城市水文、城市水污染与园林植物的生态关系

发布时间:2023-04-22 16:04:48浏览次数:137
第 四 章 园 林 植 物 与 城 市 物 质 环 境基于生态系统的基本原理,环境可以从能量和物质两个方面加以认识表征。在第三章主要介绍了城市能量环境的基本特征、光照和温度因子的生态作用和园林植物的生态适应机制及其所形成的生态类型、园林植物对城市能量环境的调节和改善功能。而地球物质环境则是由水、大气和土壤等生态因子构成,通常也被视为生物生存的必需条件。物质环境一方面构成生物有机体生存空间或栖息地,另一方面还为生物有机体组成和代谢需要提供大量元素和微量元素。研究城市物质环境,应该特别关注城市生态系统优势组成成分,即密集的人群及其影响调控下的人居非生物环境的基本特征,涉及城市水文、城市土壤和城市建筑对城市物质环境属性的影响。所以,本章集中讨论城市物质环境主要因子城市水文、城市土壤和城市空气的生态作用、园林植物对城市物质环境的生态适应性及其生态调控改善功能。第一节城市水文、城市水污染与园林植物的生态关系一、水对园林植物的生态作用水是园林植物的重要组成成分,一般植物体内含水量为 60%一 80%,即使风干的种子含水量亦维持在 6%一 10%的水平,有些植物的果实含水量高达 92%~95%;园林植物体内的一切生理生化代谢活动,包括光合作用,蒸腾作用,有机物的水解反应,养分吸收、运输、利用,废物的排除和激素的传递都必须借助于水分的参与才能进行;水分维持了园林植物细胞和组织的膨压,使其叶片器官保持直立状态,保证发挥正常的生理功能;蒸腾作用消耗大量的水分,调节缓和了园林植物体表温度状况。由此可见,水分对于园林植物极为重要。但是陆地表面淡水资源分布不均匀,甚至在一定的地理范围和季节内严重不足。因此,陆生植物面临的主要生态问题是怎样减少水分散失、增加水分吸收和保持植物体内水分平衡,在吸收、减少消耗、贮存等生理过程形成特殊有效的适应机制,水分在蒸腾过程中对植物的热量调节和热能代谢意义重大。水分的形态、数量、持续时间决定水分的可利用性,因此影响园林植物的生长发育和存活以及生态防护功能的发挥。二、不同形态的水及其生态意义水是气候因子,同时又是土壤因子。在大气、土壤中的形态数量及其动态都对园林植物产生重要的影响。大气中水汽状态,可见的如云和雾,不可见的扩散在整个大气中。通常用相对湿度表示大气水汽含量。相对湿度影响光照条件、植物蒸腾、物理蒸发。当相对湿度下降时,园林植物蒸腾速率提高。相对湿度过高,不利于园林植物传播花粉,易引起病害。当水汽以雾的状态运动时,遇到园林植物,极易凝结在园林植物体表面上,成为土壤水分的一种补充,在热带由雾增加的降水量在全年降水量中占有较大比例;而干旱区雾、露水可缓和干旱引起植物枯萎;在一定海拔的山区,雾是山地植物生长发育的必需环境要素。降水一般不为植物直接吸收,植物吸收水分来自土壤,而降水是土壤水分补给的主要来源。生长期降水的生态效应取决于降水强度、持续时间、频度和季节分配。同样降水量以强度小、持续时间长,效果理想。三、城市水环境基本特征城市化的主要特征表现为:人口密集、建筑物密度增加、地面硬化并镶嵌分布形状大小不一的城市绿地。由于土地利用的性质改变,城市兴建了大量的楼房、道路和排水管网,直接改变了城市地面雨洪径流和地下径流的形成条件。