全 文 ：科技园地　Academic Field
PRACT ICAL FORESTRY TECHNOLOGY 3　
二★一一年第七期　林业实用技术
大气氟 、硫污染对 11种山茶科植物生长的影响＊
殷爱华　胡羡聪　陈　香　赵鸿杰
(佛山市林业科学研究所　广东　佛山　528222)
[ 摘要] 　通过对 11 种山茶科植物进行盆栽试验 , 1 年后测定
了栽培生长指标 , 比较了它们在高浓度的氟 、硫化物大气污染
环境(氟化物 0.314 g/dm2 · d , 硫酸物 1.451 mg/ dm2 · d ,)与相
对清洁区(氟化物 0.180 mg/ dm2 · d , 硫化物 0.280 mg/ dm2 ·
d ,)环境中一年中的生长差异。采用综合生长指标评价方法对
参试植物进行相应的抗性分级 , 选出了 8 种强抗性植物 , 1 种
较强抗性植物知 , 2 种敏感植物。
[ 关键词] 　山茶科植物　大气氟污染　大气硫污染　生物生长
环境污染是当前世界各国都面临的严重问题 , 近代工业的
迅速发展 , 排入环境的污染物日益增多 , 远远超过了环境的自
然净化能力 , 生态系统受到了破坏。大气污染和酸雨是世界重
大的环境问题之一 , 它直接或间接地破坏生态系统[ 1-3] 。在我
国经济的高速发展带来了城市大气质量的恶化 , 例如佛山以陶
瓷 、纺织印染 、金属制品加工等为主导的经济结构 , 使城市的污
染负荷已远远超过环境承载能力 , 2008 年空气质量污染指标
均位于全省前三位。其中二氧化硫含量为 0.043 mg/ m3 ,位居
全省第三位 , 而酸雨频率从 2007 年 70.9%攀升至 85.5%, 位
于全省第一[ 4] 。植物对大气污染物具有吸附 、吸收 、转移等净
化能力可作为防治空气污染的一种有效的补充措施 , 近年来受
到了各界的重视 , 尤其在城市园林绿化树种的选择上不仅考虑
到其景观效果 , 更注重树种的抗性 、吸污净化能力及修复环境
的功能。
山茶科是为热带亚热带分布树种 ,广泛分布于东西两半球
的热带和亚热带 , 为亚热带地区分布最广的植物之一 , 尤以亚
洲最为集中。该科植物大多为常绿的乔 、灌木 , 有很高的观赏
价值 、药用价值和经济价值。据统计 , 全世界的山茶科植物约
有 36 属 700 种 , 分别隶属于 6 个亚科 , 中国山茶科植物有 15
属 480 余种 , 均属于比较原始的山茶亚科和厚皮香亚科[ 5-6] 。
我国作为山茶属的分布中心 , 不仅山茶科的自然资源丰富 、物
种多样 , 而且也是世界上最早栽培和观赏茶花的国家。 如今 ,
山茶科植物用于园林的种类相对较少 ,很多山茶科的植物尚处
于野生和半野生状态 , 并没有被很好地开发利用。
本研究通过采用综合生长指标评价方法对参试植物进行
相对抗污染能力分级 , 研究 11 种山茶科植物在高浓度 SO2 和
氟化物大气污染环境下生长的差异。一方面可以为了解山茶科
＊佛山市科技发展专项资金项目(200602005)
作者简介:(1977-),工程师 ,主要从事病虫害防治和山茶花的繁
育研究。
观赏植物抗污染能力提供依据 ,另一方面可以为一些具备抗大
气污染的观赏特性的山茶科植物引入城市园林绿化提供理论
依据 ,并将其推广应用到污染地区的园林绿化工程中 , 增加城
市园林绿化植物的多样性。
1　材料与方法
1.1　试验地概况
试验选择高明区云勇林场为对照区 ,南海区天子水库为污
染区盆栽试验区 ,污染区附近有多家大型陶瓷厂 , 大气污染严
重 ,植物受害显著;对照清洁区四周环山 ,山上种满植被 ,附近
无污染性工厂。据试验期间现场监测 ,南海点硫酸盐化速率达
1.451 mg/ dm2 · d ,高明点则为 0.280 mg/ dm2 · d , 污染区的
硫含量是对照点的 5.18 倍 , 超过国家大气环境二级标准的
5.80 倍 ,南海试点 SO 2 污染严重。南海点的氟化物 F 为 0.314
μg/ dm2 · d , 是高明点的 1.74倍。
1.2　试验材料
试验植物 11 种 , 全部为山茶科植物 ,均为 1 年生乔木或小
