全 文 ：书西北植物学报!
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收稿日期$
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基金项目$林业公益性行业科研专项"
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作者简介$宋
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彬"
#*11
#!在读硕士研究生!主要从事城市森林生态研究
2)34.5
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通信作者$王得祥!教授!博士生导师!主要从事森林生态与森林可持续经营研究
2)34.5
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种园林树种叶片解剖结构与其
二氧化硫吸收能力的关系
宋
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彬!王得祥"!张
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义!刘红茹
"西北农林科技大学 林学院!陕西杨陵
,#!#""
#
摘
!
要$在陕西延安设置空气污染程度不同"重度(轻度污染和对照#的样区!采集常见的
#%
种园林树种叶片!测定
其含硫量!并运用单因素方差分析和平均污染指数法评价它们的吸硫能力&同时!利用石蜡切片法和指甲油印法观
察
%
个采样区各树种样叶
#!
项叶片解剖结构指标!通过主成分分析和通径分析研究树种叶片解剖结构对其吸收
积累二氧化硫能力的影响结果表明$"
#
#不同树种在不同污染区对二氧化硫的吸收降解能力存在显著差异!相同
污染情况下不同树种之间的含硫量和相对吸硫量也存在显著差异!
#%
种园林树种的平均吸硫能力大小依次为$旱
柳(垂柳(碧桃(桃树较强"
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#!其次为紫叶李(国槐(龙爪槐(小叶黄杨"
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#!紫丁香
居中(红叶小檗(臭椿(白蜡(金叶女贞较弱"
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#
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项叶片解剖结构指标"叶厚(上表皮厚度(下
表皮厚度(上表皮角质层厚度(下表皮角质层厚度(栅栏组织厚度(海绵组织厚度(栅栏组织海绵组织厚度比(叶片
结构紧实度(下表皮气孔密度(下表皮气孔长度(下表皮气孔宽度#在
#%
种园林树种间差异显著!变化范围极大!具
有较高灵敏度"
%
#主成分分析表明!前
(
项主成分累计信息量已达
1,+1,$>
!并从中选出叶片紧实度(上表皮角
质层厚度(气孔宽度(下表皮角质层厚度(气孔密度和气孔长度
&
项贡献率较大的指标&通径分析显示!叶片的上表
皮角质层厚度(叶片紧实度和气孔宽度对树种的吸收积累二氧化硫能力直接影响较大"直接通径系数分别为
"+*!
(
#+(*
和
"+&$
#!但对叶片吸硫能力的间接作用均不强!而下表皮角质层厚度及气孔的密度和长度对叶片吸收积累
二氧化硫有较大的间接影响!且间接作用远高于直接作用因此!上述
&
项叶片解剖指标可以作为选择园林树种
吸收降解二氧化硫能力的综合评价指标
关键词$园林树种&叶片&含硫量&解剖结构&吸硫能力
中图分类号
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$ 文献标志码$
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近年来!随着全球工业化和城市化的迅猛发展!
空气污染问题已经成为严重的城市环境问题延安
作为革命圣地和国家级历史文化名城!地处陕北黄
土高原丘陵沟壑区!属于内陆干旱半干旱气候!生态
环境较为脆弱!严重的风沙和水土流失导致当地沙
尘较大!空气质量较差*#+近年来由于当地能源产
业和红色旅游的繁荣!机动车尾气(燃油燃煤及燃烧
生活垃圾等导致的大气硫化物污染物的排放量日益
增大*!+!区域性大气复合污染!如二氧化硫"
AB
!
#污
染等日益严重!大气污染的防治已经成为城市环保
和城市规划的首要目标*%+
植物通过呼吸作用对大气中的污染物在一定程
度内具有吸收转化能力!对于大气具有很强的净化
作用*(),+叶片是植物进行呼吸作用与光合作用的
主要器官!其形态和解剖结构特征最能体现环境因
子的影响程度和植物对环境的适应能力!研究植物
解剖结构和吸收
AB
!
能力对于生态环境脆弱地区
园林树种的选择和空气净化具有重要意义*1)*+近
年来!关于叶片解剖结构的研究多集中在植物抗旱
性方面*#"+!对于植物吸硫能力的研究则多注重
AB
!
对植物的伤害症状及对生理生化指标的影响!而通
过考察叶片解剖结构来探讨多种植物对大气中
AB
!
