全,牢牢守住 18亿亩耕
地这条红线。
2.1.1 种植业是农业生产的基础 种植业是农业的
最基本产业,是行之有效的可提供适合人类口味
的食物及重要工业原料的生产方式,它利用太阳
能将无机物合成进行生命活动所需要的多种有机
物,可直接作为农产品,也可通过养殖业和加工
业使之转化成适合人类多种需要的其他农产品。
当前我国农业在产量增加的同时,也给农业的可
持续发展带来了许多不利的影响(如高能耗和高物
耗、环境污染严重、水土流失、土壤劣化和农
业生物资源濒危等),农业必须由目前的主要依靠
资源为基础转变为以科学为基础,这无疑符合知
识经济时代的总趋势(沈允钢 2002)。目前,我国
根据现实国情和实践经验,大力提倡符合可持续
发展要求的现代农业——高效生态农业。何谓生
态农业,我国已故著名生态学家马世骏先生讲得
很透彻:“生态农业是生态工程在农业上的应
用,它运用生态系统的生物共生和物质循环再生
原理,结合系统工程方法和近代科技成就,根据
当地自然资源,合理组合农、林、牧、渔、加
植物生理学通讯 第 44卷 第 3期,2008年 6月566
工等产业,实现经济效益、生态效益和社会效益
相结合的农业生产体系” (马世骏和李松华1987)。
这大致可以图 5表示(沈允钢 2001)。从图 5可知,
高效生态农业必须和地球生物圈的自然运转相协
调,它是生物圈的一个重要组成部分,既要有利
于地球生物圈的良性物质循环与能量流动,又要
使其中有关的物质和能量尽可能多地为人类所利
用,这必然要通过提高作物光能利用率、巧妙调
控生物机能和利用生物间的相互关系等来实现。
所固定、吸收或通过代谢所产生(表 1)。一般认
为,植物性黑色食品的营养丰富,多有补肾、防
衰老、保健益寿、防病治病和乌发美容等效果。
有人研究表明,黑米的维生素 B1是普通大米的 2
倍,维生素 B2、B6、B12和铁是普通大米的 7倍;
黑木耳可抗血小板凝聚和阻止血液中胆固醇沉积
(张素华等 2006)。
图 5 生态农业中种植业、养殖业和农副产品加工业的有
机组合(沈允钢 2001)
2.1.2 食物供应 经济和社会可持续发展的最基本
前提是不但要保证人类吃饱,且还要能吃好。美
国食品学家 Rick (2005)指出:(1)人体生命活动所
需热量随年龄的增长而增长,且男性多于女性,
一般成年男性需热量约1.17×107 J·d-1,女性约0.88×
107 J·d-1;(2)人体生命活动所需蛋白质与所需热量
的变化趋势一致,成年男人需蛋白质约 60 g·d-1,
女性约 48 g·d-1,但女性在怀孕(约 58 g·d-1)和哺乳
期(约 64 g·d-1)需要量较大;(3)人体生命活动还需
要 10种必需氨基酸(人体必不可少,而机体内又
不能合成,必须从食物中补充)和 2种必需不饱和
脂肪酸(维持生命活动所必需,体内不能合成或合
成速度不能满足需要而必需从外界摄取) ;(4)人体
生命活动还需要许多维生素(如维生素 A、B族、
C、D、E和 K等)和矿质元素(钙,磷,铁,铜,
镁,钠和钾氯化物,锌,碘,锰和硒等)。上
述热量和营养成分直接或间接来源于植物生命活动
表 1 人体生命活动需要进食的营养成分与植物的关系
营养成分 来源
碳水化合物(淀粉、蔗糖等) 来源于植物
蛋白质(由氨基酸组成) 必需氨基酸来源于植物
油脂(如亚油酸、亚麻酸) 必需脂肪酸来源于植物
维生素(如维生素 A、B ) 基本来源于植物
矿物质(如 K、N a、M g ) 主要来源于植物
水 部分来源于植物
