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城市行道樹重金屬富集效能研究 版權信息
- ISBN：9787030718419
- 條形碼：9787030718419 ; 978-7-03-071841-9
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
城市行道樹重金屬富集效能研究 本書特色
該書適合相關專業的大中專院校師生、城市森林與園林綠化人員、植物與生態環境學者參考。
城市行道樹重金屬富集效能研究 內容簡介
本書依托國家科技支撐計劃課題“城鎮景觀防護林體系構建技術研究（2011BAD38B03）”和“環境友好型城鎮景觀林構建技術研究與示范（2015BAD07B06）”，根據近10年的研究成果整理而成。本書針對城市道路重金屬凈化的實際問題，以提升北京城市道路林凈化土壤重金屬的效能為目標，通過研究林帶不同距離樹木、不同配置模式的道路綠化植物、不同功能區常見喬木綠化樹種對重金屬的富集，探索重金屬元素在樹木不同器官的分布規律與季節動態、樹木體內重金屬元素垂直梯度和時間梯度的分布特征、不同配置模式群落對重金屬元素的富集效率、重金屬元素在樹木體內的分布形態及其與土壤環境的關系，旨在揭示城市樹木富集重金屬的影響因素與機理，為城市森林重金屬高效富集樹種選擇與配置提供參考。 本書適合作為大中專院校師生的參考教材，也適合作為從事城市綠化建設人員的參考書籍及城市綠化與生態環境研究學者的參考資料。
城市行道樹重金屬富集效能研究 目錄
目錄
**章 重金屬污染與研究方法概述 1
**節 重金屬污染概述 1
一、何謂重金屬污染 1
二、城市重金屬污染的特征、來源與危害 1
三、植物對重金屬污染的響應與凈化作用 4
四、影響樹木對重金屬吸收的因素 7
第二節 研究區及研究方法概況 7
一、研究區概況 7
二、研究方法概況 12
上篇 城市行道樹重金屬富集效能
第二章 毛白楊道路林帶重金屬富集效能 23
**節 葉片重金屬元素濃度動態 23
一、水平分布 23
二、季節變化 27
三、重金屬元素濃度的變化特征 32
第二節 樹干中重金屬元素分布特征 44
一、水平分布 44
二、垂直分布 46
第三節 毛白楊重金屬元素富集效能 49
一、各器官中重金屬元素濃度 49
二、各器官重金屬元素富集效能比較 50
三、各器官中重金屬元素現貯量 50
四、落葉前后葉片中重金屬元素的轉移量 52
五、截干與未截干毛白楊重金屬元素富集效能比較 52
第四節 重金屬元素濃度相關性 53
一、TSP中重金屬元素濃度水平分布與不同粒徑粉塵濃度水平分布 53
二、葉片、土壤、TSP中重金屬元素濃度相關性 54
三、樹干中重金屬水平分布與環境因子的相關性 56
第三章 不同配置模式中行道樹重金屬富集效能 58
**節 道路綠化植物對重金屬的吸收與富集 58
一、4種行道樹重金屬富集作用比較 58
二、3種綠化灌木對重金屬的吸收和富集 61
三、11種不同綠化植物重金屬富集效能比較 64
第二節 不同配置模式中植物重金屬富集效能比較 69
一、喬木型配置中植物重金屬富集效能 69
二、灌木型配置中植物重金屬富集效能 71
三、喬草型配置中不同植物重金屬富集效能比較 72
四、喬灌草型配置中不同植物重金屬富集效能比較 75
第三節 影響道路綠化植物對重金屬富集的因素 78
一、不同徑級國槐重金屬富集效能比較 78
二、落葉前后國槐重金屬富集效能比較 81
三、不同修剪方式國槐重金屬富集效能比較 85
四、道路土壤與綠化植物重金屬元素濃度的相關性分析 88
第四章 城市功能區共有樹種重金屬富集效能 90
**節 葉片中重金屬元素濃度的種間變化 90
一、春季變化特征 90
二、夏季變化特征 92
三、秋季變化特征 94
第二節 葉片中重金屬元素濃度的季節動態 96
一、毛白楊葉片 96
