城市生态系统中的绿色植物及其功能.doc

城市生态系统中的绿色植物及其功能我国现有的城镇，大多数存在着环境污染问题，城镇环境保护已成为我国当代面临的必须重视和努力解决的问题。植物在保护城镇环境中起着积极的作用，它是减轻污染、净化和改善环境、保护人民健康的有力武器。(一 ）绿色植物能通过光合作用调节城镇空气中O2和CO2含量人、动物、需氧微生物在生命过程中都要进行呼吸，吸入O2、放出CO2。一般情况下空气中含O2约21，CO2约0.03。城镇中由于人的呼吸，燃料的燃烧和其它化学过程，消耗了大量O2，放出了大量CO2。氧含量低，使人呼吸不适、心跳加速，乃至恶心、呕吐。CO2浓度高于0.05时，人会感到不适；增加到0.20.6时就对人体有害；到4人就会头痛、呕吐；超过10人就会死亡。绿色植物在阳光下进行光合作用，每吸收44g CO2，放出32g O2。由于光合速率比呼吸速率约大20倍，因而绿色植物能够有效的减少城镇空气中CO2，补充O2，使空气较为新鲜。一个成年人，每日大约吸入0.75kgO2，呼出0.9kg CO2，需10m2左右的树林或25m2左右的草地来生产O2。(二 ）植物能降低城镇空气中某些有害污染物的浓度城镇的空气中，由于燃料燃烧、汽车尾气、工业废气等，而含有SO2、CO，能形成光化学烟雾的碳氢化合物与氮氧化合物、Cl2、氟化物、H2S、金属粉尘等。这些污染物能通过呼吸道、皮肤或污染的食物和饮水进入人体。浓度较低时会导致慢性疾病的发生发展。某些污染物如苯并芘等具有致癌作用。当有害污染物浓度小时，能够被一些植物所吸收。若超过植物所能承受的浓度时，植物本身便会受害。但有一些抗性较强的植物能在污染较严重的地区生存，其中有的种类还能吸收较大量的有害污染物，有效地降低它们在空气中的浓度。例如南京地区在SO2污染区内生长一个月的悬铃木，叶片中S的积累量可达7.3510-3；用PbO2法测定，两行并列的高15m、宽15m的悬铃木可降低空气中SO2浓度的48.7。植物对大气污染物的吸收主要是通过气孔，其次是皮孔、水孔等进行的。植物能使某些毒物在体内分解，转化为无毒的物质，利用或排出体外。植物不但对气态污染物，而且对金属粉尘也有吸附的作用。植物对污染物的吸收量与植物的种类有关，一般说来木本植物大于草本植物，阔叶树大于针叶树，常绿阔叶树大于落叶阔叶树，C4植物大于C3植物。同时和植物的年龄、叶龄亦有关，并受大气中污染物的浓度以及季节、温度、湿度等外界条件的影响。(三 ）植物具有明显的减尘效应粉尘也是相当重要的污染物质。通常直径大于10m的颗粒叫做降尘，直径小于10m的颗粒叫做飘尘。我国是以煤为主要燃料的国家，一些城市年平均降尘量已高至 500tkm2。粉尘使城市居民的呼吸系统发病率增高。植物对粉尘有明显的阻挡、过滤和吸附作用。茂密的树冠能降低风速，使较大颗粒因重力而下沉；叶面能截留粉尘；粗糙的或具茸毛的叶面容易附着粉尘；有些植物的叶、茎还能分泌树脂、粘液，可以粘附粉尘；植物覆被着地表，能减少扬尘。植物的减尘效果明显。例如朴树滞尘量可达9.37gm2，紫穗槐滞尘量可达10gm2。城镇中由乔木、灌木、草皮构成的块状林，减尘效果可达70以上；乔木、灌木结合的道路绿带减尘效果也可达40以上。绿化地带的粉尘比未绿化地带可减少3560。(四 ）植物能减少城镇空气中的含菌量城镇空气中散布着多种细菌等微生物，其中不少种类对人体是有害的。植物可以减少空气中微生物的含量，这是因为植物可使吸附微生物的灰尘量减少；有些植物还能分泌挥发性物质，能杀死细菌、真菌、原生动物等。例如lha圆柏林，一昼夜能分泌出约30kg植物杀菌素，可杀死多种病原菌。据测定，有的商场空气中的含菌量达4106个m3。树木较多的地带空气中的含菌量就大为减少，林荫道约5104个m3，植物园则只有约1103个m3，黑松林中仅有约6102个m3。(五 ）植物能消减城镇中的噪声城镇中的交通工具、音响设备、人的喧闹声、建筑工地、工矿企业的噪声，对人体有显著的不良影响，妨碍工作、学习、生活，有害听力，导致神经衰弱、消化不良等。单株的植物对声波的反射作用较小。树林、绿篱、树丛则能消减噪声。投射到植物叶片上的声波可被反射、散射、或造成叶子的微振而削弱；植物本身也是一种多孔材料，对声波有一定的吸收能力。植物消减噪声的效果相当明显。例如南京马路边的悬铃木林带，可使噪声降低35分贝(dB ）；街道边由一行雪松、二行圆柏组成的林带，可净减噪声910dB；由一行锣木或珊瑚树、一行海桐组成的林带可使噪声减少8.5dB；草坪可使噪声降低4dB；住室用攀援植物爬山虎(地锦 ）、长春藤等进行垂直绿化时，噪声约可减少50。此外，近代的研究还表明一些树木对放射性物质也能吸收，可以减少城镇空气中放射性物质的含量和辐射的传播。(六 ）植物能改善城镇环境的气候条件植物对改善城镇气候状况有显著的效果，能调节气温、缓解城镇的“热岛效应”。城镇的人工地面和建筑物使太阳辐射在建筑物间来回反射；城镇因人口集中、工厂密聚、能量消耗多，大量余热直接散失到大气中，因而城镇与周围温度较低的农村相比就成了一个高出15的热岛。城镇散热较慢，夜间温度仍较郊区为高，致使热气流不断上升，形成一个低压区，而周围郊区的较冷气流不断吹向城镇中心。如果城镇周围建有大量工厂，则污染物便大多倾向市中心，使市区污染程度比郊区为高。植物蒸腾水分时需要消耗热量，可使上述状况得到缓解，而有利于人民的生活。植物对调节气温、空气湿度、遮挡太阳辐射都具有良好的作用。例如南京高温季节有行道树的马路，最高气温比无行道树的要低3以上，相对湿度增加1020，遮荫效果更为明显。建筑物的垂直绿化有降温、隔热的效果。用爬山虎遮盖受太阳西晒的房屋墙壁，夏季可使室内气温降低23。此外，植物还能减低风速、涵养水分、防止地表水土流失，增加区域性的降水量。(七 ）绿色植物可美化城镇城镇中的绿地、园林能使居民心悦神怡，得到美的享受；能增进健康、丰富精神生活、提高工作效率，对社会主义物质和精神文明建设有一定的作用。绿色植物可净化城镇环境，但是吸收污染物和附着尘埃决不是绿色植物生理必需，这对大多数植物来说是不利的。有毒物质是人类强加于植物的，有许多元素达到一定数量，同样对植物的生理过程产生障碍，例如尘埃影响植物的光合作用和呼吸。因此，从根本上讲是消灭污染物排放或进行予处理的问题。国家准备投入2000亿元的巨额资金治理污染。城镇环境保护，一方面要重视治理，一方面在新城镇建设和原有城镇扩