净化能力的报道相对缺乏因此!本研究基于延安
城区常见园林树种叶片解剖结构的考察!对它们吸
硫能力进行比较分析!为延安及类似地区城市园林
植物种的筛选及其景观配置提供科学依据
#
!
材料和方法
$+$
!
研究区概况
延安市地处黄土高原丘陵沟壑区!位于
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!平均海拔
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!
属于内陆干旱半干旱气候!年平均日照时数
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!年平均气温
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!年平均降雨
量
$""33
!其中
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集中在
,
"
*
月份延安市内
植物分布不均(树种单一!近山区主要树种有刺槐(
侧柏和少量油松!城区分布的主要树种有国槐(垂柳
等*##+延安市扬沙天气频频出现!导致空气质量较
差!近些年随着延安社会经济和红色旅游业的繁荣
发展!机动车尾气(燃油燃煤及锅炉烟尘等导致的大
气硫化物污染物的排放量大幅度增长
$+7
!
样区与树种选择
根据延安市空气污染特点及不同绿化树种划分
%
种样区!分别为重度污染区"工业区#(轻度污染区
"商业区(住宅区#和对照区"公园(绿化带#!以上
%
个样区空气中的
AB
!
平均质量浓度分别为
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(
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和
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在对延安市现有园林绿
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期
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彬!等$
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种园林树种叶片解剖结构与其二氧化硫吸收能力的关系
表
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!
试验材料的基本情况
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代号
P6植物种
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科
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属
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生活型
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白蜡
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木犀科
B5G4:G4G
腀属
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乔木
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臭椿
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苦木科
A.34N6O94:G4G
臭椿属
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乔木
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垂柳
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杨柳科
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柳属
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旱柳
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杨柳科
A45.:4:G4G
柳属
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国槐
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豆科
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槐属
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龙爪槐
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2
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豆科
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槐属
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乔木
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桃树
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蔷薇科
a6/4:G4G
桃属
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乔木
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碧桃
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-1
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2
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蔷薇科
a6/4:G4G
桃属
0&
-1
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乔木
\NGG
*
紫丁香
!
-
4$+
1
".,#""
木犀科
B5G4:G4G
丁香属
!
-
4$+
1
"
小乔木
A3454N96N
#"
紫叶李
54)+)(/34"($
6
34":X+
2
$(("4*$$
蔷薇科
a6/4:G4G
李属
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小乔木
A3454N96N
##
红叶小檗
:34,34$(8)+,34
1
$$:X+"4.
2
)4
2
)43"
小檗科
EGN9GN.<4:G4G
小檗属
:34,34$(
灌木
AUNO9
#!
金叶女贞
<$
1
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-
.
木犀科
B5G4:G4G
女贞属
<$
1
)(4)&
灌木
AUNO9
#%
小叶黄杨
:)%)(($+$/"
黄杨科
EO=4:G4G
黄杨属
:)%)(
灌木
AUNO9
化植物进行实地踏查的基础上!选择生长状况良好(
观赏价值较高及综合应用规模较大的
#%
种园林树
种为研究对象!具体情况见表
#

$+%
!
研究方法
实验材料于
!"#%
年
*
月分别采集延安不同污
染样区"重度(轻度污染和对照#样叶!选择生长健
壮(接收光照均匀的代表性植株!按不同方向取植株
向阳面中部成熟叶
!""
7
*
#!
+
!同时选取
(
"
&
片样叶
沿中脉两侧取长
#+":3
(宽
"+$:3
的小片!若为复
叶则从植株向阳面中部复叶第三对"从基部起#的主
脉中部取样!立即用
R@@
固定液封存*#%+
$+%+$
!
叶片组织结构观察
!
叶片组织结构通过石
蜡切片法进行观察将用
R@@
固定"
!(U
以上#的
样叶经各级浓度梯度的酒精脱水处理(氯仿透明(浸
蜡(包埋修整后!用旋转式切片机进行切片!切片厚
度约为
#"
#
3
切片经二甲苯脱蜡!苯胺番红固绿
染色!之后用树胶封片采用
Z6S.:L34
7
G@<)
X40:G<%+!