二、國槐葉片 98
三、油松葉片 100
四、圓柏葉片 102
五、銀杏葉片 104
第三節 功能區喬木樹種葉片重金屬元素濃度季節動態 106
一、居民區 106
二、交通區 107
三、工業區 109
四、公園區 110
第四節 喬木樹種間重金屬富集效能比較 112
一、不同樹種各器官中重金屬元素濃度比較 112
二、喬木樹種中重金屬元素遷移能力比較 120
三、喬木樹種中重金屬富集效率比較 122
第五節 土壤和TSP中重金屬元素濃度特征 127
一、不同功能區土壤中重金屬元素分布特征 127
二、不同功能區TSP中重金屬元素濃度季節性變化特征 129
三、顆粒物濃度變化特征 132
第六節 功能區共有樹種重金屬元素濃度相關性 134
一、樹種-土壤重金屬元素濃度相關性 134
二、樹葉-TSP重金屬元素濃度相關性 135
三、土壤-TSP重金屬元素濃度相關性 137
下篇 行道樹重金屬富集效能機理
第五章 城市行道樹圓柏與國槐中重金屬富集時空分布 141
**節 樹干中重金屬元素濃度時間動態特征 141
一、國槐樹干 141
二、圓柏樹干 143
三、國槐和圓柏樹干中重金屬元素濃度時間分布比較分析 144
第二節 樹干中重金屬元素垂直分布特征 145
一、國槐樹干中重金屬元素垂直分布特征 146
二、國槐樹干中重金屬元素富集量時間動態 147
三、圓柏樹干中重金屬元素垂直分布特征 148
四、圓柏樹干中重金屬元素富集量時間動態 150
五、國槐與圓柏樹干中重金屬元素含量比較 151
第三節 地上器官中重金屬富集特征比較 153
一、重金屬元素濃度比較 153
二、重金屬富集格局特征比較 153
第四節 單株樹木中重金屬含量垂直分布特征 157
一、國槐中重金屬垂直分布特征 157
二、圓柏中重金屬垂直分布特征 159
第五節 樹木重金屬富集效能分析 160
一、國槐重金屬富集效能分析 160
二、圓柏重金屬富集效能分析 161
三、國槐與圓柏重金屬富集效能比較 162
第六節 國槐與圓柏中重金屬元素濃度相關性分析 163
一、國槐樹干中重金屬元素濃度時間動態與環境因子相關性 163
二、圓柏樹干中重金屬元素濃度時間動態與環境因子相關性 164
三、國槐中重金屬元素濃度相關性 164
四、圓柏中重金屬元素濃度相關性 165
五、各齡級間重金屬元素濃度相關性 165
第六章 行道樹國槐重金屬富集形態特征 166
**節 國槐中不同形態重金屬元素濃度的變化特征 166
一、季節動態變化 166
二、不同朝向國槐葉片及樹枝表皮中重金屬元素濃度比較 173
三、樹干木質部中重金屬元素濃度和形態差異 177
第二節 國槐器官中不同形態重金屬分布格局 179
一、國槐器官中重金屬元素富集濃度及轉運系數 179
二、單株國槐重金屬元素現貯量 181
第三節 國槐不同形態重金屬富集效能比較 183
一、重金屬富集系數比較 183
二、重金屬富集效能比較 184
第四節 三種綠化配置中植物重金屬富集特征比較 185
一、國槐各器官中重金屬元素濃度比較 185
二、不同配置中植物重金屬元素濃度比較 190
三、不同形態重金屬元素富集效能比較 191
四、不同形態重金屬分布格局 194
第五節 TSP-國槐-土壤中不同形態重金屬元素濃度相關性分析 195
一、TSP與相關因子 195
二、國槐樹根與各層次土壤中不同形態重金屬元素濃度相關性 206
三、國槐器官內不同形態重金屬元素濃度相關性 209
第七章 道路林帶三種配置中植物根系重金屬富集形態 214
**節 植物根系對重金屬的富集特征 214
一、喬灌草配置 214
二、喬喬草配置 219
三、喬灌配置 225
第二節 國槐根際土中不同形態重金屬元素濃度季節變化特征 230
一、重金屬總濃度 230
二、不同形態重金屬元素濃度的季節性變化特征 232
第三節 不同徑級國槐根系各形態重金屬富集特征 234
