全 文 ：第 ws卷 第 y期
u s s w年 tt 月
林 业 科 学
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樟树林生态系统中多环芳烃含量和分布特征 3
潘勇军 田大伦 唐大武 康文星
k中南林学院生态研究室 长沙 wtssswl
摘 要 } 利用气相色谱仪kŠ≤l对樟树林生态系统中植物体各器官和林地土壤的多环芳烃k°„‹¶l进行定性和定量
测定 ∀结果表明 }乔木层樟树各器官中树皮的 °„‹¶含量最高 o为 { ywt Λª#®ªpt ~树干最低 o为 u {wv Λª#®ªpt ~其他依
次为籽实kz xus Λª#®ªptl 树根kz ttx Λª#®ªptl 树枝kx vxu Λª#®ªptl 树叶kw w{t Λª#®ªptl ∀樟树林生态系统中
°„‹¶含量空间分布为 }枯枝落叶层k| uvx Λª#®ªptl 乔木层kx ||x Λª#®ªptl 草本层kv yvt Λª#®ªptl 土壤层
kt wyy Λª#®ªptl 灌木层kuwx Λª#®ªptl ∀与无林地土壤的 °„‹¶含量kv wzs Λª#®ªptl相比 o樟树林土壤的 °„‹¶含
量低 xs h以上 ∀同时 o随大气降水进入樟树林的 °„‹¶o经过林木的吸附和降解后 o林内降水和地表径流的 °„‹¶种
类和含量明显减少 o说明樟树林生态系统对 °„‹¶具有吸附和降解作用 ∀
关键词 } 樟树林 o多环芳烃k°„‹¶l含量 o林下植被 o土壤
中图分类号 }≥zt{1xx 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kusswlsy p sssu p sy
收稿日期 }ussw p s| p st ∀
基金项目 }国家自然基金资助项目kvsuztswvl !国家科技部平台建设项目kussutuusl !国家重点野外台站项目kusss p szyl和国家林业局重
点科研项目kusst p szl资助 ∀
3 田大伦为通讯作者 ∀
Χονχεντρατιονσ ανδ Σπατιαλ ∆ιστριβυτιον οφ Πολψχψχλιχ Αροµατιχ
ΗψδροχαρβονσkΠΑΗσl ιν α Χινναµοµυµ χαµπηορα Στανδ
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k Ρεσεαρχη Σεχτιον οφ Εχολογψo ΧεντραλΣουτη Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Χηανγσηα wtssswl
Αβστραχτ } ׫¬¶¶·∏§¼¬±√¨ ¶·¬ª¤·¨§·«¨ ¦¤·¨ª²µ¬¨¶¤±§¦²±¦¨±·µ¤·¬²±¶²©°„‹¶¬±·«¨ ³¯¤±·¶¤±§¶²¬¯²©¤ Χινναµοµυµ χαµπηορα
¶·¤±§¤··«¨ ¶∏¥∏µ¥²©«∏½«²∏≤¬·¼o‹∏±¤± °µ²√¬±¦¨ o∏¶¬±ªŠ≤ ¬±¶·µ∏°¨ ±·q׫¨ ¦²±¦¨±·µ¤·¬²±¶²©°„‹¶¬± §¬©©¨µ¨±·²µª¤±¶²©
²√¨ µ¶·²µ¨¼·µ¨ ¶¨¬±·«¨ Χq χαµπηορα¶·¤±§¦²∏¯§¥¨ µ¤±®¨ §¬±·«¨ ©²¯ ²¯º¬±ª²µ§¨µ}¥¤µ®k{ ywt Λª#®ªptl ©µ∏¬·kz xus Λª#