膳食纤维(纤维素等) 来源于植物
2.2 植物生命活动与医疗保健 植物通过光合作
用捕获光能,通过代谢将简单无机物转化为复杂
有机物,为地球上的生物圈提供氧气、能量和
有机物。人类在从植物中获取碳水化合物和蛋白
质等初生代谢物作为食物来源的同时,还从植物
中获得了大量的次生代谢物质。地球上被子植物
有约 400 科,10 000 多属,近 30 万种,大多
数的属在次生代谢途径上或多或少有所特异,是
一个巨大的天然次生代谢物质宝库,将源源不断
地为人类的医疗保健提供珍贵的资源(陈晓亚
2 00 6)。
2.2.1 中草药 中草药是医疗中最常用于防治疾病
的植物、动物、矿物及其加工品。《全国中草
药汇编》一书共收中草药 2 200种左右,其中植
物为 2 068种,占 94.0%,这充分说明植物生命
活动在医疗保健中的巨大作用(《全国中草药汇
编》编写组 1978)。不仅我国如此,21 世纪初
世界卫生组织认定的 252种基本药物中,11%只
能从开花植物中得到,其中有些药物(如紫杉醇、
长春碱、长春新碱和喜树碱等)有显著改善晚期癌
症患者的化疗效果(陈吉荣 2004)。为更好利用植
物中的形态结构及分类知识来研究药用植物形态、
组织、生理功能、分类、鉴定、资源开发和合
理利用,我国开设了专门以具有医疗保健类植物
为研究对象的学科——药用植物学,目前全国中
植物生理学通讯 第 44卷 第 3期,2008年 6月 567
草药大面积栽培的约 250多种,达到3.33×105 hm2
以上,在品种和种植面积上均达到了前所未有的
规模(艾铁民 2004)。
2.2.2 植物功能性食品 植物功能性食品是指已被
证实含有令人满意的一种或多种对人体有益的植物
源食品,除具有适当的营养外,还要在某种程度
上具有改善人体健康和降低患病风险的作用(唐传
核 2004)。植物功能性食品中起生理作用的成分,
称为植物生物活性物质或植物化学物质,即功能
因子,主要有活性多糖、内能性甜味料(剂)、功
能性油脂、自由基清除剂、维生素、微量活性
元素、肽与蛋白质和其他活性物质 8大类,其主
要功能体现在抗氧化或抗衰老、降低或抑制胆固
醇、预防糖尿病或高血压、抑癌或控制肿瘤、预
防龋齿、抗过敏和预防心血管疾病等。目前,我
国卫生部已批准 8类 77种功能性食品中,植物源
的就有 7类 72种,占 93.5% (邓舜扬 2006)。
2.2.3 植物中的护肤美容成分 应用天然植物护肤
美容,在我国源远流长。在燕国,就已利用红
花制成脂粉(称燕脂),即“胭脂”前身,不仅
能遮盖、修饰,更是利用红花的活血化瘀,促
进面部皮肤的血液循环,达到护肤养颜(谭仁详
2003)。采用天然植物进行美容的方法非常多,无
论从中医理论还是在实践应用中都经得起检验。
多数的中草药、水果和蔬菜等植物,只需合理运
用,都能收到良好的效果,如用益母草泡制后涂
面可活血化瘀和祛斑增白(程晓项 2004)。植物学
家柯伯尔博士认为,添加从植物中提炼天然成分
的植物性化妆品是最科学的、最环保的化妆品。
国际著名的化妆品品牌,无一不以植物萃取物为
主原料,在说明书上常可看到“提取××植物精
华”的字眼,目前应用较多的有玫瑰花、矢车
菊、金缕梅、桑葚、橄榄油、椰子油和芦荟(王
婧 2005)。
2.3 植物生命活动与人类生存环境 植物与环境之
间存在着相互制约和共同发展的关系。一方面,
植物必须依赖环境而生存,在其个体发育的全过
程中,需要源源不断地从周围环境中获取所必需
的物质和能量,不断建造自己的躯体;同时又将