一、細根 235
二、小根 241
三、中根 248
四、大根 255
五、遷移變化 262
第四節 土壤-根系中的重金屬元素濃度相關性分析 266
一、不同土層-根際土 267
二、根際土-根系 274
三、各徑級國槐根系 283
第八章 城市行道樹重金屬富集效能與培育技術探討 284
**節 城市行道樹重金屬富集效能影響因素 284
一、城市行道樹重金屬富集格局 284
二、城市行道樹器官中重金屬元素濃度的影響因素 285
三、城市行道樹重金屬富集效能評價指標 287
第二節 基于重金屬富集效能的城市行道樹培育技術探討 288
一、高速路林帶建設寬度 288
二、城市行道樹植物選擇 289
三、植物配置 289
四、行道樹管護 290
參考文獻 291
**章 重金屬污染與研究方法概述 1
**節 重金屬污染概述 1
一、何謂重金屬污染 1
二、城市重金屬污染的特征、來源與危害 1
三、植物對重金屬污染的響應與凈化作用 4
四、影響樹木對重金屬吸收的因素 7
第二節 研究區及研究方法概況 7
一、研究區概況 7
二、研究方法概況 12
上篇 城市行道樹重金屬富集效能
第二章 毛白楊道路林帶重金屬富集效能 23
**節 葉片重金屬元素濃度動態 23
一、水平分布 23
二、季節變化 27
三、重金屬元素濃度的變化特征 32
第二節 樹干中重金屬元素分布特征 44
一、水平分布 44
二、垂直分布 46
第三節 毛白楊重金屬元素富集效能 49
一、各器官中重金屬元素濃度 49
二、各器官重金屬元素富集效能比較 50
三、各器官中重金屬元素現貯量 50
四、落葉前后葉片中重金屬元素的轉移量 52
五、截干與未截干毛白楊重金屬元素富集效能比較 52
第四節 重金屬元素濃度相關性 53
一、TSP中重金屬元素濃度水平分布與不同粒徑粉塵濃度水平分布 53
二、葉片、土壤、TSP中重金屬元素濃度相關性 54
三、樹干中重金屬水平分布與環境因子的相關性 56
第三章 不同配置模式中行道樹重金屬富集效能 58
**節 道路綠化植物對重金屬的吸收與富集 58
一、4種行道樹重金屬富集作用比較 58
二、3種綠化灌木對重金屬的吸收和富集 61
三、11種不同綠化植物重金屬富集效能比較 64
第二節 不同配置模式中植物重金屬富集效能比較 69
一、喬木型配置中植物重金屬富集效能 69
二、灌木型配置中植物重金屬富集效能 71
三、喬草型配置中不同植物重金屬富集效能比較 72
四、喬灌草型配置中不同植物重金屬富集效能比較 75
第三節 影響道路綠化植物對重金屬富集的因素 78
一、不同徑級國槐重金屬富集效能比較 78
二、落葉前后國槐重金屬富集效能比較 81
三、不同修剪方式國槐重金屬富集效能比較 85
四、道路土壤與綠化植物重金屬元素濃度的相關性分析 88
第四章 城市功能區共有樹種重金屬富集效能 90
**節 葉片中重金屬元素濃度的種間變化 90
一、春季變化特征 90
二、夏季變化特征 92
三、秋季變化特征 94
第二節 葉片中重金屬元素濃度的季節動態 96
一、毛白楊葉片 96
二、國槐葉片 98
三、油松葉片 100
四、圓柏葉片 102
五、銀杏葉片 104
第三節 功能區喬木樹種葉片重金屬元素濃度季節動態 106
一、居民區 106
二、交通區 107
三、工業區 109
四、公園區 110
第四節 喬木樹種間重金屬富集效能比較 112
一、不同樹種各器官中重金屬元素濃度比較 112
二、喬木樹種中重金屬元素遷移能力比較 120
三、喬木樹種中重金屬富集效率比較 122
第五節 土壤和TSP中重金屬元素濃度特征 127
一、不同功能區土壤中重金屬元素分布特征 127
二、不同功能區TSP中重金屬元素濃度季節性變化特征 129
三、顆粒物濃度變化特征 132
第六節 功能區共有樹種重金屬元素濃度相關性 134
一、樹種-土壤重金屬元素濃度相關性 134