®ªptl µ²²·kz ttx Λª#®ªptl  ¥µ¤±¦«kx vxu Λª#®ªptl  ¯¨ ¤©kw w{t Λª#ªptl ¶·¨° ku {wv Λª#ªptl qŒ±·«¨ º«²¯¨ Χq
χαµπηορα¶·¤±§o·«¨ ¦²±¦¨±·µ¤·¬²± ²©°„‹¶º¤¶| uvx Λª#®ªpt ©²µ¯¬·¨µox ||x Λª#®ªpt ©²µ²√¨ µ¶·²µ¨¼·µ¨ ¶¨ov yvt Λª#®ªpt
©²µ∏±§¨µ¶·²µ¨¼ «¨µ¥¤¯ ³¯¤±·¶ot wyy Λª#®ªpt ©²µ¶²¬¯¤±§uwx Λª#®ªpt ©²µ∏±§¨µ¶·²µ¨¼¶«µ∏¥¶³¯¤±·¶q׫¨ °„‹¶¦²±¦¨±·µ¤·¬²±¬±
·«¨ ¶²¬¯ ²©·«¨ Χq χαµπηορα¶·¤±§§¨¦µ¨¤¶¨§¥¼ ²√¨ µxs h ¬±¦²±·µ¤¶··²·«¤·¬±·«¨ ¶²¬¯ ²©¤¥¤µ¨ ¤¯±§q„··«¨ ¶¤°¨ ·¬°¨ o·«¨
°„‹¶¦²±¦¨±·µ¤·¬²±¬±·«¨ ·«µ²∏ª«©¤¯¯¤±§¶∏µ©¤¦¨ µ∏±²©©º¤¶¯ ²º¨ µ·«¤±·«¤·¬±·«¨ ³µ¨¦¬³¬·¤·¬²±§∏¨ ·²¤¥¶²µ³·¬²±¤±§§¨ªµ¤§¤·¬²±
²©·«¨ Χq χαµπηορα¶·¤±§q׫¨ µ¨¶∏¯·¶·«¤·Χq χαµπηορα¶·¤±§«¤§·«¨ ©∏±¦·¬²±¶²©¤¥¶²µ³·¬²±¤±§§¨ªµ¤§¤·¬²± ²©°„‹¶¦²∏¯§
³µ²√¬§¨ ¤¶¦¬¨±·¬©¬¦¥¤¶¬¶©²µ∏µ¥¤±©²µ¨¶·¦²±¶·µ∏¦·¬²± ¤±§ ±¨√¬µ²±°¨ ±·¤¯ ³µ²·¨¦·¬²±q
Κεψ ωορδσ} Χινναµοµυµ χαµπηορα¶·¤±§o°„‹¶¦²±¦¨±·µ¤·¬²±o˜±§¨µ¶·²µ¨¼ ³¯¤±·¶o≥²¬¯
多环芳烃k³²¯¼¦¼¦¯¬¦¤µ²°¤·¬¦«¼§µ²¦¤µ¥²±o简称 °„‹¶l是由 u个或 u个以上的苯环稠合在一起 o广泛存在
于环境中的有机污染物k • ¬¯¦®¨ ousss ~≥¬°¶ ετ αλqot|{tl o随其分子质量和结构不同而具有不同的物理化学性
质 ∀°„‹¶的自然来源有火山爆发 !森林植被和灌木丛燃烧以及细菌对动物 !植物的生化作用等 o但主要的来
源是人类活动 o特别是化石燃料的燃烧k金赞芳等 ousstl ∀ °„‹¶由于水溶性差 o辛醇 p水分配系数高 o常被
吸附于土壤颗粒上 o并在土壤 p植物之间进行迁移 !转化和降解k刘世亮等 oussul ∀ °„‹¶是最早被发现具有
/三致作用0的环境污染物之一 o可通过食物链危害人体健康 ∀°„‹¶在环境中的分布及其对人类健康和生态
环境的潜在危害 o已引起各国的极大重视 ∀美国国家环保局将芴 !萘 !蒽 !苯并k¤l芘等 ty种 °„‹¶列为优先
控制污染物 o欧洲则把荧蒽 !苯并k¤l芘等 y种 °„‹¶作为目标 °„‹¶k李志萍等 oussul o在我国国家环保局第 t
批公布的 y{种优先污染物中 o°„‹¶有 z种k中国环境优先监测研究课题组 ot|{|l ∀因此 o探讨环境中 °„‹¶
的形成机理和污染状况 o研究其污染的控制与修复问题对当前全球性环境保护具有重要意义 ∀
t|x|年 oŠ∏§§¤¯ 发现生长在煤气设施附近植物的根系中含有 °„‹¶o含量高达 t1uv ≅ tsw Λª#®ªpt ∀