其代谢产物排放到环境中去,通过这种关系维持
其正常的生命活动和种群的繁衍。另一方面,植
物又通过自身的生命活动在影响和改造周围环境,
促进环境的演化。
2.3.1 维护生物圈良性运转 人类对于生物圈运转
中各种生物间复杂的相互关系至今还了解得很不
够。1991年,美国耗资 2亿美元在亚利桑那州约
1.3 hm2土地上用玻璃建筑了一个可透入日光的密
闭环境,其中布置了森林、农田、沙漠和水体
等,住进 8位(4男 4女)科学家,放入 3 000多种
生物,称为“生物圈 2 号”,计划模拟地球生
物圈的活动,与外界无物质交换地运转 2年。结
果,其中的氧气浓度未能正常维持(从 21%降至
14%,相当处于海拔 5 334 m),不得不几次从外
面供氧,且生产的食物也不够吃,将原来储藏进
去的食物和留种的粮食都吃掉,25种动物19种灭
绝,8人平均瘦13.7% (最多的瘦25%) (Appenzeller
1994)。显然原计划的设想不完善,证明了人类
目前离开地球无法生存,尤其是对植物生命活动
在保证生物圈运转中的功能和重要性认识还远远不
足。
2.3.2 改善生态环境
2.3.2.1 调节环境温湿度——自动温湿度“调节器”
人类大量燃烧煤、石油和天然气等化石燃
料,使大气中 CO2和N2O等浓度不断上升,目前
分别达到 380 µg·L-1和 320 pg·L-1,产生显著的温
室效应,引起全球变暖、气候剧变和灾难频发。
世界科学家们都在寻找各种途径来缓解这一矛盾,
目前最切实可行的办法就是植树造林。2005年美
国Science杂志发表了北京大学方精云先生等的研
究报告(Fang等 2001) :“中国人工林面积目前已
居世界第一位,森林覆盖率上升到 16.55%。在
被“固定”的碳中,人工林占了 80%。20世纪
70年代中期到 90年代中期的 20年里,中国地面
植被共吸收了 4.95×108 t的二氧化碳,占每年工
业排放量的 5%~8%。如加上森林地表和地下以及
其他植被的吸收,这个数字可能会达到 10% 左
右”。
近些年来,城市大厦林立,高度远远超过各
种植物,截获更多的太阳光,挡住空气流动;随
各种事业的发展和市民收入的提高,工地和工厂
的机器、高楼的电梯、机动车辆和空调总数目与
总功率大幅度增加,运转时散发出大量的热量,
致使城市气温比郊区和农村高得多,形成“热岛
效应”。研究(周立晨等 2005)显示,典型天气条
植物生理学通讯 第 44卷 第 3期,2008年 6月568
件的夏季,1 hm2绿地可从环境中吸收 8.18×1013
J的热量,相当于 189台空调机全天工作的制冷效
果;气温超过 29℃时,绿化覆盖面为 50%的地
区气温约下降 14 %,极大缓解了城市的热岛效
应。酷夏沥青路面温度为 49 ℃,混凝土路面为
46 ℃,林荫下路面为32 ℃,林荫下绿茵地为28 ℃。
严寒冬季,绿地温度要比非绿地高出 1 ℃左右。
绿色植物也可调节湿度,森林中空气湿度要比城
市高 38 %,公园中湿度比城市其他地方湿度高
27%。在建筑物的屋顶栽种植物或沿建筑物外壁
种植攀援植物,可将大部分建筑物的表面积用几
倍于墙面积的叶片覆盖起来,将落在其上的大部
分太阳辐射能转化为潜热,减缓城市热岛效应。
由此,世界各国政府鼓励百姓建造绿色屋顶,目
前上海市的空中花园面积已达 4.5×105 m2。强大
的树木根系,可不断地从土壤中吸收大量水分,
经繁茂树叶的蒸腾,带走热量,形成冬暖夏凉、
夜暖昼凉和湿润清新的环境,有益于健康长寿(杨
士弘 1994)。