二、樹葉-TSP重金屬元素濃度相關性 135
三、土壤-TSP重金屬元素濃度相關性 137
下篇 行道樹重金屬富集效能機理
第五章 城市行道樹圓柏與國槐中重金屬富集時空分布 141
**節 樹干中重金屬元素濃度時間動態特征 141
一、國槐樹干 141
二、圓柏樹干 143
三、國槐和圓柏樹干中重金屬元素濃度時間分布比較分析 144
第二節 樹干中重金屬元素垂直分布特征 145
一、國槐樹干中重金屬元素垂直分布特征 146
二、國槐樹干中重金屬元素富集量時間動態 147
三、圓柏樹干中重金屬元素垂直分布特征 148
四、圓柏樹干中重金屬元素富集量時間動態 150
五、國槐與圓柏樹干中重金屬元素含量比較 151
第三節 地上器官中重金屬富集特征比較 153
一、重金屬元素濃度比較 153
二、重金屬富集格局特征比較 153
第四節 單株樹木中重金屬含量垂直分布特征 157
一、國槐中重金屬垂直分布特征 157
二、圓柏中重金屬垂直分布特征 159
第五節 樹木重金屬富集效能分析 160
一、國槐重金屬富集效能分析 160
二、圓柏重金屬富集效能分析 161
三、國槐與圓柏重金屬富集效能比較 162
第六節 國槐與圓柏中重金屬元素濃度相關性分析 163
一、國槐樹干中重金屬元素濃度時間動態與環境因子相關性 163
二、圓柏樹干中重金屬元素濃度時間動態與環境因子相關性 164
三、國槐中重金屬元素濃度相關性 164
四、圓柏中重金屬元素濃度相關性 165
五、各齡級間重金屬元素濃度相關性 165
第六章 行道樹國槐重金屬富集形態特征 166
**節 國槐中不同形態重金屬元素濃度的變化特征 166
一、季節動態變化 166
二、不同朝向國槐葉片及樹枝表皮中重金屬元素濃度比較 173
三、樹干木質部中重金屬元素濃度和形態差異 177
第二節 國槐器官中不同形態重金屬分布格局 179
一、國槐器官中重金屬元素富集濃度及轉運系數 179
二、單株國槐重金屬元素現貯量 181
第三節 國槐不同形態重金屬富集效能比較 183
一、重金屬富集系數比較 183
二、重金屬富集效能比較 184
第四節 三種綠化配置中植物重金屬富集特征比較 185
一、國槐各器官中重金屬元素濃度比較 185
二、不同配置中植物重金屬元素濃度比較 190
三、不同形態重金屬元素富集效能比較 191
四、不同形態重金屬分布格局 194
第五節 TSP-國槐-土壤中不同形態重金屬元素濃度相關性分析 195
一、TSP與相關因子 195
二、國槐樹根與各層次土壤中不同形態重金屬元素濃度相關性 206
三、國槐器官內不同形態重金屬元素濃度相關性 209
第七章 道路林帶三種配置中植物根系重金屬富集形態 214
**節 植物根系對重金屬的富集特征 214
一、喬灌草配置 214
二、喬喬草配置 219
三、喬灌配置 225
第二節 國槐根際土中不同形態重金屬元素濃度季節變化特征 230
一、重金屬總濃度 230
二、不同形態重金屬元素濃度的季節性變化特征 232
第三節 不同徑級國槐根系各形態重金屬富集特征 234
一、細根 235
二、小根 241
三、中根 248
四、大根 255
五、遷移變化 262
第四節 土壤-根系中的重金屬元素濃度相關性分析 266
一、不同土層-根際土 267
二、根際土-根系 274
三、各徑級國槐根系 283
第八章 城市行道樹重金屬富集效能與培育技術探討 284
**節 城市行道樹重金屬富集效能影響因素 284
一、城市行道樹重金屬富集格局 284
二、城市行道樹器官中重金屬元素濃度的影響因素 285
三、城市行道樹重金屬富集效能評價指標 287
第二節 基于重金屬富集效能的城市行道樹培育技術探討 288
一、高速路林帶建設寬度 288
二、城市行道樹植物選擇 289
三、植物配置 289
四、行道樹管護 290
參考文獻 291