软件观察叶片组织结构!分别测量叶片
厚度(上下表皮角质层厚度(上下表皮厚度(栅栏组
织厚度(海绵组织厚度(中脉厚度(维管束厚度等!每
项指标测量
("
组数据计算平均值
$+%+7
!
叶表面特征观察
!
叶表面特征观察采用指
甲油印法*#(+用指甲油涂于样品叶片表面取印记!
水封后制成临时装片在
Z6S.:L34
7
G@%+!
软件下观察测量叶片气孔器密度(气孔器长度
和宽度!每项指标测量
("
组数据计算平均值
$+%+%
!
叶片硫含量的测定
!
用硫酸钡比浊法测量
叶片含硫量*#$)#&+将所采样叶经自来水(去离子水
冲洗*#,+!烘干后!用粉碎机粉碎用消化液*#1+"
#+,
7
偏钒酸铵!
#!""3K
高氯酸!
#"$"3K
硝酸!
,+$
7
重铬酸钾#加热消化!定容再利用原子吸收分光
光度计在
(("03
波长下测量吸光度值!计算出叶
片含硫量!同一样品
%
次重复!结果取其平均值
$+%+@
!
平均吸硫能力评价
!
植物叶片中本身含有
硫元素!用不同区域树种叶片硫含量减去相对清洁
区域"对照区#树种叶片硫含量!即可排除植物叶片
自身所含硫元素!得出不同树种的相对吸硫量*#*+
用平均污染指数法计算树种的污染指数"
>?
#作为
平均吸硫能力*!")!#+!平均污染指数计算公式为$
@
$
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@
A
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$
+
$b#
@
$
%
+
式中!
@
$
为污染指数&
+
为样区数量&
@
&
为污染区某
树种的叶片硫含量&
@
A
为对照区对应树种叶片硫
含量
$+%+A
!
数据统计分析
!
采用
2=:G5!"",
软件对数
据进行处理!用
AcAA#,+"
统计分析软件进行单因
素方差分析(相关性分析(主成分分析和通径分析
!
!
结果与分析
7+$
!
不同树种叶片含硫量的比较分析
各树种间的叶片含硫量存在显著性差异!且含
量高低在重度污染区(轻度污染区和清洁对照区表
现出相同趋势!并随污染程度加重而增加"表
!
#
其中!各树种叶片含硫量在重度污染区(轻度污染区
和清洁对照区的变化范围分别为
#+(#
"
,+,*
(
#+"(
"
(+("
和
"+$1
"
!+1#3
7
%
7
!并均以垂柳(旱柳(金
叶女贞的硫含量居前三位!以桃树和碧桃的硫含量
居最后两位!最高含量树种分别为最低含量树种的
$+$!
倍(
+!%
倍和
(+1(
倍&就同一树种而言!其叶
1"!#
西
!
北
!
植
!
物
!
学
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报
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%$
卷
表
7
!
各污染区域不同树种叶片的含硫量
\495G!
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P63
Y
4N./60/6Q/O5QON:60SG0S.05G4XG/4360
7
/
Y
G:.G/QN63<.QQGNG0S
Y
65OSG<4NG4/
树种
A
Y
G:.G/
叶片含硫量
KG4Q/O5QON:60SG0S
%"
3
7
,
7
#
#
重度污染区
IG4X.5
TY
65OSG<4NG4
轻度污染区
K.
7
US5
TY
65OSG<4NG4
对照区
Pd
Y
56S/
叶片相对吸硫量
aG54S.XG5G4Q/O5QON:60SG0S
%"
3
7
,
7
#
#
重度污染区
IG4X.5
TY
65OSG<4NG4
轻度污染区
K.
7
US5
TY
65OSG<4NG4
平均污染指数
>?
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7
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7
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7
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-
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!!
注$同列数据后不同小写字母者表示树种差异显著"
5
%
"+"$
#&同行数据后不同大写字母者表示采样区间显著差异"
5
%
"+"$
#下表同
C6SG
$
\UG<.QQGNG0S56VGN:4/G5GSSGN/.0SUG/43G:65O303G40/.
7
0.Q.:40S<.QQGNG0:G4360
7
/
Y
G:.G/4S"+"$5GXG5+\UG<.QQGNG0SO
YY
GN:4/G5GSSGN/.0SUG/43G:65)
O303G40/.