与自然土壤相比,地面透水性减小,结果不透水的地面扩大;改变了降水、蒸散、渗透和地表径流;排水管道的修建,缩短了汇流的时间,增大了径流曲线的峰值;同时城市居民生活和生产过程中需水量增加,减少了地下水补给,相伴随因污水排放量的增加而污染清洁水源。随着城市化进程的推进,人类对自然的干扰强度日趋加剧,城市水文现象受人类活动的强烈影响而发生明显的变化。城市社会经济发展对清洁水源的需求和污水的排放已成为城市水文变化的基本特征,结果城市化进程对水的流动、循环、分布,水的物理、化学性质以及水与城市植物的相互关系,产生了各种各样的影响。(一)城市化对水分循环过程的影响水分循环可以理解为水分在大气、植被、土壤和水体不同库之间输入输出移动的往复过程。在天然流域,地表具有良好的透水性。雨水降落输入自然植被后,雨水分配与空旷地相比显著不同,如森林对降水量重新分配:即林冠截留、滴落与茎流、贮藏于森林土壤、森林蒸散、林地枯枝落叶吸收和径流输出。城市化后,在人类生活生产活动的影响下,天然流域被开发,自然植被受到程度不同的破坏,土地利用方式改变,自然景观受到深刻的改造,表现为钢筋水泥建筑、柏油水泥道路、工厂区、商业区、住宅区、运动场、停车场、街道等不透水地面大量增加,结果引起城市水文循环状况发生了变化。如图 4—1 所示,随着降雨量增多,降水渗入地下的部分仅占降水量的 32%,填洼量减少,地面蒸发减少至 25%;相比较而言,地面径流所占部分增加,由地表排入地下水道的地表径流达 43%。显然,随着城市化的发展,不透水面积比例不断增加。城市下垫面不透水面积的百分比愈大,其贮存水量愈小,地面径流规模愈大。(二)城市化对水量平衡的影响基于流域水量平衡的原理,任何一个流域在任一时段内,输入水量与输出水量的差值,等于该时段区内流域内贮水量的变化,三者之和称之为水量平衡。1.流域水量平衡方程式2.城市水量平衡方程式在城市地区,水分平衡则由两个部分构成:天然水循环和入工控制的上下水管道中的水循环(见图4-2)。图 4-2城市化地区水循环过程(宋永昌,2000)其他参数含义同上式。城市化对上述公式中各项都会产生影响,从而改变城市地区的水文特征。首先,在输入项中,城市化对大气降水(P)影响比较明显。一般地,城市地区年降水量一般比农村地区高 5%~15%,雷暴雨增加10%一 15%;地表水流人量中除径流流入量(及)外,还有上水道进水量(t),有时地表水流人量可高达降水量的数倍;城市中地下水的抽取量(G)也是较高的,特别是一些缺水的城市。其次,在输出项中,城市地下水位低,地下径流和土壤含水量减少,地表干燥温差变幅大,可供蒸发的水量减少、加之植被稀疏,风速小,蒸发和蒸腾(E1,E2)都比乡村少,下渗量(G1)相应减少。由于城市耗水量一般比较大,径流输出量(只 1)比郊区小,增加了人工管道的出水量(T1)。由表 4—1 可以看出,城市地区的降水量、径流总量、地表径流量及地区降水量/mm径流总量/mm地表径流地下径流/mm蒸发量地表径流系数地下径流系数城中心区城郊平原675644.540526733796681712703770.500.150.100.26地表径流系数均明显大于周 围郊 区 ; 而 蒸 发 量 、 地 下 径流量及地下径流系数 则明 显 小 于 周 围郊区。