油松和银中杨叶片功能性状对NaCl颗粒物污染的响应及适应性研究
结题报告
批准号:
31901361
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
24.0 万元
负责人:
张维康
依托单位:
学科分类:
C1612.园林学
结题年份:
2022
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
--
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中文摘要
颗粒物已成为中国城市首要污染物。植物能够吸收捕获空气中的颗粒物,从而改善并提高环境质量;另一方面长期生长在颗粒物污染环境下,植物的生长也会受到影响。融雪剂在中国北方广泛使用,由融雪剂转变形成的NaCl颗粒物对城市绿化植物生长产生了严重的影响,但其影响的机制尚需深入研究。本项目拟以北方常见的2种绿化树种-油松和银中杨作为研究对象,采用室内控制实验,研究在不同NaCl颗粒物浓度下植物叶片光合速率和水力导度的动态变化,确定其对NaCl颗粒物污染耐受的生态阈值;在其基础上,进一步分析植物叶片大小、比叶重、气孔形态、蜡质结构和叶片表面粗糙度的响应及其与生理性状的关系,最后从叶片功能性状响应的角度全面评价实验树种对NaCl颗粒物污染的适应性。该研究成果将为选择和优化城市绿化树种,降低空气中颗粒物质量浓度和提高城市空气环境质量提供数据和技术支持。
英文摘要
Particulate matter pollution had been a major problem in China City. The trees offered significant benefits in capturing particulate matter and improving urban air quality. However, Plant species growing under long-term atmospheric pollution environment were to be effected. Deicing slats were widely applied in urban areas of the Northeastern China, and the NaCl particulate matter from Deicing slats had a negative impact on the vegetation. There was little evidence regarding How to effect the plant species growing healthily and adapt. In this study, two common trees Pinus tabuliformis and Populus alba were used as the test samples, through control experiments, we firstly studied the photosynthetic rate and water transport rate change under the different NaCl particulate matter concentration. The tolerance threshold of trees was determined; Secondly, the characters of leaf surface and physiological ecology were monitored and quantified such as leaf mass per area, stomatal morphology, wax structure and leaf roughness; Lastly, According to the physiological and ecological response of leaf functional traits, we established an adaptive mixed model to evaluate Pinus tabuliformis and Populus alba adaptation. The results could provide scientific basis for benefiting the pollution control and improve urban air quality due to reasonable choose the urban plant species,which has huge theoretical and social significance.
颗粒物附着在叶片表面对叶片的生理性状产生直接影响,并进一步改变叶片的形态结构,叶片功能性状的状态反映了植物对所处环境的适应能力。融雪剂在中国北方广发使用,由融雪剂转变形成的NaCl颗粒物对城市绿化植物生长产生了严重的影响。本研究以北方常见的2中绿化树种-油松和银中杨作为研究对象,采用室内控制实验,利用环境扫描电镜、原子力显微镜、气溶胶再发生器、光合仪、水势仪等仪器分析手段,分析了在不同NaCl颗粒物处理时间和处理浓度下,不同树种叶片滞纳颗粒物能力以及叶片功能形状的生理生态变化,并进一步探寻了树种叶片滞留机理和树种叶片功能性状对颗粒物污染的适应机制。主要结果显示油松叶表面滞尘量高于银中杨树种,而油松叶表面颗粒物重悬浮率则低于银中杨;叶片性状,特别是接触角、粗糙度和气孔指数对于植物滞尘能力有着显著的影响,而其他指标则影响不显著。叶片微结构也可以影响颗粒物重悬浮率,接触角与颗粒物重悬浮存在显著的正相关关系,而气孔密度和粗糙度对颗粒物重悬浮存在显著负相关关系,沟槽宽度对颗粒物重悬浮的则没有显著关系;在不同NaCl颗粒物浓度和不同处理天数下,油松和银中杨叶片功能性状呈现短暂的先上升后下降的趋势,总体呈现显著的负相关,特别是对水力导度和光合速率的消极影响尤为明显;对照组相比,油松的光合速率和水力导度最大降低了72.40%和57.10%,银中杨则最大降低了59.20%和36.5%。银中杨叶片功能性状对NaCl颗粒物的响应与油松相比更为敏感,油松对于NaCl颗粒物污染的耐受性更强。本研究结果为选择和优化城市绿化树种,降低空气颗粒物浓度并提高城市空气环境质量提供数据和技术支持。
期刊论文列表
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专利列表
Improving atmospheric particulate matter removal of residential green space based on Landscape patterns and plant functional types
基于景观格局和植物功能类型提高居住区绿地大气颗粒物去除效果
DOI:10.1007/s11869-022-01281-1
发表时间:2022-11
期刊:Air Quality, Atmosphere & Health
影响因子:--
作者:Zhang Zhi;Li Yu;Li Muni;Meng Huan;Zhang Tong;Peng Zequn;Zhang Weikang
通讯作者:Zhang Weikang
DOI:10.1007/s11356-022-20067-7
发表时间:2022-04
期刊:Environmental Science and Pollution Research
影响因子:5.8
作者:Zhang Zhi;Gong Jialian;Li Yu;Zhang Weikang;Zhang Tong;Meng Huan;Liu Xiaowei
通讯作者:Liu Xiaowei
DOI:https://doi.org/10.3390/su142013374
发表时间:2022
期刊:Sustainability
影响因子:3.9
作者:Zhang Weikang;Li Yu;Wang Qiaochu;Zhang Tong;Meng Huan;Gong Jialian;Zhang Zhi
通讯作者:Zhang Zhi
Particulate Matter and Trace Metal Retention Capacities of Six Tree Species: Implications for Improving Urban Air Quality
六种树种的颗粒物和微量金属保留能力:对改善城市空气质量的影响
DOI:10.3390/su142013374
发表时间:2022-10
期刊:Sustainability
影响因子:3.9
作者:Zhang Weikang;Li Yu;Wang Qiaochu;Zhang Tong;Meng Huan;Gong Jialian;Zhang Zhi
通讯作者:Zhang Zhi
DOI:https://doi.org/10.1007/s11869-022-01281-1
发表时间:2022
期刊:Air Quality, Atmosphere & Health
影响因子:--
作者:Zhang Zhi;Li Yu;Li Muni;Meng Huan;Zhang Tong;Peng Zequn;Zhang Weikang
通讯作者:Zhang Weikang
中国北方主要行道树叶表面颗粒物再悬浮机制研究
  • 批准号:
    32471954
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    50万元
  • 批准年份:
    2024
  • 负责人:
    张维康
  • 依托单位:
国内基金
海外基金