2.3.2.2 调节环境空气的碳氧平衡——巨大“氧
吧” 人类适应现在的大气环境是长期进化的结
果。现在规定空气中CO2的含量最高允许值为0.1%,
当空气中 CO2含量超过 0.1%时人就会感到疲倦、
不适;达到 0.2%时就会感到呼吸困难;超过 0.4%
时,人会感到头晕、头痛,还可能有呕吐现象
发生;浓度达到 1 % 时,人就会感到窒息,严
重的会发生休克甚至死亡(刘京生和朱春金1999)。
1 hm2森林 1 d可吸收1 t CO2产 0.735 t O2,是巨
大的“氧气制造厂”;一个成年人,每天吸进
750 g O2,呼出 1 000 g CO2,而一棵胸径 20厘米
的绒毛白蜡,每天可吸收 4.8 kg CO2,释放 3.5 kg
O2,可满足大约 5个成年人 1 d呼吸的需要(胡永
红 2007)。北京近郊绿地,1 d可吸收 3.3×104 t
CO2,释放 2.3×104 t O2;全年可吸收 4.24×106 t
O2,释放 2.95×106 t O2 (陈自新 1998)。根据植
物生命活动的特点,早晨随太阳升起,空气中
CO2含量逐渐降低,到中午左右降到最低,夜晚
开始升高。
2.3.2.3 滞尘效益——绿色“吸尘器” 植物的粗
糙叶片和小枝,拥有巨大的表面积,一般比植物
占地面积大 20~30倍,许多植物表面还有绒毛或
黏液,能吸滞大量粉尘,降低空气含尘量;降
雨时,吸附在其上的粉尘被雨水冲刷掉,重新恢
复滞尘能力(柴一新等 2002)。大气通过林带,可
使粉尘量减 32%~52%,飘尘量减 30%;1 hm2云
杉林每年可滞留 32 t灰尘,松树林每年可滞留 36.4
t灰尘(柴一新等 2002;张新献和古润泽 1997)。
绿茵充分覆盖地面,可有效地杜绝二次扬尘,北
京空气中的粉尘,只有 20% 来自城外,80% 来
自城内的二次扬尘(张新献和古润泽 1997)。
2.3.2.4 吸收有毒气体——高效“解毒器” 植物
可吸收 CO2、SO2和 Cl2等有毒气体,吸收和过滤
放射性物质,做到彻底的无害处理,维持洁净的
生存环境(丁菡和胡海波 2005)。据研究(丁菡和胡
海波 2005;鲁敏和李英杰 2002),在绿化覆盖面
达 30%的地段,可使空气中致癌物质下降 58%,
SO2下降 90%以上;在 SO2污染的情况下,臭椿
叶子含硫量可超过正常含量的 29.8倍,1 hm2柳
树林可吸收 72 kg SO2,银杏、松、柏、石榴、
棕榈等都有较强的 SO2吸收能力;1 hm2绿地,每
年吸收 171 kg SO2,34 kg Cl2;海桐可以吸收氟
化氢。
2.3.2.5 减灭有害微生物——优良“灭菌器” 研
究表明,能分泌含有挥发性植物杀菌素的树木有
3 0 0 多种,如法国梧桐、柠檬、桂树、丁香和
核桃等能分泌抑制白喉、肺结核和痢疾等病原体
的杀毒素,香樟、黄连木、松树、榆树和侧柏
等可杀死空气中的细菌,维持洁净卫生的环境空
气(罗充等 2005)。据报道,地球上的森林每年可
向大气中散发 1.7×108 t萜烯物质,具有无可比拟
的杀菌能力;1 hm2桧柏林 1 d内能分泌出的杀菌
素多达 60 kg,杉、松、楼树等的分泌更多(彭
镇华2003)。医院绿地中空气的细菌菌量均低于门
诊区(罗充等 2005)。
2.3.2.6 减弱或吸收声波——天然“消声器” 城
市中的各种噪声是一种无形的、危害日趋严重的
污染,影响居民身心健康,已成为城市环境的一
大公害;长期在强噪声下工作,听觉疲劳就不能
复原,引起耳聋,还会使人头昏头痛、神经衰