(三)城市化对河流水文性质的影响河流的水文性质包括:水位、断面、流量、径流系数、洪峰、持续时间、水质、水温、泥沙含量等。城市化对河流水文性质的影响表现为多方面:流量增加,流速加大;径流系数增大;洪峰增高,洪峰出现时间提前,且持续时间缩短(图 4—3);径流污染负荷增加。(四)城市化对地下水的影响, 由于城市地表不透水性、对清洁水源的过量利用,结果城市地 F 水逐渐发生了系列变化,表现为地下水位严重下降,局部水质恶化,水量平衡失调,进而由于地下水补给不足,引起地下含水层衰竭,导致城区地面下沉,城市建筑、桥梁、水闸等基础设施发生位移,沿海城市可能出现海水倒灌,排水功能下降,最终生态环境质量明显降低(五)城市水环境1.水污染严重、水质恶化水体污染系指排入水体的污染物质超过水体的自净能力,使水的组成和性质发生变化,引起动植物生长条件恶化,人类生活和健康受到不良影响。城市地区工业和生活污水多,而且我国污水处理率低,相当数量污水直接排入水体,造成水体污染,水质恶化。1997 年调查表明,我国总河流长65406km,其中符合我国(地面水环境标准)工、Ⅱ类标准的河流占 32.8%,Ⅲ类的占 23.6%,Ⅳ、V 类的占 27.?%,超 V 类的占 15.9%。通过城市地区的河段往往是污染最严重的。上海苏州河、南京秦淮河、天津的海河,在治理前污染最严重时实际就是排污水,地表水污染会导致地下水质的恶化,使地下水的硬度、矿化度和硝酸盐含量等大大增加。城市水体污染类型主要有以下几种。(1)水体中氮、磷、钾等植物营养物质过多,致使水中的浮游植物过度繁殖的水体富营养化(eutrophication)。无锡的太湖、昆明的滇池均俘在严重的水体富营养化问题。造成水体富营养化原因在于:农业生产大量使用化肥,城市生活污水中的粪便和含磷洗涤剂也富含大量养分。(2)汞、铬、铝、铜、锌等重金属和有机氯、有机磷、芳香族氨基化合物等化工产品所引起的有毒物质的污染。(3)工业生产过程中生产的废余热使使水体温度明显升高,影响水生.生物的正常生长发育,称为热污染。一般地,越高级的微生物,其生存的上限温度越低,如真核微生物的上限温度比原核生物低;异氧细菌与无机化能细菌的上限温度均超过 90℃。2.城市水资源短缺城市水资源是指在当前技术条件下可供城市工业、郊区农业和城市居民生活所需的水资源,包括处理后的工业和城市生活污水重新用于工业、农业和城市其他用水。由于经济规模不断扩大,耗水量逐年增加,使城市地区人均水资源拥有量不断下降,而水污染严重又加剧了城市的水资源短缺。目前,我国700 多个城市中,有一大半城市缺水,其中百万以上人口城市的缺水程度更为严重。特别是北方城市,对地下水超采现象严重,很多城市出现地下水区域下降漏斗,如北京漏斗面积达 1014km2。一些沿海城市过度开采地下水,导致地面沉降、海水倒灌,土地盐碱化加重。近年,我国城市的绿化用水呈快速上升趋势,特别是草坪的盲目发展,消耗有限水资源,增加了养护成本。因此,水资源不足的城市应逐步发展节水生态型园林,通过节水灌溉技术、污水开发利用技术以及抗旱节水园林植物材料的选用来减少园林绿化用水量。3.城市径流量增加郊区地表透水性良好和孔隙度较高,雨水降落到地表,一部分渗入地下,补充地下水,一部分为土壤孔隙吸收,一部分填洼和蒸发,其余部分形成地表径流。