Š∏±·«¨µ等kt|yzl检测到美国加尼弗利亚州高速公路边橘树皮中蒽的含量高达 u1x ≅ tsw Λª#®ªpt ∀ • ¤±ª和
 µ¨¨¶½kt|{tl分析了洋葱 !甜菜 !西红柿及其生长土壤中 °„‹¶含量 o发现 °„‹¶主要存在于蔬菜皮中 ∀国内
主要侧重于大气 !土壤和水体中 °„‹¶种类与含量的研究 o而对植物体中 °„‹¶种类和含量的研究较少 ∀宋
玉芳等kt||x¤~t||x¥l对稻叶样品中 °„‹¶进行了测定 o稻叶中菲的含量为 t usw1z Λª#®ªpt o萤蒽的含量为
ys{1y Λª#®ªpt o芘的含量为 wxs1| Λª#®ªpt ∀而对森林生态系统中植物和土壤中的 °„‹¶含量研究尚属空白 ∀
樟树k Χινναµοµυµ χαµπηοραl为亚热带常绿阔叶林中重要组成树种 o其生长旺盛 !树形美观 !防污抗污能
力强 o是我国南方城市优良的绿化树种 ∀对樟树林生态系统中植物和土壤的 °„‹¶种类 !含量和分布特征进
行研究 o旨在揭示森林生态系统对 °„‹¶等痕量有机污染物的铲污机制 o为环境监测分析和对生态环境中
°„‹¶的生态风险评价提供科学依据 ∀
t 试验区自然概况
试验在中南林学院株洲校区的树木园樟树人工林内进行 o地理位置为东经 ttuβxwχ o北纬 uzβxsχ o海拔 xs
∗ uss ° o相对高度 tss ° o属湘中丘陵区 o气候系典型亚热带湿润气候 o年降水量 t t{x1{ ∗ t |tu1u °° o年平
均降水量为 t wvs1{ °° o集中于 w ) z月 o年相对湿度 {s h o年平均气温 tz1w ε ∀母岩以变质板页岩为主 o风
化程度较深 o土壤为森林红壤 o呈酸性 ∀地带性植物为常绿阔叶林 ∀试验林分为 t|{v年营造的樟树人工林 o
造林前进行了平梯整地 o造林后处于半自然状态 o现实郁闭度为 s1z ∗ s1{ o林分平均胸径 tw1x ¦° o平均树高
{1x ° o林下植物主要有女贞kΛιγυστρυµ λυχιδυµl !小叶女贞kΛq θυιηουιl !菝葜k Σµιλαξ χηιναl !山胡椒kΛινδερα
γλαυχαl !木莓k Ρυβυσσωινηοειl !油茶k Χαµελλια ολειφεραl !大叶黄杨k Βυξυσ µεγιστοπηψλλαl !满树星kΙλεξ αχυλεολαταl !
南蛇藤k Χελαστρυσ ορβιχυλατυσl !铁芒萁k ∆ιχρανοπτερισ διχηοτοµαl等 ∀
u 研究方法
211 样品收集和处理
根据林木生长等级 o采集 x株樟树的干 !枝 !叶 !根 !皮 !籽实样品 o分别混合后 o称取分析样品 ∀林下灌木
和草本植物样品分别采集混合样品 ∀在林地设置的小样方 o收集枯枝落叶层的凋落枝 !叶样品 ∀以上采集的
样品量均为 t ®ª∀按 s ∗ tx ¦°和 tx ∗ vs ¦°层次采集土壤样品各 s1x ®ª∀所有样品在室温下自然风干 o植物
样品粉碎处理 o过 t °°筛 o土样用玛瑙研钵研磨至 tss目 o去除土壤中植物根系 !生物残余物和其他杂质 ∀
样品在干燥和研磨后尽快进行 °„‹¶的提取 o以减少损失 ∀
212 样品中 ΠΑΗσ的提取与净化
u1u1t 植物样品中 °„‹¶提取与净化 准确称取 ts ª样品 o置于索氏提取器中 o加入有机提取剂k植物的根 !
