全 文 ：植　　　物　　　研　　　究
BULLETIN OF BOTANICAL RESEARCH
第 17 卷　第 2 期 1997 年　4 月
Vol.17　No.2 April , 　1997
绿化林木氯含量 、质膜透性与
季节的关系及其抗性的初步研究
赫延龄1　张东向1　郑蔚虹1　李赫宇1　杨礼锐2
(1.齐齐哈尔师范学院生物系 , 齐齐哈尔　161006)　(2.华南农业大学基础部 ,广州　510632)
摘　要　研究表明:家榆 、糖槭 、垂柳和中东杨等四种林木叶片氯含量和质膜透性明显
随季节的更替而增加 ,林木受到氯气污染叶绿素含量显著下降。植物对氯气的吸收能
力和抗性并不尽一致 ,家榆对氯的吸收能力很大 ,但其抗性居中;中东杨对氯的吸收能
力和抗性均居中等;糖槭的吸收能力和抗性均较低;垂柳对氯的吸收能力较大 ,而且具
有很强的抗性 。
关键词　氯气;林木;氯含量;抗性
STUDYON CHANGESOF EITHER CHLORINE CONTENT
OR MEMBRANE PERMEABILITYOF LEAVES WITH
SEASONS AND HARDINESSOF TREES
He Yan-ling1　Zhang Dong-xiang1　Zheng Wei-hong1　Li He-yu1　Yang Li-rui2
(1.Depar tment o f Biology , Qiqihar Teacher College , Qiqihar Heilong jiang 161006)
(2.Depar tment o f Biochemistry , South China Agriculture University , GuangZhou 510632)
Abstract　This paper show that:Bo th chlorine content and memberane permeability of
leaves of trees increased w ith seasons.Chlorophy ll contents of t rees polluted by chlo rine
decreased , remarkably.Absorptive capacity of t rees is not equal to hardiness completely.
Though capacity of chlorine abso rptive of elm w as more intensive than other trees , hardi-
ness of elm against chlorine w as in middle levels.Either capacity of chlorine absorption or
hardiness of poplar w as in middle levels , which of boxelder in lower level.Willow pos-
sessed intensive capacity of chlorine absorption , and could wi thstand chlorine harm.
Key words　Chlo rine;Trees;Chlorine content;Hardiness
前　　言
随着工业的发展 ,排放于环境中的大气污染物日益增多。氯气是化工厂排出的主要有害
1996年 10月收稿
气体 ,其毒性比 SO2高 3 ～ 5倍 ,能导致植物叶片产生褐色伤斑 ,全叶部分漂白 ,甚至枯卷 、脱
落。在自然条件下 ,植物一方面对氯气具有一定的吸收能力 ,受到慢性伤害 ,另一方面还具有
抗性 。本文从四种绿化林木叶片的氯含量 、质膜透性和叶绿素含量等指标入手 ,研究其与季节
的关系 ,并对几种林木的抗性做了初步探讨 ,旨在为环境监测和筛选抗性强的绿化林木提供理
论依据。
1.材料和方法
1.1　供试林木的环境及生长状况
家榆(Ulmus pum ila)、糖槭(Acer negundo)、垂柳(Sal ix matsudana)和中东杨(Populus
berolinnensis)的叶片均采自齐齐哈尔电化厂厂区内。该厂每年平均氯气排放量为 2100吨 ,主