7
0.Q.:40S<.QQGNG0:G4360
7
/43
Y
5.0
7
NG
7
.60/4S"+"$5GXG5+\UG/43G4/9G56V+
片硫含量均随污染程度的加重而逐渐显著提高!在
各污染区域间均存在显著性差异可见!叶片的含
硫量不仅与树种有关!也与环境的污染程度密切相
关!但树木本身的遗传性状是决定因素
重度或者轻度污染区树种叶片含硫量与清洁对
照区叶片含硫量之差即为叶片相对吸硫量!表示不
同区域环境中不同树种的硫相对净吸收能力从表
!
可得!重度污染区"姚店工业区#叶片相对吸硫量
较高的树种为旱柳(垂柳和紫叶李!其次为白蜡(国
槐和龙爪槐!相对吸硫量最低的为金叶女贞而轻
度污染区"丽景花苑(虎头苑小区(东苑小区#的树种
叶片相对吸硫量较高和最低的树种与重度污染区的
完全一致!即相对吸硫量较高的为垂柳(旱柳和紫叶
李!最低的为金叶女贞!但相对吸硫量居中的树种却
不同!为桃树(小叶黄杨和碧桃方差分析结果表
明$不同污染程度条件下!同种树之间含硫量和相对
吸硫量均有差异!叶片含硫量和相对吸硫量都随着
污染的加重而升高!即表现出重度污染区
#
轻度污
染区
#
对照区的规律&相同污染情况下!不同树种之
间的含硫量和相对吸硫量之间也存在显著差异
进一步采用平均污染指数法计算每个树种的污
染指数"表
!
#!不同植物的平均吸硫能力表现为旱
柳平均吸硫能力最强!金叶女贞最弱!其余园林种树
平均吸硫能力居中
7+7
!
不同树种之间叶片解剖结构的比较
对
#%
种园林树种的叶片解剖结构比较分析表
明!国槐(龙爪槐为等面叶!其余植物种全为异面叶
"图版
$
#其中!金叶女贞叶片最厚"
%$(+#
#
3
#!
垂柳叶片最薄"
#!"+*
#
3
#!其余植物种介于其间&
上表皮角质层厚度变化范围为
#+*
"
%+,
#
3
!其中
以小叶黄杨最厚!其次是旱柳(臭椿(紫叶李等!最薄
是紫叶小檗&下表皮角质层厚度范围在
#+1
"
!+,
#
3
!碧桃(紫叶李最厚!国槐最薄!而紫叶小檗下表
皮角质层不明显&上表皮厚度范围在
#$+(
"
%%+&
#
3
之间!差异较大!且小叶黄杨的上表皮最厚!垂
柳上表皮最薄&下表皮厚度范围在
##+$
"
!$+#
#
3
!
并以白蜡最厚!垂柳最薄"表
%
!图版
$
#
同时!各供试树种间叶片的栅栏组织厚度"变幅
为
(&+%
"
!!,+*
#
3
#(海绵组织厚度"变幅为
%#+(
"
#!1+1
#
3
#差异显著"
5
%
"+"$
#其中!龙爪槐(
国槐 无海 绵组织 分化!龙爪槐 栅栏 组 织 最 厚
"
!&*+#
#
3
#!其次是国槐(金叶女贞(旱柳(紫丁香
等!碧桃最薄"
$"+&
#
3
#&海绵组织最厚为金叶女贞
"
#$%+&
#
3
#!最薄为碧桃"
(*+"
#
3
#&栅栏组织与海
绵组织之比最大最小分别为紫叶李"
#+1
#和红叶小
檗"
+(
#&叶片结构紧实度是反映栅栏组织发育程度
的指标!栅栏组织越发达!越有利于植物在逆境下生
存 各供试材料中!龙爪槐(旱柳(垂柳的叶片结构
*"!#
&
期
!!!!!!!!!!!
宋
!
彬!等$
#%
种园林树种叶片解剖结构与其二氧化硫吸收能力的关系
表
%
!
延安市
$%
种园林树种叶肉组织解剖结构特征
\495G%
!