茎 !叶样品用甲醇 o籽实类用乙酸乙酯l提取 { «o提取液经浓硫酸磺化后用柱层析方法净化 o浓缩至 t °o避
光于冰箱中保存 o待 Š≤分析k宋玉芳等 ot||x¤~崔艳红等 oussvl ∀
u1u1u 土壤样品中 °„‹¶提取与净化 准确称取 ts ª样品 o置于索氏提取器中 o加入 uxs ª丙酮 p二氯甲烷
k体积比 tΒtl o水浴提取 { «o提取液在旋转蒸发器上减压浓缩至 x °o然后加入装有活化硅胶的层析柱k填
有无水 ‘¤u≥’wl进一步纯化 ∀用 x °正己烷 ous °正己烷和二氯甲烷ktΒul先后淋洗 o收集正己烷和二氯
甲烷混合液洗脱液 o再用旋转蒸发器浓缩至 x °o然后在高纯 ‘u下吹至 t °o避光于冰箱中保存 o待 Š≤ 分
析k张路等 ousst ~蒋敏等 oussul ∀
213 分析条件
由气相色谱仪 Š≤ ‹°y{|s !ƒŒ⁄检测器分析 o色谱柱为 ‹° p x毛细管色谱柱kvs ° ≅ s1ux °°l ∀不分流进
样 o检测器温度 vss ε o载气为高纯 ‘u o分离多环芳烃温度梯度为 }
ys ε ψ us ε #°¬±p t ψtss ε kx °¬±l ψ { ε #°¬±p t ψuxs ε kx °¬±l ψ ts ε #°¬±p t ψu|s ε kts °¬±l
进样量为 u ˏ∀
v 第 y期 潘勇军等 }樟树林生态系统中多环芳烃含量和分布特征
214 定性和定量测定
试验以 ty种 °„‹¶k∞°„ yts °²¯¼±∏¦¯¨ ¤µ„µ²°¤·¬¦‹¼§µ²¦¤µ¥²±¶ ¬¬q≥∏³¨ ¦¯²公司 o˜≥„l混合标准液为外
标 o即 u环的萘k‘¤³l !v环的苊烯k„±¼l !苊k„±¨ l !芴kƒ¯ l¨ !菲k°«¨ l !蒽k„±·l !w环的荧蒽kƒ¯ ¤l !芘k°¼µl !苯并
k¤l蒽k…¤„l !屈k≤«µl !x环的苯并k¥l荧蒽k…¥ƒl !苯并k®l荧蒽k…®ƒl !苯并k¤l芘k…¤°l !二苯并k¤o«l蒽
k⁄¤„l !y环的茚并kt ou ov p ¦§l芘kŒ¬°l !苯并kªo«o¬l k…ª°l ∀用保留时间直接对照法和标准物加入法定性 o
以外标法进行定量k汪正范 ousssl ∀
215 分析方法的质量控制
做 v个平行样 o结果显示平行样相对标准值的标准偏差为 s1sut ∗ s1w{s ∀测得各种 °„‹¶组分相对于标
准值的回收率为 zx1u h ∗ tsx1v h o表明测定的数据具有准确性 ∀
v 结果分析
311 樟树各器官中 ΠΑΗσ的种类和含量
表 t列出了樟树各器官的 °„‹¶种类和含量 ∀其中树叶中检测出 °„‹¶种类达 ts种 o萘的含量最高 o为
t {wy Λª#®ªpt o茚并kt ou ov p ¦§l芘含量最低 o为 tu Λª#®ªpt ~树皮中有 |种 o苊烯含量最高 o达 u zv| Λª#®ªpt o
蒽的含量最低 o为 yz Λª#®ªpt ~树枝中有 x种 o苊最高 o为 v ttw Λª#®ªpt o二苯并k¤o«l蒽最低 o为 vu Λª#®ªpt ~
籽实中有 x种 o苊含量最高 o达 y z|u Λª#®ªpt o屈最低 o为 tx Λª#®ªpt ~树根中有 z种 o苊含量最高 o达 w wuv Λª#
®ªpt o苯并k¤l蒽最低 o为 xx Λª#®ªpt ∀樟树各器官以树皮 °„‹¶含量最高 o达 { ywt Λª#®ªpt ~籽实次之 o为 z
xus Λª#®ªpt o树根中的 °„‹¶含量为 z ttx Λª#®ªpt o树叶中为 w w{t Λª#®ªpt o树枝中为 x vxu Λª#®ªpt o树干材
中的 °„‹¶含量最低 o为 u {wv Λª#®ªpt ∀
表 1 樟树各器官 ΠΑΗσ的种类和含量