要排放源为盐酸车间 。四种林木中 ,糖槭和中东杨位于排放源西北 450m 处 ,家榆位于其西北
400m 处 ,垂柳在正北方 300m 处。氯气日平均浓度为 0.013 ～ 0.285mg/M3 空气 ,最高浓度达
1.004mg/M 3空气。
图 1　二苯基卡巴腙浓度对硝酸汞标准溶液滴定量的影响
Fig.1　Effect of concentration of dipheny lcarbarzine on vol-
ume of mercuric nitroxy l
对照区样品分别采自齐齐哈尔市浏
园公园和师范学院校园内 。
1.2　采样时间及方法
污染区春 、夏 、秋叶分别于 5 月 10
日 、6月 15日和 9月 10日采集 ,对照区
同时分别采集 。三季叶样均为定株 、定
向采于树冠底部的外缘叶片 ,选择叶龄
相同的叶片 。叶片采集后洗净 ,除叶柄 ,
在干燥箱中 105℃烘干 , 研碎 , 过 80 目
筛 ,分别贮于磨口瓶内备用。
1.3　叶片氯含量的测定　采用汞
液滴定法〔4〕 ,镍铬丝固定试样 ,通氧 ,使
之充分燃烧于碘价瓶中 ,灰分用 10ml吸
收液(2%NaOH6ml+无卤水 4ml)吸收 ,
加一滴 0.1%溴酚蓝 ,0.2N 硝酸调至黄
色 ,再加 10 滴二苯基卡巴腙指示剂 ,用
硝酸汞标准溶液滴定 ,使溶液由黄色变
为淡紫色为止。分别计算氯含量 、富氯量和富氯率。富氯量=终止时间氯含量-起始时间氯
含量;富氯率=富氯量/起始时间氯含量 。
1.4　叶片质膜透性的测定　采用文献〔1〕的方法。DDY-11A 型电导率仪测定电导率;
77-A型火焰光度计测定 K+含量(ug/ml),分别计算电解质和 K+外渗率(%)。
1.5　叶绿素含量的测定　采用Arnon的方法〔7〕。
2.结果与讨论
2.1　四种绿化林木叶片氯含量与季节的关系
为测定林木叶片氯含量 ,我们对二苯基卡巴腙指示剂的最佳浓度进行了选择 ,结果见图
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图 2　四种绿化林木叶片氯含量与季节的关系
Fig.2　Changes of chlo rine content in leaves of four
species trees with seasons
1。
结果表明 ,随着指示剂浓度的增加 ,汞液滴定
用量逐渐减少 ,在 0.1%处为曲线拐点 ,根据试验
观察 ,取 0.05%试剂浓度 ,滴定终点变色过程极
缓慢 ,变色程度不显著;而选用 0.2 和 0.3%浓度
时 ,终点变色过于迅速 ,滴量不易控制 。只有 0.
1%变色过程平缓 ,程度鲜明 ,且滴量易于控制。
因此认为 ,用汞液法测定叶片氯含量 ,二苯基卡巴
腙指示剂浓度以 0.1%为宜 。
对叶片氯含量测定结果表明 ,四种绿化林木
都具有富集氯的能力 ,无论在污染区还是对照区 ,
都吸收了一定量的氯 ,且叶片氯含量随时间而不
断累积(图 2)。表 1 显示 ,四种林木叶片氯的富
集量明显随季节的更替而变化 ,其中家榆 、垂柳秋
季叶片的氯富集量明显高于夏季 ,而糖槭 、中东杨
则相反 。从氯富集率来看 ,则都表现为夏叶高于
秋叶 ,这反映了植物的富氯能力随春 、夏 、秋的季节变化而具有一定规律性 。
表 1　 污染区四种林木春 、夏 、秋季叶富氯能力的比较
Table 1　Comparison to capacity of chlorine absorption of four species trees from pollution
area in threes seasons
树种
Species
富氯量
Chlorine content(mg/ g.DW)
富氯率
Percentaqe of chlorine content(%)
春～ 夏
Spring to summer
春～ 秋
Summer to autumn
春～ 夏
Spring to summer
春～ 秋
Summer to autumn
家榆 elm 5.25±1.32 10.81±2.15 151.4 123.9
糖槭 boxelder 5.26±1.26 1.61±0.22 162.5 11.9
垂柳 Willow 2.35±0.62 4.07±0.96 75.0 71.4