KG4Q404S63.:45:U4N4:SGN./S.:/6QSU.NSGG06N043G0S45
Y
540S/.0J40
)
40
结构指标
@04S63.:45
/SNO:SONG.0植物种
A
Y
G:.G/
# ! % ( $ & ,
\K
%
#
3 !$$+!e$+%9 !!(+$e$+!< #!"+*e&+,. #&*+(e,+%
7
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\M2
%
#
3 #,+1e#+!: #1+*e#+%9 #%+%e#+(Q #1+#e#+&: #*+!e!+!: #,+#e#+,:< #&+&e#+(<
\K2
%
#
3 #*+1e%+%4 #$+*e"+,: ##+1e"+*Q #,+#e#+,9 #%+&e"+*: #&+!e#+#9: ##+*e"+1Q
P\M2
%
#
3 %+&e"+%: (+#e"+$9 %+#e"+(G (+(e"+!4 !+,e"+(9: %+(e"+%< !+,e"+%Q
P\K2
%
#
3 !+$e"+%4 !+%e"+#9 #+*e"+!: !+(e"+(9 #+*e"+%9: !+(e"+%9 !+!e"+#9
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#
3 ##1+$e!+"< ,1+*e(+#
7
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#
3 *1+&e%+14 1!+1e%+&9 ,"+1e%+!<
c
%
A #+!e"+"$< "+*e"+",G
!

!

!

!
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7
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AK
%
#
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-
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%
#
3 !&+!e#+19 #(+$e"+(
7
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7
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AF
%
33
!
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7
%&,+$e!#+$
-
结构指标
@04S63.:45
/SNO:SONG.0植物种
A
Y
G:.G/
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\K
%
#
3 #!!+1e!+,.
!
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%
#
3 #*+1e#+,9 #$+1e!+!< #&+1e#+(< #*+,e#+&: !#+,e#+$9 !%+#e#+,:
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%
#
3 #!+1e"+*GQ #(+(e#+%: #!+!e#+1< #(+!e#+!: #&+&e!+%9 #1+(e#+*:
P\M2
%
#
3 %+%e"+!P\K2
%
#
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#
3 $"+&e%+%. #!!+!e$+,: *$+1e$+*7
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#
3 (*+"e!+"
7
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%
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PKA "+(e"+"%Q "+&e"+"%9 "+$e"+"19 "+!e"+"#G "+(1e"+"(9 "+(e"+"%:
AK
%
#
3 %"+&e#+#: !#+*e!+#
7
#,+*e#+!
-
!#+,e!+(
7
!,+(e"+(< %*+&e#+%4
A;
%
#
3 !%+$e#+*: !"+&e#+$< #!+,e"+*U #1+#e#+*G #,+,e#+1G %#+(e!+#4
AF
%
33
!
(!#+%e!*+#U $"&+!e*%+&< ###&+,e#(#+!4 !,$+,e%(+$5 $,#+(e%#+(: #,#+!e*+(3
!!
注$物种代号同表
#+\K+
叶厚&
\M2+
上表皮厚度&
\K2+
下表皮厚度&
P\M2+
上表皮角质层厚度&
P\K2+
下表皮角质层厚度&
\c\+
栅栏组织厚度&
\A\+
海绵组
织厚度&
c
%
A+
栅栏组织海厚度%绵组织厚度的比值&
PKA+
叶片结构紧
!
实度&
AK+
下表皮气孔长度&
A;+
下表皮气孔宽度&
AF+
下表皮气孔密度&同行不同小写字母表示物种间在
"+"$
水平差异显著下同
C6SG
$
\UG/
Y
G:.G/:6&
\K+\U.:]0G//6Q5G4XG/
&
\M2+\U.:]0G//6QO
YY
GNG
Y
.&
\K2+\U.:]0G//6Q56VGNG
Y
.&
P\M2+POS.:5G
SU.:]0G//6QO
YY
GNG
Y
.&
P\K2+POS.:5GSU.:]0G//6Q56VGNG
Y
.&
!
\c\+\U.:]0G//6Q
Y
45./4&
\A\+\U.:]0G//6Q/
Y
60
7T
S.//OG
&
c
%
A+\U.:]0G//N4S.66Q
Y
45./4Y
60
7T
S.//OG
&
PKA+P63
Y
4:S0G//6Q5G4Q/SNO:SONG
&
AK+AS6345G0
7
SU6Q56VGNG
Y
.&
A;+AS634V.Y
.!
3./
&
AF+AS634T
6Q56VGNG
Y
.&
SUG<.QQGNG0S5GSSGN/.0SUG/43G:65O303G40/.