乔木 ,每个试验点每种植物 10 个重复 ,其中杜鹃红山茶为嫁接
苗。试验植物于 2007 年 5 月上盆 , 逐一编号 , 盆栽土壤 、施用
肥料与时间均一致 ,置于佛山林科所内统一管理 , 待苗木生长
正常稳定后 ,于 2007 年 7 月将试验苗送到天子水库和对照点
云勇林场进行盆栽摆放。 摆放前记录每株植物的基径 、株高 、
冠幅 ,试验期间各试验点的水肥管理一致。在试验结束时进行
第 2 次测定 ,整个试验期为 1 a。
表 1　11种参试山茶科植物
序号 植　物 属名
1 普通油茶 Camel lia olei f era 山茶属
2 香港红山茶 Came lli a hongkongensis 山茶属
3 广西岑溪软枝油茶(油茶良种)Came llia olei f era 山茶属
4 张氏红山茶 Came lli a changi i 即杜鹃红山茶Camel lia az alea 山茶属
5 长尾毛蕊茶 Came lli a caudata 山茶属
6 荷木 S chima spp. 木荷属
7 大苞山茶 Came lli a grantham iana 山茶属
8 大叶厚皮香 Ternstroem ia gymnanthera var.wightii 厚皮香属
9 金花茶 Came lli a nitidi ssima 山茶属
10 越南油茶 Came lli a viet namensis 山茶属
11 博白大果油茶 Came lli a gigantocarapa 山茶属
1.3　数据处理方法及植物生长势的评价
以相对清洁区云勇林场的生长指标(株高 、基径 、冠幅)的
净增长量为基数 ,污染区测定的相应数值与之相比 , 得到污染
区各项生长量比值 ,其大小则表示污染区植物相对于清洁区植
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物的相对生长势强弱程度。净增长量为第 2 次测定值减第 1
次的测定值;增长比值=污染区增长量/清洁区增长量 , 比值越
大 , 说明此种植物在污染区的生长势越强 , 则较高浓度的硫 、氟
化物环境对其生长产生的影响不大。
鉴于山茶科植物普遍具有较好的耐大气污染的能力 , 因
此 , 将比值大于 0.80 的定为强抗硫氟化物植物 , 高浓度的硫氟
化物环境不会或者是轻微程度影响这些植物的生长 , 将比值在
0.60～ 0.80 之间的定为较强抗硫氟化物植物 , 在高浓度硫氟
化物环境中生长会受到一定的影响;比值小于 0.40 ～ 0.60 的
定为较弱抗硫氟植物 , 在高浓度硫 、氟环境中生长则会受到较
大影响。比值小于 0.40 的植物定为弱抗性植物 ,即敏感植物 ,
在高浓度的硫氟化物环境中生长会受到严重的影响。
2　结果与分析
2.1　对植物植株高增长量的影响
由表 2 可以看出 ,在污染区中大苞山茶 、油茶 、博白大果油
茶 、香港茶 、广西岑溪软枝茶 、金花茶 、张氏红山茶 、长尾毛蕊茶
这 8种植物高增长比值均大于 0.80 , 且前 6 种植物的比值甚至
大于1 ,说明这 8 种植物均为强抗硫氟化物植物;越南油茶的高
增长比值为 0.799 , 为较强抗硫氟化物植物;而荷木和大叶厚
皮香高增长比值均小于 0.400 , 它们的高生长受到环境的影响
较大。
2.2　对植株基径增长量的影响
由表 2 可以看出 ,污染点基径增长比值大于 0.80 , 且由高
到低的有张氏红山茶 、博白大果油茶 、广西软枝茶 、大苞山茶 、
表 2　2个试验点的植株高 、基径和冠幅增长量
植　物
株高/ cm 基径/ cm 冠幅/ cm
清洁区 污染区 增长 清洁区 污染区 增长 清洁区 污染区 增长
净增长量 净增长量 比值 净增长量 净增长量 比值 净增长量 净增长量 比值
大苞山茶 31.83±10.84 40.30±15.94 1.270 0.99±0.20 0.99±0.21 0.995 20.44±7.73 22.25±9.28 1.088