而在市区,由于自然植被受到破坏,土地利用方式为街道、广场、建筑物混凝土和沥青等,地表径流量明显增加,洪水高峰期提前。四、园林植物对水分的适应城市下垫面主要为建筑物和水泥地面覆盖,因而改变了水分的自然循环规律。城市雨水很快流入下水道,仅有少量的雨水为绿地植物吸收。晴天,由于缺乏地面蒸发和植物的蒸腾,水分不足,空气湿度明显减小。再加上高温、气候干旱,降水利用率低。城市地下设施阻断了地下水源。过量抽取地下水,地下水位下降,加剧了缺水。城市植物根系分布较浅,不利于水分的吸收。多层建筑物遮阴处相对湿度比市区高在干旱期对于植物保持体内水分平衡则是有利的。(一)园林植物对水分不足的生态适应(1)水分亏缺的种类在整个生活史,植物的生长代谢活动都离不开水分的参与。但是,由于气候等因素,水分的供应不可能持续满足植物的需求。因此,植物水分亏缺是常见的生态现象。一般,水分亏缺主要体现在两个方面:大气水分亏缺和土壤水分亏缺。大气中水分亏缺,即大气干旱(atmospheric drought),是由于环境中的气温高而相对湿度较低造成的。在这种情况下,植物的蒸腾量往往超过吸水量,破坏植物体内部的水分平衡,使植物发生暂时萎蔫现象。一般来讲,只要土壤中有可利用的水分,大气中的水分亏缺不会造成植株的死亡,但会对其生长产生抑制作用,降低植物体的生产量。如果大气中的水分亏缺持续时间延长,就会导致土壤中的水分亏缺。 土壤中的水分亏缺即出现土壤干旱(soildrought),它对植物的影响要远比大气中的水分亏缺严重,短期的水分亏缺会导致植物的暂时萎蔫,如果持续时间长一些,超出了植物本身的忍耐限度,植物就会发生永久萎蔫,从而造成植物部分器官死亡或整株死亡。(2)植物的抗旱性及其划分植物的抗旱性(drought resistance)是指植物忍受干旱时期的能力,即植物在水分胁迫下的生存能力和保持正常生长发育的能力。这种能力是一种复合性状,是一种从植物的形态解剖、水分生理生态特征及生理生化反应到组织细胞、光合器官乃至原生质结构特点的综合反映。植物对干旱的适应主要表现在形态上和生理上。根据 Levitt 的定义,抗旱性=逃避干旱+耐旱性。逃避干旱是指沙漠短命植物和生长在有明显干湿季节地区的一年生植物在严重干旱胁迫发生之前具有完成其生命周期的能力,以种子或孢子阶段避开干旱胁迫,其特征主要是个体小,根茎比大,短期完成生命史。这是一种真正的逃避干旱。而植物的耐旱性适应途径表现为:高水势条件下的延迟脱水耐旱和低水势条件下的忍耐脱水耐旱。植物所处缺水环境的不同,也会形成不同的适应能力,亦即具有不问的抗旱性能。植物的抗旱性可通过不同方法测定,其中一种方法为测定延存时间法,即完全断绝水分供给后,植物因缺水而使气孔关闭,从此时起算,直到植物开始受害(不能恢复正常)为止便是植物的延存时间。缺水时气孔调节灵敏而关闭较早的或储水能力强的植物比较耐旱,延存时间较长。方建初等人在武汉遭遇大旱之年对不同树种的耐旱性进行调查后将其划分为以下五级。