7
0.Q.:40S<.QQGNG0:G4360
7
/
Y
G:.G/4S"+"$5GXG5+\UG/43G4/9G56V+
的紧实度最大"
+*
#!红叶小檗叶片结构紧实度最小
"
+!
#!其余植物种居中"表
%
#
另外!气孔是植物控制水分和进行气体交换的
通道!直接影响植物的呼吸和蒸腾作用本研究结
果显示"表
%
#!
#%
种供试树种气孔主要分布在下表
皮!气孔密度的变化范围极大"
#,#+!
"
###&+,
33
!
#!单位面积内气孔数最多的是紫叶李!其次
是白蜡(金叶女贞(紫丁香等!单位面积气孔数最少
的是小叶黄杨&小叶黄杨气孔最长"
%*+&
#
3
#!宽度
最大"
%#+(
#
3
#!而国槐的气孔长度最短"
#$+(
#
3
#!宽度最小"
#!+#
#
3
#
7+%
!
各园林树种吸硫能力与解剖结构相关性分析
根据测定树种的平均吸硫能力"表
!
#!分别选
出平均吸硫能力较强"垂柳(旱柳和碧桃#(一般"国
槐(龙爪槐(桃树(紫叶李和小叶黄杨#和较弱"金叶
女贞(白蜡(臭椿(紫丁香和紫叶小檗#的树种进行叶
"#!#
西
!
北
!
植
!
物
!
学
!
报
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
%$
卷
片解剖结构比较分析结果表明$吸收积累
AB
!
能
力较强的树种如垂柳(旱柳和碧桃的叶片下表皮角
质层厚度和栅栏组织厚度较厚!叶片紧实度较大!而
叶片厚度(气孔大小及密度均属于一般水平如垂
柳(旱柳(国槐(龙爪槐等树种栅栏组织厚度分别为
#"%+(
(
#((+&
(
!!,+*
(
!&*+#
#
3
&叶片结构紧实度分
别为
"+*
(
"+*
(
"+1
(
"+*
反观吸收积累
AB
!
能力较
弱的树种!如紫丁香(红叶小檗和金叶女贞等叶片气
孔密度集中在
!,$+,
"
$,#+(33
!
!且气孔开口较
大而下表皮角质层厚度较大这可能是因为在一定
程度上厚度较大的下表皮角质层和栅栏组织使得随
呼吸作用进入叶片的
AB
!
很难离开!进而在叶片内
部被积累转化
综合植物平均吸硫能力和解剖结构数据来看!
随着吸收积累
AB
!
能力的增长!所选树种的栅栏组
织厚度(海绵组织厚度也逐渐升高!同样升高的还有
叶片结构紧实度和叶片上表皮角质层厚度!而下表
皮角质层厚度(叶片气孔密度和气孔器大小则出现
降低的趋势结合图版
$
得知!受环境制约的植物
叶片结构!其叶片中的栅栏组织比较发达!而且细胞
排列紧密为多层结构!而海绵组织则逐渐退化!因而
对进入叶片内的
AB
!
起到一定的积累作用而即
使叶片的呼吸作用强!初期随呼吸作用进入叶片的
AB
!
含量较大!气孔开口较大也使得
AB
!
可以再次
随呼吸作用被排出叶片
然而研究各园林树种吸硫能力与叶片解剖结构
关系!过多地选入相关密切的叶片解剖指标不仅不
利于揭示叶片的结构特征!还会对植物的吸硫能力
表
@
!
主成分载荷矩阵表
\495G(
!
cN.0:.
Y
45:63
Y
60G0S/34SN.=
指标
L0主成分
cN.0:.
Y
45:63
Y
60G0S
# ! % (
叶厚
\U.:]0G//6Q5G4XG/ "+(&& "+$1" "+#&# "+&#"
上表皮厚度
\U.:]0G//6QO
YY
GNG
Y
.下表皮厚度
\U.:]0G//6Q56VGNG
Y
.上表皮角质层厚度
POS.:5GSU.:]0G//6QO
YY
GNG
Y
.下表皮角质层厚度
POS.:5GSU.:]0G//6Q56VGNG
Y
.栅栏组织厚度
\U.:]0G//6Q
Y
45./4海绵组织厚度
\U.:]0G//6Q/
Y
60
7T
S.//OG "+,!, "+!$! "+#&! "+%#!