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城市行道樹重金屬富集效能研究 節選
**章重金屬污染與研究方法概述 **節重金屬污染概述 一、何謂重金屬污染 在認識重金屬污染前，首先要了解重金屬的概念。目前仍無相關權威機構，如國際理論與應用化學聯合會（IUPAC）關于重金屬的統一定義，不同學者對其有不同的定義，包括從原子序數、金屬密度、化學性質、生物或毒理學特性等角度來闡述（Duffus，2002）。常見的一種定義是，重金屬指密度大于5g/cm3的金屬元素，包括Pb、Cd、Cr、Cu、Ni、Mn、Zn、Hg等約45種元素，這類金屬元素的化學性質一般較為穩定（Morris，1992）。在環境污染中，重金屬主要是指對生物有明顯毒性的金屬元素或類金屬元素，如Hg、Cd、Pb、Cr、Zn、Cu、Ni、Asa等，此類金屬元素不易被微生物所降解（何強等，2004）。 自20世紀五六十年代日本因重金屬鎘和汞污染而導致的“骨痛病”和“水俁病”公害事件發生后，人們逐漸意識到重金屬污染危害，近年來，國內重金屬污染事件也頻頻曝光，如廣州鎘超標大米，湖南瀏陽土壤鎘污染致蔬菜瓜果鎘超標、陜西寶雞血鉛超標等事件，引起民眾廣泛關注。重金屬通過土壤-植物系統在植物中富集累積，再通過食物鏈傳遞被人體吸收，人體內長期積累大量重金屬對身心健康造成嚴重危害。目前國內外學者對土壤-植物系統重金屬的研究已陸續展開，大量研究結果顯示城市道路交通是重金屬污染的主要來源之一，特別是對城市道路兩側土壤和植物造成的不同程度的重金屬污染（李劍等，2009；Saeedi et al.，2009；Bakirdere and Yaman，2008）。因此重金屬污染主要是指經由人類活動將重金屬帶入土壤、水體、大氣中，致使環境中的重金屬元素濃度增加，超出正常范圍，導致生態環境惡化，進而對人體健康構成威脅。 二、城市重金屬污染的特征、來源與危害 （一）城市重金屬污染的主要特征 1.規律性 以交通排放為主要污染源的道路重金屬污染在道路兩側分布具有一定規律性，隨著距路肩距離逐步加大，環境中重金屬元素濃度呈逐漸降低趨勢，到一定距離后，相平于當地環境背景值。一般來說，大氣總懸浮顆粒物（TSP）中Cu、Zn、Cd、Pb分布在路側150～200m，路基處Pb濃度高出距路基200m處Pb濃度3倍（閆軍等，2008）；土壤中Cu、Ni、Zn、Cd、Pb污染主要集中在距路基兩側50～150m。重金屬所吸附的顆粒物大小影響了重金屬污染物的擴散距離，如Cu主要附著在大粒徑的顆粒物中，其遷移能力有限，而Cr、Pb因附著于細小顆粒物中，遷移能力強，擴散距離遠（Fakayode and Olu-Owolabi，2003；Ross and Christina，2001）。此外，不同功能區的重金屬元素濃度之間存在差異，有一定規律性。工業區、交通區、商業區環境中重金屬元素濃度一般較高，居民區次之，城市綠地中一般較低，相對來說污染較輕，趙興敏等（2009）通過對長春市大氣降塵中重金屬進行測試表明，重金屬元素濃度由大至小的順序為工業區、交通區、商業區、文化區與居民區；吳新民等（2003）對南京市不同區域土壤重金屬污染進行研究并計算各區污染指數，結果表現為礦冶區＞老居民區＞商業區＞城市綠地＞新開發區。 2.地域性 受經濟水平、人口密度、交通量、土地利用形式等多因素影響，道路重金屬物污染呈地域性分布特征，一般發達城市和工業型城市道路重金屬污染相對嚴重，如北京、上海、廣州、沈陽、寶雞等地；從城區中心地帶往郊區農田延伸，隨距城區中心距離增加，道路重金屬污染呈減弱趨勢；不同功能區之間，工業區和交通區道路受重金屬污染程度也普遍高于居民區、公園、學校道路（方鳳滿，2011；Apeagyei et al.，2011；Weiand Yang，2010；Yangetal.，2006；黃勇等，2005；Pouyat and McDonnell，1991）。 