① 耐旱力最强的树种经过 5 个月以上的干旱和高温,未采取任何抗旱措施而正常生长或生长稍缓慢的树种,如雪松、黑松、响叶杨、加杨、垂柳、旱柳、杞柳、化香、小叶栎、白栎、石栎、苦槠、构树、柘树、山胡椒、狭叶山胡椒、枫香、桃、枇杷、光叶石楠、火棘、山合欢、葛藤、胡枝子、黄檀、紫穗槐、紫藤、臭椿、楝树、乌桕、野桐、算盘子、黄连木、盐肤木、木芙蓉、君迁子、秤锤树、夹竹桃、栀子花、水杨梅等。② 耐旱力较强的树种经过 2 个月以上的干旱和高温,未采取任何抗旱措施,树木生长缓慢,有黄叶、脱落及枯梢现象,如马尾松、油松、赤松、侧柏、千头柏、桧柏、柏木、龙柏、偃柏、毛竹、棕榈、毛白杨、滇杨、龙爪柏、麻栎、青冈栎、板栗、锥栗、白榆、朴树、小叶朴、榉树、糙叶树、桑树、崖桑、无花果、南天竹、广玉兰、樟树、豆梨、杜梨、沙梨、杏、李、皂荚、国槐、杭子梢、栾树、木槿、梧桐、杜英、厚皮香、柽柳、胡颓子、紫薇、石榴、八角枫、常春藤、羊踯躅、柿树、粉叶柿、光叶柿、桂花、丁香、雪柳、金银花、六道木等。③ 耐旱力中等的树种经过 2 个月以上的干旱高温不死,但有较重的落叶和枯梢现象,如罗汉松、日本五针松、白皮松、刺柏、香柏、银白杨、小叶杨、钻天杨、杨梅、核桃、核桃楸、山核桃、桦木、桤;木、大叶朴、木兰、厚朴、八仙花、山梅花、杜仲、木瓜、樱桃、樱花、海棠、刺槐、龙爪槐、柑橘、柚、橙、朝鲜黄杨、锦熟黄杨、三角枫、鸡爪槭、枣树、葡萄、椴树、茶树、山茶、金丝桃、喜树、紫树、灯台树、刺楸、杜鹃、野茉莉、女贞、小蜡、连翘、金钟花、黄荆、大青、泡桐、樟树、楸树、黄金树、接骨木、锦带花等。④ 耐旱力较弱的树种经过 1 个月以内的干旱高温期不会死亡但会有严重枯梢现象,生长几乎停止,若不采取抗旱措施,则逐渐枯萎死亡,如粗榧、三尖杉、香榧、金钱松,华山松、柳杉、鹅掌楸、玉兰、八角茴香、蜡梅、大叶黄杨、糖槭、油茶、毛叶山桐、珙桐、四照;花等。⑤ 耐旱力最弱的树种旱期 1 个月左右就会死亡,或相对湿度较:低、气温高达 40℃以上死亡严重的树种,如银杏、杉木、水松、日本:花柏、日本扁柏、棕树、珊瑚树等。(二)园林植物对水分过剩的生态适应大气 02 含量为 2l%(体积比);通气不良的土壤空气中,02 含量不足 10%;通气排水良好的土壤中,02 含量为 10%一 21%;而水中溶解 02 含量仅为大气的 1/30 左右。所以,土壤水分过剩往往与通气不良相联系,此时园林植物耐涝性的反应实质是抗缺氧的特性。正常生长的植物既需要有充足的水分供应,又需要不断与环境进行气体交换,气体交换常发生在根与土壤中的空气之间,当水把土壤中的孔隙填满后,这种气体交换就无法再进行,此时植物就会因缺氧而发生窒息,以致可能被淹死。必须在有 Oc 的条件下,植物根系才能进行有氧呼吸,如果因水淹而缺氧,根系就不得不转而进行无氧代谢。土壤中无氧或缺氧会导致化学反应产生一些对植物有毒的物质。长时间水淹会引起顶梢枯死或死亡,园林植物对洪涝所做出的反应与季节、水淹持续时间、水流和园林植物种类有关。生长在泛滥平原上的树木和生长在低地的硬木树种对季节性短时间的洪水泛滥有着极强的忍受性。静止不流动的水比富含氧气的流水对这些树木所造成的损害更大。根被水淹的时间如果超过生长季节的一半,通常大多数树木就会死亡。经常遭受洪涝的植物往往通过进化会产生一些适应,这些植物大都生有气室和通气组织,氧气可借助通气组织从地上枝和茎干输送到根部。像水百合一类的植物,其通气组织遍布整株植物,老叶中的空 气能很快地输送到嫩叶。