弱、消化不良,甚至导致高血压和心血管病(马
大猷 2004)。植物对声波有散射作用,当声波通
过被风吹摇的树叶时,可明显减弱声波或使声波
消失。树叶表面的气孔和粗糙的毛,就像影剧院
里多孔纤维吸音板一样,把噪声吸收掉(吴志萍和
植物生理学通讯 第 44卷 第 3期,2008年 6月 569
王成 2 0 0 7 )。据测定,林带可吸收噪声 2 0 % ~
26%,强度降低 20~25 分贝,如雪松、桧柏和
龙柏等的树冠能吸收音量的 25%左右,同时将噪
声量的 50%左右反射或折射出去,将噪声消除,
使森林寂静无声,人类在此静养,呼吸、心率
和血压均会相应地减缓和降低(吴志萍和王成
2007)。
2.3.2.7 产生负氧离子——负氧离子“发生器”
 负离子含量是评价空气质量的重要指标,它的
浓度与空气清洁度密切相关(Terman和 Terman
1995)。植物尖端放电和光合作用的光电效应,使
空气电离而产生负离子(邵海荣和贺庆棠 2000)。
1 cm3空气中负氧离子数少至 100个时,使人感到
倦怠和头痛;5×103~1×104个时,人易感到心平
气和;1×104个以上时,感到神清气爽和舒适惬
意;高达 1 × 1 0 5 个时,能镇静、镇痛、止喘、
催眠、降压、消除疲劳和调节神经等;还可降
低眼压,提高视力;人类将其誉为“空气维生
素”和“长寿素” (Korublue 1990)。据测定,
城市室内空气中的负氧离子,1 cm3为 40~50个,
室外为 100~200个,森林中高达 1×105~1×106个
(邵海荣和贺庆棠 2000;陈佳瀛等 2006)。
2.3.3 优化室内环境 随物质文明和精神文明的发
展,人类对工作和家居室内环境越来越重视,植
物因具有鲜艳色彩、沁人香味和独特生理功能成
为美化和净化现代室内环境的宠儿。孙基哲和王
海娟(2006)认为种植有益健康的室内植物有 15个
必需理由,如净化室内污染物质(挥发性有机化合
物、O 3、CO、CO 2、NO x 和 SO 2等)、减少室
内灰尘和空气中的微生物、能阻止电器发出的有
害电磁波、释放挥发性物质来安神养性和具有绿
建筑材料与摆设装饰的作用等。能净化空气的室
内植物有虎尾兰、芦荟、滴水观音、橡皮树、
金琥、米兰、龟背竹、巴西铁、发财树、巴
西龙骨和常春藤等,能杀菌的有桂花、茉莉花、
金银花和牵牛花等,能吸收装饰材料释放的有害
气体的有绿萝、吊兰、菊花、百合、散尾葵、
白掌、铁线蕨、鸭脚木、千年木、黄金葛和垂
叶榕等,能愉悦身心的有水仙、荷花、紫罗兰、
玫瑰、菊花、薰衣草、迭迭香、茉莉和薄荷等,
能驱除蚊蝇的有夜来香、锦紫苏和驱蚊草等,能
防辐射的有仙人掌类;但也有些植物是对人不利
的,应忌养的,如松柏类植物会引起食欲不振和
恶心,丁香和夜来香会引起胸闷和呼吸困难等,
连续接触郁金香 2 h以上的会头昏,经常接触含
羞草会引起毛发脱落,五色梅、洋绣球、万年
青、天竺葵和一品红会引起皮肤过敏反应(孙基哲
和王海娟 2006;沈杨 2006)。
3 结语
植物与人类都是生物圈的成员,但植物是初
级生产者,处于核心和基础地位,可以说没有植
物就没有人类,植物与人类生活和健康息息相
关,是人类健康的保护神,让我们爱护和善待植
物,创造有利于植物生命活动的生态环境,使植
物与人类和谐共处,共同发展和繁荣,这也是可
持续发展和科学发展观的具体应用和良好实践。
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