栅栏组织海绵组织厚度比
\U.:]0G//N4S.66Q
Y
45./4Y
60
7T
S.//OG "+($% "+$#" "+&## "+%%%
叶片结构紧实度
P63
Y
4:S0G//6Q5G4Q/SNO:SONG "+1," "+&#* "+#$( "+#!"
下表皮气孔密度
AS634T
6Q56VGNG
Y
.下表皮气孔长度
AS6345G0
7
SU6Q56VGNG
Y
.下表皮气孔宽度
AS634V.Y
.特征值
RG4SONGX45OG (+%(% !+&%& !+""% #+$&%
贡献率
P60SN.9OS.60
Y
GN:G0S4
7
G
%
> %&+#*$ !#+*&1 #&+&1* #%+"!!
积累贡献率
@::O3O54S.60:60SN.9OS.60
%
> %&+#*$ $1+#&% ,(+1$! 1,+1,$
表
A
!
B
种叶肉组织解剖结构特征与平均吸硫能力的相关系数及通径系数
\495G$
!
P6NNG54S.60:6GQQ.:.G0S/40<
Y
4SU:6GQQ.:.G0S/9GSVGG0\;40<&5G4Q404S63.:45:U4N4:SGN./S.:/
结构指标
@04S63.:45
/SNO:SONG.0相关系数
P6NNG54S.60
:6GQQ.:.G0S
直接通径系数
F.NG:S
Y
4SU
:6GQQ.:.G0S
间接通径系数
L0<.NG:S
Y
4SU:6GQQ.:.G0S
P\M2 P\K2 PKA AK A; AF
P\M2 "+#( "+*! "+#$ "+%$ "+#! "+", "+#!
P\K2 "+"& "+%! "+(% "+%! "+1$ "+!$ "+#"
PKA "+(& #+(* "+!1 "+", "+!! "+"& "+!"
AK "+"* "+%% "+$( "+&# "+*1 "+(" "+$,
A; "+(( "+&$ "+%! "+#! "+#% "+!" "+!(
AF "+#% "+(% "+!& "+&, "+,# "+$1 "+%&
!!
注$
P\M2+
上表皮角质层厚度&
P\K2+
下表皮角质层厚度&
PKA+
叶片结构紧实度&
AK+
下表皮气孔长度&
A;+
下表皮气孔宽度&
AF+
下表皮
气孔密度
C6SG
$
P\M2+POS.:5GSU.:]0G//6QO
YY
GNG
Y
.&
P\K2+POS.:5GSU.:]0G//6Q56VGNG
Y
.&
PKA+P63
Y
4:S0G//6Q5G4Q/SNO:SONG
&
AK+AS6)
345G0
7
SU6Q56VGNG
Y
.&
A;+AS634V.Y
.&
AF+AS634T
6Q56VGNG
Y
.##!#
&
期
!!!!!!!!!!!
宋
!
彬!等$
#%
种园林树种叶片解剖结构与其二氧化硫吸收能力的关系
产生认识上的偏差!因此选择彼此独立的有代表性
的指标才能获得最优的方案主成分分析可以通过
线性变换将多个变量筛选出较少个数重要变量!各
指标在主成分中的载荷值不同!指标的载荷值越大!
说明其对主成分的贡献越大!典型性越强
对所选
#%
种园林树种叶片解剖指标进行主成
分分析!由表
(
可以看出前
(
项主成分累计信息量
已达
1,+1,$>
!可以概括绝大部分信息!故从前
(
项主成分中选出叶片紧实度"
PKA
#(上表皮角质层
厚度"
P\M2
#(气孔宽度"
A;
#(下表皮角质层厚度
"
P\K2
#(气孔密度"
AF
#和气孔长度"
AK
#
&
项贡献
率较大的指标作为新的综合因子系!用以反映植物
对环境的生态适应特征
为了进一步探索延安市园林树种叶片解剖结构
与其
AB
!
吸收能力之间的关系!依据上述主成分分
析结果!对延安市
#%
种园林树种的
&
项叶片解剖结
构指标和树种平均吸硫能力进行通径分析
表
$
显示!叶片紧实度"
PKA
#(上表皮角质层厚
度"
P\M2
#和气孔宽度"
A;
#对叶片的平均吸硫能
力的直接通径系数较大!分别为
#+(*
(
"+*!