叶内和根内各处都有彼此互相连通的气室,这种发达的通气组织几乎可占整个植物组织的一半。在寒冷和潮湿的高山苔原,有些植物在叶内、茎内和根内也有很多类似气室的充气空间。可保证把氧气输送到根内。另一些植物,特别是木本植物,原生根在缺氧时会死亡,但在茎的地下部分会长出不定根,以便取代原生根。所谓不定根就是在本不该长根的地方长出的根,不定根在功能上替代了原生根,它们在有氧的表层土壤内呈水平分布。有些树木能够永久性地生长在被水淹没的地区,其典型代表是落羽杉、红树、柳树和池杉。落羽杉生长在积水的平坦地区,发展了特殊的根系,即露出水面的通气根。红树也有露出水面的通气根,它有助于气体交换并能在涨潮期间为根供应氧气。方建初等对园林树木的抗涝性进行调查后,将其分为 5 个等级。(1)耐水力最强的树种能耐长期(3 个月以上)深水淹漫,。水涝后生长正常或略见衰弱,树叶有枯黄脱落现象,有时枝梢枯萎,也有洪水没顶而生长如初,或生长势减弱还未死亡的树种,如落羽杉、垂柳、早柳、榔榆、桑树、柘树、豆梨、杜梨、柽柳、紫穗槐等。(2)耐水力较强的树种能耐较长时间(2 个月以上)深水淹浸,水涝后生长衰弱,树叶常见枯黄脱落,新枝、茎叶常枯萎,但有萌芽力,水退后仍能萌发、恢复生长的树种,如水松、棕榈、栀子、麻栎、枫杨、榉树、山胡椒、狭叶山胡椒、沙梨、枫香、紫藤、楝树、乌桕、重阳木、柿树、葡萄、雪柳、白蜡等。(3)耐水力中等的树种能耐短期(1—2 个月)水淹,水涝后生长势衰弱,时间稍长即趋枯萎,即使有一定的萌芽力,也难恢复生长势的树种,如侧柏、千头柏、桧柏、龙柏、水杉、水竹、紫竹、竹、广玉兰、酸橙、夹竹桃、李、苹果、槐树、臭椿、卫矛、紫薇、丝棉木、喜树、黄荆、迎春、枸杞、黄金树等。(4)耐水力较弱的树种仅能忍耐 2~3 周短期水淹,超过此时间即趋枯萎,一般即使短期水涝后,长势也明显衰弱的树种,如罗汉松、黑松、刺柏、百日青、樟树、花椒、冬青、小蜡、黄杨、核桃、板栗、白榆、朴树、梅、杏、合欢、紫荆、南天竹、溲疏、无患子、刺楸、三角枫、梓树、连翘、金钟花等。(5)耐水力最弱的树种水淹浸地表或根系的一部分至大部分时,经过不到 1 周短暂时期,即趋枯萎而无法恢复生长可能的树种,如马尾松、杉木、柳杉、柏木、海桐、枇杷、桂花、大叶黄杨、女贞、构树;无花果、玉兰、木兰、蜡梅、杜仲、桃、刺槐、盐肤木、木槿、梧桐、泡桐、楸树、琼花等。(三)植物水分的生态类型根据植物对水分的生态适应性差异,可将植物分为以下几种生态类型。1.水生植物水生植物的适应特点是通气组织发达,以保证体内对氧气的需要;叶片常呈带状、丝状或极薄,有利于增加采光面积和对 C02、无机盐的吸收;植物体弹性较强和具抗扭曲能力以适应水的流动;淡水植物具有自动调节渗透压的能力,而海水植物则是等渗的。水生植物有以下三种类型。(1)沉水植物整个植株沉没在水下,为典型水生植物。根系退化或消失,表皮细胞可直接吸收水中气体、营养物质和水,叶绿体大而多,适应水中弱光生境,无性繁殖较有性繁殖发达。如狸藻、金鱼藻等。.(2)浮水植物叶片漂浮水面,通常气孔在叶上面,维管束和机械组织不发达,无性繁殖速度快,生产力高。如浮萍(不扎根)、睡莲、眼子菜(扎根)。(3)挺水植物植物体大部分挺出水面,如芦苇、香蒲等。2.陆生植物陆生植物包括湿生、中生和旱生三种水分生态类型。