3.人為特點 現代文明社會中，人類活動對大氣、土壤重金屬的貢獻占據主要地位，因此顯著的人為特點是重金屬污染在空間分布上呈現出的特征一般為燃煤較多的北方城市、以重工業為主的城市、大的綜合型城市的大氣顆粒物中重金屬元素濃度會相對高于南方城市、中小型輕工業城市和農村地區。張金屯和Pouyat（1997）通過從紐約市區向外設置樣帶，并選取26個落葉闊葉林樣方，分析其土壤中的重金屬元素濃度，發現距市中心越遠，土壤中重金屬總量及種類越少，其中Pb、Ni、Cr等重金屬元素濃度的下降非常明顯。 （二）城市重金屬污染的來源 城市是一個人類活動比較密集的區域，重金屬污染顯著。相比自然生態系統，城市生態系統中重金屬污染來源非常復雜，一般可分為兩類：自然因素和人為輸入。 1.自然因素 含有重金屬的成土母質在長期物理、化學風化和生物作用下，以顆粒物的形式隨風擴散，引起的重金屬污染屬于自然因素造成的污染（黃益宗和朱永官，2004）。自然源對重金屬污染的貢獻非常小，僅在一些特殊地點，受地理地質因素影響，重金屬背景值較高，致使當地土壤、水體和人畜體內重金屬元素濃度高于正常值（何連生等，2013）。 2.人為輸入 伴隨著城市化進程加快，人類生產活動對環境造成頻繁干擾，使得人為因素導致的環境重金屬污染問題越發凸顯。采礦冶金、煤炭、化石燃料、工業廢水廢氣排放等是重金屬污染的主要工業污染源；垃圾堆放、農業生產等也是土壤重金屬污染的重要來源（Apeagyei et al.，2011；張乃明，2010；Wei and Yang，2010；史貴濤等，2006）；隨著重污染工業遷離城市，交通運輸成為目前城市重金屬污染的主要來源，機動車尾氣排放加重了道路大氣重金屬污染，汽車汽油、輪胎、發動機、剎車零件等因燃燒或磨損而釋放出的Cu、Zn、Cd、Pb等重金屬元素在道路兩側土壤中長期累積造成嚴重的土壤重金屬污染（翟立群等，2010；閆軍等，2008；劉廷良等，1996）。 （三）重金屬污染的危害 1.對人體健康的影響 重金屬元素對環境和人體健康的影響是多方面、多層次的，直接或通過干濕沉降進入土壤的重金屬元素，不僅會對土壤結構、理化性質產生影響，而且會經過多種途徑進入食物鏈，威脅人類的生命安全。此外，進入水中的重金屬元素也能夠通過許多途徑進入人體，如直接途徑（喝水）、間接途徑（食用在污水灌溉過的土地上生長的蔬菜和糧食），從而威脅人體健康。 重金屬元素對人體的傷害程度與重金屬種類有很大關系，鉛主要損害小腦和大腦皮層，對代謝活動產生干擾，使營養物質和氧氣供應不足，特別是對兒童、孕婦、免疫力低下人群的影響尤為嚴重；鎘中毒可引起骨質疏松、骨軟化和自發性骨折；汞主要對腦組織造成傷害，甲基汞雖大部分蓄積在肝和腎中，但對腦組織的損害高于其他各組織；鉻對人體的毒害是全身性的，通過刺激皮膚黏膜、呼吸道，引起皮炎、濕疹、鼻炎、支氣管炎，嚴重時會引起肺癌和鼻咽癌；錳污染可引起肺炎；銅過剩會抑制一些酶活性，影響機體正常代謝，導致心血管系統疾病（朱賢英，2006；付曉萍，2004；常學秀等，2000）。 2.對動植物及微生物的影響 重金屬元素不僅對人體健康有影響，而且會對陸地生態系統中的植物、動物和微生物的生長產生諸多不良影響。例如，通過根系進入植物內部的土壤重金屬元素，能對植物的光合作用和酶活性產生抑制作用、加快ATP降解速率、改變細胞膜特性以及對植物內遺傳物質（如DNA）造成損傷等，以此來對植物的生長和繁殖產生影響。例如，Chatterjee和Chatterjee（2000）通過沙培種植花椰菜（Brassica oleracea）發現，當Cu2+為32mg/L時花椰菜體內的葉綠素a和葉綠素b的濃度將降低；Bessonova（1993）認為在環境中存在過量銅元素時會降低歐洲女貞和丁香內含有的與開花有關的物質（內源細胞分裂素和赤霉素）的活性，進而影響花期。土壤重金屬元素也會對微生物產生影響。