普通油茶 38.39±16.98 46.28±15.73 1.210 1.03±0.17 0.81±0.20 0.780 36.39±16.20 39.50±14.82 1.086
博白大果油茶 77.50±7.58 90.75±9.95 1.170 1.93±0.28 2.15±0.26 1.117 20.38±9.70 32.50±4.02 1.595
香港茶 29.70±12.34 33.55±15.52 1.130 1.07±0.20 0.86±0.12 0.802 7.71±2.97 8.70±4.52 1.128
广西岑溪软枝茶 58.00±16.04 59.50±8.35 1.030 1.11±0.23 1.18±0.10 1.068 35.13±9.70 40.38±16.95 1.150
金花茶 30.50±5.56 30.95±9.40 1.010 0.78±0.15 0.77±0.24 0.984 10.61±3.46 14.00±7.84 1.319
张氏红山茶 24.10±2.22 22.75±4.60 0.944 0.66±0.19 0.88±0.18 1.334 12.00±2.52 18.25±8.13 1.521
长尾毛蕊茶 40.30±16.93 36.00±16.46 0.893 1.07±0.24 0.81±0.23 0.755 17.80±5.77 11.17±9.83 0.627
越南油茶 85.00±22.62 67.90±9.52 0.799 1.84±0.32 1.51±0.13 0.822 37.60±19.79 38.50±6.04 1.024
荷木 44.25±10.72 17.25±13.79 0.390 1.17±0.16 0.44±0.04 0.376 26.80±13.88 6.50±8.49 0.243
大叶厚皮香 29.38±17.02 10.40±4.89 0.354 0.54±0.15 0.20±0.08 0.378 16.07±11.82 7.10±1.82 0.442
金花茶 、越南油茶 、香港茶 7种 , 前 3 种植物的增长比值都大于
1;而油茶 、长尾毛蕊茶基径增长比值均在 0.60 ～ 0.80 之间 , 表
明这 3 种植物在硫氟化物环境下基径生长受到一定程度的影
响;而大叶厚皮香和荷木基径增长比值均小于 0.40 , 表明基径
生长受到环境影响很严重。
2.3　对植物的冠幅增长量的影响
由表 2 可以看出 , 污染点冠幅增长比值大于 0.80 , 且由高
到低的有博白大果油茶 、杜鹃红山茶 、金花茶 、广西软枝茶、香港
茶 、大苞山茶 、油茶、越南油茶茶 8 种的增长比值均大于 1;而长尾
毛蕊的冠幅比值为 0.627 ,属中抗性植物;大叶厚皮香的为 0.442 ,
表明这种植物的冠幅生长受到了污染环境一定的影响;荷木的基
径增长比值低于 0.40 ,荷木的冠幅增长也受到很严重的影响。
2.4　综合生长指标对植物抗性的评价
3 个生长指标都反映植物对污染环境的耐生程度 , 因此分
别给相同的权重(均为 0.333), 得到综合生长比值。 综合比值
越高 , 表示该植物受大气污染影响越小 , 生长较为正常;反之 ,
则受大气污染影响较大 ,生长受较严重的抑制。
表 3　污染点植物的综合生长比值
种类 博白大果油茶
张氏红
山茶
大苞
山茶 金花茶
广西岑溪
软枝茶 油茶
增长比值 1.293 1.265 1.110 1.103 1.082 1.024
种类 香港茶 越南油茶 长尾毛蕊茶
大叶厚
皮香 荷木
增长比值 1.019 0.881 0.758 0.391 0.336
由表 3 可以看出 , 参试的 11 种山茶科植物抗性由高到低的
排序为博白大果油茶 、张氏红山茶 、大苞山茶 、金花茶、广西岑溪
软枝茶 、油茶 、香港茶 、越南油茶 、长尾毛蕊茶、大叶厚皮香 、荷
木, 其中前 8 种山茶属植物的综合增长比值均大于 0.80 ,说明这
些植物受污染影响较小 ,均为抗性植物;而长尾毛蕊茶的综合增
长比值为 0.758 , 由此可见其为较强抗硫氟化物植物;大叶厚皮
