中文摘要
城市森林是城市生态系统的重要组成部分,它能改善城市的碳氧平衡,堪称"城市之肺",乡土树种已成为营造城市森林的首选。但随着城市化进程的加快,城市大气污染日益加重,尤其是O3浓度不断增加,导致树木物质代谢失调,严重威胁城市森林健康。因此科学评价近地层O3污染对我国特有的城市绿化树种碳代谢过程的影响具有重要的理论和现实意义。本项目以我国亚热带地区广为栽植的乡土绿化树种水杉(落叶针叶)和香樟(常绿阔叶)为研究对象,利用野外开顶式熏气系统和13C同位素示踪技术,研究长周期、低浓度的O3熏蒸对水杉和香樟生长的影响。比较三种胁迫方式(不同O3浓度、熏蒸方式及暴露季节)下,碳同化速率、同化物分配及碳异化速率的差异和消长关系,阐明水杉和香樟对大气O3浓度增加的响应差异,揭示O3胁迫方式对植物碳代谢的影响机制,评价乡土绿化树种对大气O3污染的响应,为制定我国城市绿化树种的O3临界负荷提供定量的科学依据。
结题摘要
随着我国城市化进程的加快,城市大气污染日益加重,尤其是O3浓度和N沉降量不断增加,导致树木物质代谢失调,严重威胁城市周边森林生态系统健康。因此科学评价近地层大气污染(如O3、N)对我国城市绿化和造林树种碳代谢过程的影响具有重要的理论和现实意义。本项目利用野外开顶式熏气系统,研究了我国亚热带地区广为栽植的绿化和造林树种的臭氧敏感性,并探究了O3对水杉和香樟的影响机制。同时研究了大气O3和N沉降同时增加对香樟的复合影响。通过可见症状、生长、生物量累积、光合作用及抗氧化性质的测定,初步得出亚热带地区落叶树种水杉、枫香、鹅掌楸对O3较敏感,而常绿树种如香樟、青冈、木荷、木姜子等对O3的抗性较强。决定树种O3敏感性的主要因素是比叶面积和叶片抗氧化能力而不是气孔导度。中浓度O3处理可明显影响水杉和香樟的碳代谢过程,如显著降低叶片光合速率的暗反应和光反应,但对植株生长和生物量累积的影响不显著。高浓度O3不仅影响了叶片碳代谢过程,而且显著抑制了植株的生长如株高、基径和总生物量,但对生物量分配无显著影响。N (≤ 60 kg ha-1) 显著促进了香樟的生长及固C能力,但不能有效缓解O3对香樟的负作用。