例如，李淑英（2011）采用傳統微生物培養方法研究發現，重金屬元素濃度較低時能夠對微生物蛋白質的合成起到促進作用，重金屬元素濃度逐漸升高會在不同程度上對微生物蛋白質的合成產生影響。生態系統中的動物、微生物是重要的分解者，它們的種類、數量與環境因子（如土壤中的重金屬、農藥等）有著非常緊密的聯系。張永志等（2006）的研究發現，土壤中動物的群落結構（種群數量、個體密度）和生態學指標（多樣性指數、均勻度指數）都與土壤重金屬（Cu元素）污染指數呈顯著負相關。 此外，重金屬元素也能對生活在水中的動植物造成傷害。例如，重金屬能抑制水生植物的酶活性及光合作用、呼吸作用，導致植物細胞體積減小，生長受到抑制。張繼飛等（2011）用不同濃度重金屬鎘對野生粗梗水蕨進行處理后發現，高濃度下粗梗水蕨葉片出現黃化現象，蛋白質濃度降低，表明植物的生理生化過程和蛋白質的合成在鎘濃度升高時受到抑制，粗梗水蕨的生長發育受到影響；重金屬也會對水生動物產生影響，Al-Yousuf等（2000）的研究發現，一定程度上魚的性別、身長受Zn、Cu、Mn元素積累的影響，Kowk等（1998）研究報道了重金屬元素Cu、Zn對羅非魚體內金屬硫蛋白表達的顯著影響。 （四）城市道路重金屬污染特征 城市道路兩側重金屬污染表現為嚴重的帶狀污染，一些研究表明，道路兩側土壤、大氣及植物已普遍受到鉛、鎘、銅、鋅等重金屬元素的污染，尤其在交通密集地帶（Liet al.，2001；秦俊發，1997；Rodriguez and Rodriguez，1982；Harrison et al.，1981）。Achilleas和Nikolaos（2009）測定了希臘卡瓦拉市區道路旁土壤中重金屬Pb、Cr、Cu、Zn、Cd、Ni、As、Hg元素的濃度，發現均明顯超過對照區水平，其中Pb污染*重，平均濃度為571.3μg/g，是對照區的9.6倍。中國很多城市如北京、上海、沈陽、廣州等已陸續對道路重金屬污染展開調查研究（翟立群等，2010；李崇等，2008；劉春華和岑況，2007；管東生等，2001），大量結果顯示道路兩側土壤、大氣及植物受到不同程度重金屬污染，尤其是車流量大、人口密集地帶，污染情況十分嚴重。 道路林帶可以通過滯留、吸附和過濾等方式阻止重金屬顆粒物進一步擴散，對重金屬污染起到生態防護作用（孫龍等，2009；郭廣慧等，2008；Chan et al.，1997），因此研究道路兩側綠化帶寬度、高度對提高綠化帶對重金屬的有效吸收及路基兩側重金屬的防護作用具有一定生態意義。研究表明，高6m、寬10m或高12m、寬25m的綠化帶可有效降低大氣重金屬顆粒物污染（郭廣慧等，2008；鄒良東和吳昊，1996）。不同寬度、郁閉度的防護林帶在抑制重金屬擴散能力方面存在差異。雙行綠化帶的防護作用要優于單行綠化帶（徐永榮等，2002）。復層結構林帶可使重金屬污染范圍集中在20m內，單層林帶對重金屬污染的防護效果較差（孫龍等，2009）。杜振宇等（2011）評價了不同配置模式林帶對鉛污染的防護作用，結果表明，由于樹種、樹齡、種植密度、林帶寬度等因素的不同，防護效果也不同，對于鋅、鎳和鉻，林帶越寬、郁閉度越大，防護效果越好；對于鉛，寬度較小、郁閉度較小的林帶已具有明顯的防護效果。此外，林帶的適宜寬度與道路車流量，所處區域常年風向、降雨量等氣候條件以及樹木的高度等因素密切相關。王成等（2007）研究了北京市高速公路兩側植物枝葉和路邊土壤中Pb、Cd、Cr、Cu的濃度，結果表明，車流量不同的京石高速（日均車流量10萬）、京津塘高速（日均5.9萬）和機場高速（日均8萬）毛白楊葉片中的Pb濃度分別在距離公路60m、80m和40m處降到一個較低值，說明道路林帶的防護效應與車流量大小有密切的關系。同時研究表明，林帶高度對減小重金屬的污染范圍十分重要。 三、植物對重金屬污染的響應與凈化
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