Ταβ . 1 Τηε χατεγοριεσ ανδ χονχεντρατιον οφ ΠΑΗσιν διφφερεντ οργανσ οφ Χ . χαµπηορα τρεεσ
器官
’µª¤±¶
°„‹¶组分类型 ≤¤·¨ª²µ¬¨¶¤±§¦²±¦¨±·µ¤·¬²± ²©°„‹¶ΠkΛª#®ªptl
‘¤³ „±¼ „±¨ ƒ¯ ¨ °«¨ „±· ƒ¯ ¤ °¼µ …¤„ ≤«µ …¥ƒ …®ƒ …¤° Œ¬° ⁄¤„ Ε
根 •²²· zsw w wuv t u|z vwv xx ut{ zx z ttx
干 ×µ∏±® t yyw t|x {|u uy yy u {wv
枝 …µ¤±¦« u tsy v ttw xv wz vu x vxu
皮 …¤µ® u ytv u zv| w{| yz w|u t uxz vws wyy tz{ { ywt
叶 ¨¤© t {wy vzs t yvs wuu t| w| ux tv |x tu w w{t
籽实 ƒµ∏¬· y z|u xvw ys tx tt| z xus
°„‹¶以干 !湿沉降的方式从大气进入樟树林生态系统 o樟树的叶片吸附和积累外界的 °„‹¶o部分进入
植物体内 o部分经雨水淋洗后随树干茎流吸附在树皮中或进入土壤 o因而树叶和树皮中 °„‹¶种类较多 ∀樟
树也可以通过根系从土壤中吸收 °„‹¶o一部分积累在根部 o一部分根据植物的生理特性转移到其他器官k刘
世亮等 oussvl o因此根部 °„‹¶含量较高 ∀另外树根中 °„‹¶组分主要是低分子量的苊 !萘 !芴等 o可能是由
于它们相对高的溶解度导致了其相对高的生物有效性k • ¬¯§ ετ αλqot||ul ∀ °„‹¶在植物体内少量经过韧皮
部传输 o很难经由植物根吸收进而迁移和转化到木质部k高学晟等 oussul o故树干中含量一般都很低 ∀
312 林下植物中 ΠΑΗσ的种类和含量
由表 u可知 o草本层中检测出的 °„‹¶有 {种 o萘的含量最高 o为 t vyv Λª#®ªpt o屈的含量最低 o为 tx Λª#
®ªpt ~灌木层中检测出的 °„‹¶有 y种 o苯并k¥l荧蒽含量最高 o为 tss Λª#®ªpt o荧蒽含量最低 o为 | Λª#®ªpt ∀
植物地上组织中含有的 °„‹¶主要来源于土壤中 °„‹¶的挥发和空气中所含的 °„‹¶k高学晟等 oussul ∀草本
层 °„‹¶含量和种类均高于灌木层 o表明它从土壤中吸收和富集的 °„‹¶相对多一些 ∀
313 樟树林凋落物层中 ΠΑΗσ的种类和含量
樟树林凋落物层的 °„‹¶种类和含量见表 v ∀落叶的 °„‹¶含量最高 o为 tw ww{ Λª#®ªpt o°„‹¶的种类达
tu种 o其中芴的含量最高 o为 { ywz Λª#®ªpt o茚并kt ou ov p ¦§l芘含量最低 o为 uu Λª#®ªpt ∀枯枝中 °„‹¶含量
w 林 业 科 学 ws卷
为 w stw Λª#®ªpt o种类有 ts种 o其中萘的含量最高 o为 u s{z Λª#®ªpt o菲的含量最低 o为 uu Λª#®ªpt ∀
°„‹¶在环境中具有高度的稳定性 o持久性很强 o从乔木层和凋落物中 °„‹¶含量看出 o樟树在生长过程
中 o能不断从大气和土壤中吸收 !富集 °„‹¶o输送到各个器官 o最后通过枯枝和落叶腐烂又回到土壤中 o完成
°„‹¶在樟树林生态系统中的迁移和转化 ∀
表 2 林下植物 ΠΑΗσ的种类和含量
Ταβ . 2 Τηε χατεγοριεσ ανδ χονχεντρατιονσ οφ ΠΑΗσιν υνδερστορεψ πλαντσ
植物类型
°¯ ¤±·¶
°„‹¶组分类型 ≤¤·¨ª²µ¬¨¶¤±§¦²±¦¨±·µ¤·¬²± ²©°„‹¶ΠkΛª#®ªptl