中东杨 poplar 4.15±1.12 2.15±0.57 132.3 30.1
氯参与植物光合作用中的水的光解和氧的释放〔1〕 ,而且氯气对植物呼吸作用有显著影
响〔3〕 。结果显示 ,四种林木随春 、夏 、秋季节的更替 ,叶片氯含量呈递增趋势 ,这除与植物本身
的富氯能力有关外 ,还与本地气候条件有关。林木在长日照 、气温高的夏季生长旺盛 ,光合 、呼
吸作用都较春 、秋季强烈 ,故而夏季叶片氯的富集率高于秋季 ,这与已有报道基本一致〔2 ,5〕 ,另
一方面 ,四种林木富集氯的能力明显不同 ,其中垂柳和家榆的吸收能力较大 ,中东杨其次 ,糖槭
1972 期　　　　　赫延龄等:绿化林木氯含量 、质膜透性与季节的关系及其抗性的初步研究
的吸收能力最小 。
2.2　四种林木叶片膜透性与季节的关系
质膜透性是研究植物抗性的重要生理指标〔1〕 。我们对四种林木叶片电解质外渗率和 K+
外渗率测定结果表明 ,无论在污染区还是对照区 ,林木叶片膜透性均随时间而显著增大 ,且污
染区质膜透性显著高于对照 ,表明氯污染对叶片质膜的半透性具有一定的破坏作用(图 3 , 4)。
在污染区中 ,家榆 、垂柳叶片的电解质外渗率秋季比春季增加了 75.5%,增加率为最小 , 中东
杨则增加率较大(81.8%);但其 K+外渗增加率最小 , 仅为 61.3%, 家榆增加 84.2%。糖槭
这两项指标增加率均为 90%左右 ,高于其他林木。
图 3　四种林木叶片电解质外渗率随季节的变化
Fig.3　Changes of solute leakage from leaves of four
trees with seasons
1.污染 Pollut ion;2.对照 Control
图 4　四种林木叶片 K +外渗率随季节的变化
Fig.4 　Changes of K + leakage from leaves of four
species trees w ith seasons
1.污染 Pollution , 2.对照 Cont rol
2.3　污染区与对照区林木叶片叶绿素含量的比较
从污染区现场观察 ,垂柳距污染源最近 ,该树枝条发育并不健壮 ,但叶片发育正常 ,叶色鲜
绿 ,并无伤斑;家榆和中东杨发育正常 ,但少数叶片出现褐色伤斑;糖槭尽管长势较旺盛 ,但部
分叶片褪为黄绿色 ,少数呈水渍状 。
氯气对叶绿素具有直接破坏作用〔6〕 。表2表明 ,污染区叶片叶绿素含量显著低于对照 ,其
中糖槭的下降率最大;其次是家榆和中东杨;垂柳的下降率较小 ,表明垂柳对氯气污染具有较
强的抗性 。
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　　表 2 污染区中四种林木叶片叶绿素含量及其与对照区的比较
Table 2　Comparison chlorophull contents in leaves of four species trees from pollution
area with that from control.
树种
Species
叶绿素含量
chlorophyll content(mg/g.fw)
对照
Control
污染
pollution
对照下降率
decrease than control
(%)
家榆 elm 7.54±1.26 5.12±0.80 47.8
糖槭 boxelder 5.53±1.16 3.50±0.53 58.0
垂柳 w illow 8.53±1.40 5.27±0.68 30.7
中东杨 poplar 8.20±1.24 5.81±0.74 41.4
结　　语
植物对氯气具有吸收和累积能力 ,林木叶片氯含量和质膜透性明显随季节的更替而递增;
林木受到氯气污染叶绿素含量显著下降 。植物对氯气的吸收能力和抗性并不尽一致 ,家榆尽
管对氯的吸收能力很大 ,但结合抗性指标(质膜透性和叶绿素含量)分析 ,其抗性居中;中东杨
对氯的吸收能力和抗性均居中等;糖槭的吸收能力和抗性均较低 ,属于对氯气敏感型植物;垂
柳不仅对氯的吸收能力较大 ,而且还具有很强的抗性。
参　　考　　文　　献
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1992 期　　　　　赫延龄等:绿化林木氯含量 、质膜透性与季节的关系及其抗性的初步研究