和
"+&$
!
但是这
%
项指标通过其他结构指标对叶片吸硫能力
的间接作用均不强!从而使得这
%
项指标与平均吸
硫能力之间没有达到显著相关反观下表皮角质层
厚度"
P\K2
#(气孔密度"
AF
#和气孔长度"
AK
#虽然
对叶片平均吸硫能力的直接作用不强!但是通过对
其他指标的间接作用却远高于直接作用由此可
见!这
&
项解剖结构指标均可成为园林树种吸收降
解
AB
!
能力综合评价的指标
%
!
讨
!
论
植物在进化过程中已形成了一定的形态结构特
征!并借助这些特征在其个体发育中使自己适应外
部环境!正常生长发育和繁殖研究表明植物的叶
片结构形态(质地(类型及叶面积都直接影响叶片对
二氧化硫(颗粒物和重金属的吸收能力*!!+植物叶
片形态结构特征也对植物在逆境中表现出的抗逆性
起到决定性的作用*!%+
本研究中!不同树种的叶片解剖结构间存在显
著差异!而处在不同污染区域的同一树种的叶片解
剖结构也不尽相同!说明树种处于逆境时!叶片解剖
结构发生了一系列变化来提升本身的抗逆性使自己
适应外部环境!基本可以反映植物对逆境的适应能
力!也为选择吸收降解硫能力较高的树种提供了参
考标准!主要表现在以下几个方面$
首先!提升植物的抗逆性高度发达的栅栏组
织具机械支撑能力!能保护叶片经受
AB
!
逆境而不
至于立即萎蔫平均吸硫能力最大的垂柳(旱柳的
栅栏组织厚度位于前列!紧密厚实的栅栏组织对叶
片有极大的维持稳定性的作用!对叶片内的
AB
!
也
起到一定的滞留作用通过对植物叶片的比较解剖
结构与植物逆境抗性的关系研究表明!植物栅栏组
织变厚!海绵组织变薄!二者比值变大!说明植物的
抗逆性越强!本研究的树种吸硫能力与叶片解剖结
构的关系与文献*
!()!&
+的研究结果一致
其次!提升植物叶片保水能力
AB
!
具有水溶
性!保水能力不仅可以提升植物对
AB
!
的吸收降解
能力!还可以从侧面反映植物的抗逆性角质层是
由不透水的脂肪性物质组成!能有效地减少叶片的
蒸腾耗水和阻碍
AB
!
离开叶片组织!较厚的上表皮
角质层不仅起到阻止叶片内
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扩散出的功能!还
可以起到保水作用!使得
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可以更好地保存在植
物体内!平均吸硫能力较强的旱柳(国槐和紫叶李的
上表皮角质层厚度都超过了其他植物李芳兰
等*!,+对植物叶片在水分和盐分胁迫下的研究指出!
在干旱条件下植物叶片具有耐旱性形态结构特点!
具体表现在叶片下表皮角质层厚度较大!植物在盐
分胁迫响应和干旱胁迫响应中表现出极为相似的叶
片解剖结构本研究在叶片解剖结构提升植物保水
能力的结论也与之一致
气孔的大小和数目也是反映植物吸收降解硫能
力的重要指标!单位面积内气孔数目较少而且气孔
器较小使得通过呼吸作用进入的
AB
!
避免了二次
排出!而且气孔密度小且气孔器较小有效地减少了
水分的蒸腾量*!1+!对于具有水溶性的
AB
!
来说!有
一定的积累保存作用
综上所述!园林树种叶片的下表皮角质层厚度(
栅栏组织厚度及叶片结构紧实度和气孔的大小(密
度是造成吸收积累
AB
!
能力差异的原因!通过叶片
解剖结构研究城市绿化树种的吸硫能力具有一定的
科学性及可操作性!并填补了植物解剖结构对于污
染物指示功能方面的空白而植物吸收积累
AB
!
是植物的形态解剖结构和生理生化反应等极其复杂
的综合指标的反映!由于吸收积累
AB
!
的复杂性以
及植物对
AB
!
逆境适应的多样性!本研究从叶片解
剖结构分析植物的吸收积累
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能力具有一定的
局限性!应在以后的研究中采用多指标的综合评价!
从而更客观系统地反映植物种的吸收积累
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