‘¤³ „±¼ „±¨ ƒ¯ ¨ °«¨ „±· ƒ¯ ¤ °¼µ …¤„ ≤«µ …¥ƒ …®ƒ …¤° Œ¬° ⁄¤„ Ε
灌木 ≥«µ∏¥ | w| v| ut tss uz uwx
草本 ‹ µ¨¥ t vyv u{y vu twv u{t tx t wu{ {v v zvt
表 3 凋落物层 ΠΑΗσ的种类和含量
Ταβ . 3 Τηε χατεγοριεσ ανδ χονχεντρατιονσ οφ ΠΑΗσιν λιττερ λαψερ
组成成分
≤²°³²±¨ ±·¶
°„‹¶组分类型 ≤¤·¨ª²µ¬¨¶¤±§¦²±¦¨±·µ¤·¬²± ²©°„‹¶ΠkΛª#®ªptl
‘¤³ „±¼ „±¨ ƒ¯ ¨ °«¨ „±· ƒ¯ ¤ °¼µ …¤„ ≤«µ …¥ƒ …®ƒ …¤° Œ¬° ⁄¤„ Ε
枯枝 …µ¤±¦« u s{z zu| tz z{ ttu ttx u|v uz vtu uww w stw
落叶 ¨¤© { ywz yzt u syw zzz y{t ttz tw| zsz ux utz uu vzt tw ww{
314 土壤中 ΠΑΗσ含量
樟树林 s ∗ tx ¦°土壤层中 °„‹¶含量为 t w|v Λª#®ªpt o检测出 |种 °„‹¶o其中苯并k¤l蒽含量最高为 wts
Λª#®ªpt o含量最低的是芴kxv Λª#®ªptl ∀tx ∗ vs ¦°土壤层中 °„‹¶含量为 t wvw Λª#®ªpt o共有 {种 °„‹¶o苯
并k¤l蒽含量最高为 wtu Λª#®ªpt o苯并k¥l荧蒽含量最低为 vu Λª#®ªptk表 wl ∀土壤中 °„‹¶含量与土壤理化
性质存在显著相关性 o其中土壤有机质对 °„‹¶具有很强的吸附作用 o是影响土壤中 °„‹¶含量及空间分布
的环境因素之一k郑一等 oussvl o土壤表层的有机质含量较高 o°„‹¶也主要富集在土壤表层 ∀
表 4 土壤层 ΠΑΗσ的种类和含量
Ταβ . 4 Τηε χατεγοριεσ ανδ χονχεντρατιονσ οφ ΠΑΗσιν σοιλ
类型
Œ·¨°¶
土层 ≥²¬¯
§¨³·«Π¦°
°„‹¶组分类型 ≤¤·¨ª²µ¬¨¶¤±§¦²±¦¨±·µ¤·¬²± ²©°„‹¶ΠkΛª#®ªptl
‘¤³ „±¼ „±¨ ƒ¯ ¨ °«¨ „±· ƒ¯ ¤ °¼µ …¤„ ≤«µ …¥ƒ …®ƒ …¤° Œ¬° ⁄¤„ Ε
樟树林地 s ∗ tx tst xv tuy tut wts tsv t|w uwt tww t w|v
ƒ²µ¨¶·¯¤±§ tx ∗ vs tw{ tsw yt txt wtu vu vs{ tsx ttv t wvw
无林地 s ∗ tx yxx w| txu t |vz utt u{ tvu tsy ww v vtv
…¤µ¨ ¤¯±§ tx ∗ vs tw| v uy| ttt z{ t| v yuy
315 樟树林生态系统中 ΠΑΗσ含量的空间分布
在樟树林生态系统中 °„‹¶的总含量为 w ttx Λª#®ªpt o其中乔木层为 x ||x Λª#®ªpt o灌木层为 uwx
Λª#®ªpt o草本层为 v yvt Λª#®ªpt o枯枝落叶层为 | uvx Λª#®ªpt o土壤层为 t wyy Λª#®ªpt ∀按含量高低顺序排
列为 }枯枝落叶层 乔木层 草本层 土壤层 灌木层k表 xl ∀从表 x可以看出 o林下植物中 °„‹¶的含
量比乔木层樟树低 o这是因为樟树枝繁叶茂 o滞尘功能强 o大气环境中以干 !湿沉降方式输入到樟树林生态系
统的 °„‹¶o经乔木层林冠枝叶的吸附后 o进入林内的 °„‹¶含量下降 ∀
w 讨论
411 樟树林生态系统对 ΠΑΗσ的净化作用
宋玉芳等kt||x¥l研究表明 o在一定条件下 o土壤 p植物系统对 °„‹¶有一定的降解能力 o土壤微生物的