香 、荷木分别为厚皮香属和木荷属 , 它们的综合增长比值均小
于 0.40 ,受污染影响很大 , 为抗硫 、氟化物敏感植物。
3　讨论
(1)在本次研究结果中 , 对普通油茶抗性研究的结果和前
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二★一一年第七期　林业实用技术
兰州北山无灌溉区植物光合特性日变化初探＊
辛　平　辛永清　苏宏斌　赵生春
(甘肃省林业科学技术推广总站　兰州　730046)
[ 摘要] 　采用 CIRASⅡ便携式光合分析仪 , 在自然条件下对
柠条 、甘蒙柽柳 、侧柏 、沙冬青的光合作用日变化进行了观测。
结果表明:在夏季晴天条件下 , 4 个树种的光合速率日变化呈
“双峰”型 , 并且出现了光合“午休”现象。蒸腾速率的日变化呈
“单峰”曲线。 4 个树种中甘蒙柽柳的日光合速率平均值最高 ,
沙冬青 、柠条次之 ,侧柏最小。沙冬青 、柠条和甘蒙柽柳具有较
强的抗旱性 , 而侧柏的抗旱性较弱。
[ 关键词] 　兰州北山　无灌溉区　植物光合特性　日变化
树木的正常生长 ,必需有充足的水分供应。在其
生长发育过程中 ,可能会受到多种环境因子的胁迫 。
＊甘肃省科技攻关项目 “兰州北山退化植被恢复技术研究”
(2GS064-A41-003-03)
作者简介:辛平(1978-),硕士 ,工程师 ,主要从事干旱造林及旱地
农作制研究及林业科技推广工作。
当树木蒸腾速率超过水分吸收速率或土壤缺乏树木
可利用的水分时 ,树木将发生干旱胁迫。干旱胁迫是
树木逆境最普遍的形式 ,直接影响到林木的生长 。在
干旱 、半干旱地区 ,水分是影响树木成活与生长的主要
限制因子。兰州地处黄土高原干旱地区 ,降水稀少 ,尤
其是兰州北山地区降水不足 300 mm ,且降雨分布不均
匀 ,主要集中在 7 、8 、9月 ,干旱严重 ,雨热同季 ,温差大 ,
地域性气候差异十分显著 ,水分已成为北山绿化的最大
影响因子。本文在无灌溉条件下 ,初步研究了自然条件
下兰州北山几种植物叶片光合特性的变化 ,旨在揭示典
型天气下几种植物叶片光合特性的日变化规律 ,为兰州
北山退化植被恢复选择树种提供理论依据。
1　试验区概况
试验于 2006年在兰州市城关区黄河以北的徐家山
人的研究结果基本一致 , 都表明油茶是抗氟 、硫化物能力较强
的植物 , 而其它 10 种山茶科植物的抗氟 、硫化物能力研究鲜见
报道。本次研究中的山茶属(长尾毛蕊茶除外)植物综合增长
比值均大于 0.8 ,均属于抗性植物;长尾毛蕊茶则为较强抗硫
氟化物植物;而厚皮香属的大叶厚皮香和木荷属的荷木 , 其综
合增长比值均小于 0.4 , 均为大气硫氟化物敏感植物。荷木基
本上是防火树种 , 本次对它的抗氟硫污染能力研究乃为首次。
在此次的参试植物中 , 除了油茶有前人做过其抗氟硫污染能力
测试外 , 其余 10 种植物均为首次研究。
(2)在本次试验中 9 种山茶科的植物在清洁区和污染区
成活率均分别为 100%、100%, 而大叶厚皮香的成活率在清洁
区和污染区分别 100%、60%, 荷木的成活率则为 100%和
30%。也说明了大气硫 、氟化物对荷木和大叶厚皮香不能很好
地适应污染的环境 , 而 9 种山茶科植物的生长均不会受到大气
污染的较大影响。
(3)从本次试验看 ,很多植物在相同的时间段内表现出在污染
区的生长量超过了在清洁区的生长量,这可能是由于本次的参试植
物均在试验地参试时间达到 1年之久,在这期间植物的生理机理等
已适应了新的环境,这些机理的变化及其原因可做进一步研究。
(4)山茶科植物大部分具有观赏特性 、经济价值外 , 还有较
强的抗大气氟硫污染的能力 ,具有开发和利用的前景。在本次
试验中的博白大果油茶 、广西软枝茶金花茶 、大苞山茶 、张氏红
山茶 、香港茶 、油茶 、越南油茶 、长尾毛蕊茶都可以作为强抗氟 、
硫污染植物进行大力开发利用。
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