行道树国槐不同形态重金属富集特征研究
目前，我国正处于城市化快速发展阶段，人口不断向城市流动，人民对于美好生活的需要日益增长，与此相适应，城市规模不断扩大、工农业产品产量逐渐提高、城市道路系统日臻完善，机动车保有量逐年增长，由此也带来了大气污染、水污染和土壤污染等一系列环境问题。近年来，北京市提出建设和谐宜居之都的发展目标，其他城市为改善生态环境也相继提出了建设森林城市、园林城市等目标。城市森林对城市生态环境的改善作用日益受到政府和人民的重视。其中乔木树种因为具有生物量大、生长周期长、绿化效果明显等优势，在净化空气、富集土壤重金属方面发挥了巨大作用。本研究以北京市海淀区蓝靛厂北路与京密引水渠间道路林带为试验样地，对国槐（Sophora japonica）各器官、样地土壤和TSP内不同形态重金属进行提取并测定其浓度，分析了国槐主要器官内不同形态重金属浓度变化特征、国槐不同形态重金属分布格局、国槐不同形态重金属富集能力、三种绿化模式中植物对不同形态重金属富集特征和TSP-国槐-土壤中不同形态重金属浓度相关性，主要结论如下: (1)叶片对重金属的富集呈现出在春季生长期重金属浓度较高，夏季生长旺盛期浓度降低，至秋季升高到峰值，落叶中重金属的总浓度再次降低;其中Pb和Cd元素从春季到落叶叶片中逐渐积累。不同元素在叶片中的形态存在显著差异，这种差异会因季节变化而不同。叶片朝向对叶片中重金属总浓度和各形态浓度有明显影响，总体表现为北向叶片中重金属总浓度高于南向叶片但叶片朝向未对各元素的形态分布造成明显影响。 (2)树枝韧皮部内重金属浓度随季节的变化趋势总体表现出夏季略有降低，然后逐渐升高的趋势。不同元素在树枝韧皮部中的形态存在显著差异，这种差异因季节变化而出现变化。树枝朝向对树枝韧皮部内重金属浓度的影响与叶片相反，表现出南向树枝韧皮部内的重金属总浓度显著高于北向树枝韧皮部;树枝朝向未对韧皮部内各元素的形态分布造成明显影响。 (3)年轮木质部中重金属浓度总体表现出生长年限越长重金属浓度越低的特点。 (4)国槐各器官的重金属浓度以及重金属元素的富集形态间均存在显著差异，树皮中7种重金属元素富集浓度均为最高。 (5)重金属元素在树根向树干、树干向树枝和树枝向树叶的迁移均以酸溶态为主;不同器官重金属富集能力存在差异，树皮和树干为重金属元素的主要贮存器官，并且重金属以相对稳定的形态存在。 (6)总体上看，乔灌草配置中国槐对7种重金属的富集浓度较高。国槐单位面积富集量表现为乔灌草配置＞乔乔草配置＞乔灌配置。三种不同配置绿化林带单位面积重金属总富集量为乔乔草配置＞乔灌草配置＞乔灌配置。 (7)TSP中重金属浓度呈现出春季＞秋季＞夏季的特点，7种重金属元素在春季和秋季各元素总浓度高低顺序相同，夏季Pb元素总浓度较低。总体上看，除Cu和Zn外，春夏秋三季TSP中各重金属残渣态浓度相对较高。 (8)叶片和韧皮部中同一形态重金属与TSP同一形态重金属浓度中的相关性各不相同，叶片和韧皮部中绝大部分元素与TSP中相同形态重金属元素未达到统计学显著性相关水平。 (9)TSP与土壤中各种金属元素之间的相关性各不相同，TSP与表层土壤和40-60cm深度土壤中各种金属元素之间以及相同形态各元素之间均未达到显著相关水平。TSP中7种可还原态重金属元素与20-40cm土层中可还原态Pb元素之间均达到极显著相关水平。 (10)同一形态重金属元素在树根与各土层之间均有显著性相关关系，树根与20-40cm土层的相关性最高，40-60cm土层次之;相比于较深土层，同一形态重金属元素在树根与表层土壤中相关性较低。 (11)各器官同一形态重金属元素之间均普遍存在显著相关关系;各形态重金属元素间的相关性大小总体表现为:叶-枝＞枝-干＞干-皮＞干-根。
国槐;重金属元素;富集特征;分布格局
中国林业科学研究院
硕士
森林培育
邱尔发
2018
中文
X173;S792.26
108
2018-11-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）