生物降解作用是一个重要方面 ∀植物使根际微生物密度增加 o这些增加的微生物能增加环境中的多环芳烃
x 第 y期 潘勇军等 }樟树林生态系统中多环芳烃含量和分布特征
表 5 樟树生态系统中 ΠΑΗσ空间分布
Ταβ . 5 Τηε σπατιαλ διστριβυτιον οφ ΠΑΗσιν Χ . χαµπηορα εχοσψστεµ
空间组成
≤²°³²±¨ ±·¶
°„‹¶组分类型 ≤¤·¨ª²µ¬¨¶¤±§¦²±¦¨±·µ¤·¬²± ²©°„‹¶ΠkΛª#®ªptl
‘¤³ „±¼ „±¨ ƒ¯ ¨ °«¨ „±· ƒ¯ ¤ °¼µ …¤„ ≤«µ …¥ƒ …®ƒ …¤° Œ¬° ⁄¤„ Ε
乔木层
×µ¨¨ t tv{ {s{ u xvt uw| wus tzt y| uv ut {z u{u xz z{ u x| x ||x
灌木层
≥«µ∏¥ | w| v| ut tss uz uwx
草本层
‹ µ¨¥¶ t vyv u{y vu twv u{t tx t wu{ {v v yvt
枯枝落叶层
¬·¨µ t sww vyx w vvu vzx t s{{ v{| vwt tty zx xss uy uyx tt vs{ | uvx
土壤层
≥²¬¯ks ∗ vs ¦°l tux z| |w tvy wtt y{ uxt tzv tu| t wyy
Ε zs| tyu ysw |{| t{w u{s tut {v tzw ws wzy uu tvx vz || w ttx
的降解 o土壤微生物的生物降解作用是植物修复有机污染物一个重要方面k刘世亮等 oussvl ∀从表 w可以看
出 o无林地土壤中 s ∗ tx ¦°层 °„‹¶含量为 v vtv Λª#®ªpt otx ∗ vs ¦°层为 v yuy Λª#®ªpt o比樟树林地土壤中
°„‹¶要高 u倍以上 o可能与林地土壤中微生物降解有关 o同时植物释放促进化学反应的根际分泌物和酶 o激
发了根区微生物的活性和细菌的转化作用 o从而促进了 °„‹¶的降解作用 ∀
大气中的 °„‹¶通过降水或干沉降形式进入樟树林生态系统 o我们研究发现降水中可检测出 °„‹¶有 ts
种 o含量为 u{{1yyu Λª#pt ∀生态系统通过地表径流输出可检测出的 °„‹¶仅有 x种 o含量为 vy1{yy Λª#pt o
°„‹¶的含量明显的降低 o表明樟树林生态系统具有吸附和降解 °„‹¶的功能 ∀
412 樟树林生态系统中 ΠΑΗσ的来源
°„‹¶在环境中的组成和分布取决于其来源与传输过程k‘¨©©ot|z|l o因此可以用 °„‹¶特征组分的分子
指标来判断其来源 }高温燃烧源或石油来源k≤²¯²°¥² ετ αλqot|{|l ∀荧蒽Π芘的比值可用来指示环境中的
°„‹¶的来源 ∀在热力学上 o芘比荧蒽更稳定 o≥¬¦µ¨等人kt|{zl建议 }荧蒽Π芘的比值小于 t o指示样品的 °„‹¶
主要来源于石油源 ~荧蒽Π芘的比值大于 t o指示样品的 °„‹¶主要来源于燃料的高温燃烧 ∀煤和木材的燃
烧 o其荧蒽Π芘的比值分别为 t1w和 t ~原油及汽油的荧蒽Π芘的比值在 s1y ∗ s1|之间k林建清等 oussvl ∀
樟树林生态系统中荧蒽Π芘的比值为 t1w o可见其 °„‹¶的来源主要为煤的高温燃烧 ∀本试验区处于株
洲市区 o株洲市的工业发达 o工业燃料和生活燃料及汽车尾气等城市大气污染物 o通过大气进行空间传输影
响邻近及边远地区的水体 !土壤 !生物 ∀环境污染物中的 °„‹¶以干 !湿沉降的形式进入樟树林生态系统 o并
在系统中富集 !迁移和转化k郑一等 oussvl ∀
x 结论
在樟树林生态系统中共检测出 tx种 °„‹¶o系统中 °„‹¶总含量为w ttx Λª#®ªpt o其中乔木层为x ||x
Λª#®ªpt o灌木层为 uwx Λª#®ªpt o草本层为v yvt Λª#®ªpt o枯枝落叶层为| uvx Λª#®ªpt o土壤层为t wyy
Λª#®ªpt ∀按含量高低顺序排列为 }枯枝落叶层 乔木层 草本层 土壤层 灌木层 ∀
樟树植物体各器官 °„‹¶含量 o以树皮组织中最多达 { ywt Λª#®ªpt o树干中最少 o为 u {wv Λª#®ªpt o按含
量多少排序为树皮 籽实 树根 树枝 树叶 树干 ∀林下草本植物的 °„‹¶含量kv zvt Λª#®ªptl高于
灌木kuwx Λª#®ªptl o分别检测出 z种和 y种 ∀枯枝落叶层中 °„‹¶较多 o达 t{ wyu Λª#®ªpt ∀
樟树林土壤中 °„‹¶含量为 t wyy Λª#®ªpt o比无林地土壤的kv wzs Λª#®ªptl低 xs h以上 ∀同时大气通过
降水进入樟树林的 °„‹¶种类有 ts种 o含量为 u{{1yyu Λª#pt o而通过地表径流输出可检测出的 °„‹¶仅有 x
种 o含量为 vy1{yy Λª#pt o°„‹¶的含量明显的降低 o表明樟树林生态系统具有吸附和降解 °„‹¶的功能 ∀
通过运用荧蒽Π芘比值来判断 °„‹¶的来源 o研究区的 °„‹¶主要来源于煤的高温燃烧 o湖南株洲是一个
y 林 业 科 学 ws卷
工业城市 o环境中的 °„‹¶污染较为严重 o因此应加强对环境中 °„‹¶监测和治理 ∀
参 考 文 献
崔艳红 o巨天珍 o曹 军等 q加速溶剂提取法测定蔬菜中的多环芳烃和有机氯化合物 q农业环境科学学报 oussv ouukvl }vyw p vyz
蒋 敏 o谢孟霞 o谢 芳 q沉积物中有机成分的分析方法研究 q北京师范大学学报k自然科学版l oussu ov{kvl }vzs p vzy
金赞芳 o陈英旭 q环境中 °„‹¶污染及其生物修复技术研究进展 q农业环境保护 ousst ouskul }tuv p tux
李志萍 o陈鸿汉 o陈肖刚等 q多环芳烃生物恢复技术的研究进展 q水文地质工程地质 oussu ox }y{ p zs
林建清 o王新红 o洪华生等 q湄洲湾表层沉积物中多环芳的烃含量分布及来源分析 q厦门大学学报k自然科学版l oussv owukxl }w|| p xsv
刘世亮 o骆永明 o曹志洪等 q多环芳烃污染土壤的微生物与植物联合修复研究进展 q土壤 oussu ox }uxz p uyv
刘世亮 o骆永明 o丁克强等 q土壤中有机污染物的植物修复研究进展 q土壤 oussv ovxkvl }t{z p t|u
高学晟 o姜 霞 o区自清 q多环芳烃在土壤中的行为 q应用生态学报 oussu otvkwl }xst p xsw
宋玉芳 o区自清 o孙铁珩 q土壤 !植物样品中多环芳烃k°„‹¶l分析方法研究 q应用生态学报 ot||x¤oyktl }|u p |y
宋玉芳 o孙铁珩 o张丽珊 q土壤 p植物系统中多环芳烃和重金属的行为研究 q应用生态学报 ot||x¥oykwl }wtz p wuu
汪正范 q色谱定性与定量 q北京 }化学工业出版社 ousss }tuz p tzu
张 路 o范成新 q底泥中多环芳烃k°„‹¶l提取方法评析 q土壤与环境 ousst otskvl }uwu p uwx
中国环境优先课题组 q环境优先污染物 q北京 }中国环境出版社 ot|{| }tvx p tv{
郑 一 o王学军 o李本纲等 q天津地区表层土壤多环芳烃含量的中尺度空间结构特征 q环境科学学报 oussv ouvkvl }vtt p vty
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z 第 y期 潘勇军等 }樟树林生态系统中多环芳烃含量和分布特征