(1)湿生植物抗旱能力弱,不能长时间忍受缺水。生长在光照弱、湿度大的森林下层,或生长在光照充足、土壤水分经常饱和的生境。前者如热带雨林的附生植物(如蕨类、兰科植物)和秋海棠等,后者如毛茛、灯心草等。乔木树种尚有赤杨、落羽杉、枫杨、乌桕、池杉等,其特点根系不发达,叶片大而薄,控制蒸腾的能力弱,叶子摘后迅速凋萎。(2)中生植物适于生长在水湿条件适中的生境,其形态结构和适应性介于湿生与旱生植物之间,是种类最多,分布最广,数量最大的陆生植物。乔木树种有红松、落叶松、云杉、冷杉、桦、槭、紫穗槐和水杉等。(3)旱生植物泛指生长在干旱的环境中,经受较长时间的干旱仍能维持水分平衡和正常生长发育的一类植物。多分布在干旱的草原和荒漠地区,旱生植物的种类特别丰富。在自然界,由于土壤水分条件的不规则变动,植物种及其发育阶段对水分要求的差异,几乎所有植物都不同程度地受到水分胁迫。水分胁迫分水分不足和水分过剩两个方面。五、园林植物对水污染的净化功能和对城市水文过程的调节作用 (一)水污染对植物的危害及植物对水污染的净化作用1.水污染对植物的危害水污染是直接将污染物排入水体使该物质含量超过了水体的本底含量和水体的自净能力,从而破坏了水体原有的性质。水污染物种类主要有:固体污染物(系指固体悬浮物)、有机污染物(如碳水化合物、蛋白质、脂肪、氨基酸等)、油类污染物、有毒污染物(主要指尤机化学毒物、有机化学毒物和放射性物质)、生物污染物(如病原困、炭疽菌、病毒及寄生性虫卵等)和营养物质污染物(如氮、磷、钾等营养物质)。2.植物对水污染的净化作用植物通过对水体中的污染物质进行吸收、分解而净化水体。植物从水体环境吸收的物质,一般出现以下几种变化。(1)植物通过体内新陈代谢利用污染物在低浓度条件下,植物吸收利用有些污染物质,超过一定浓度植物可能受到伤害。如少量的铬有利于植物的生长,但过量的铬对植物有害;植物对富营养化(主要是氮和磷)水体进行净化,亦是利用植物的吸收利用原理。如香根草、茭白净化富营养化水体,而菹草和水花生对氮的净化效果显著,用满江红净化磷效果较好,但是浓度太高也会在植物体内富集。(2)植物的富集作用富集作用系指植物将吸收的物质积累在体内。通常,某种植物对一种特定的元素或化合物具有较强的富集作用,亦即对某种元素或化合物具有选择性吸收,如梾木具有富集钙的能力,其富集量可达到叶重的 2%~4%。应用植物的富集作用来净化水体显示出广阔的前景。如利用凤眼莲来净化炼油废水、利用荇菜来净化水体的镉污染。同时,在利用植物净化水体的过程中,越来越多的水生植物被利用,效果较为显著。但也应看到,植物在净化污染的同时,特别是浓度较高时,也会对植物造成毒害作用。因此,如何协调植物与环境中污染物浓度之间的关系,尚需深入研究。植物对污染物的吸收富集随其器官不同而有一定的差异。一些重金属元素如铅、砷、铬等在植物体内的移动较慢,因此根部含量较多,茎叶次之,其他部位较少;而硒元素由于比较活跃,可在植物体内各个部分有分布,但以叶片较多。因此,在利用各种植物净化水体时要注意植物不同器官积累差异,以免造成二次污染。(3)植物将其吸收的物质进行转化或转移有些污染物质进入植物体后,可被植物分解或转化为毒性较小的成分,该类型的植物在净化水体中的作用将会越来越重要。如某些有毒的金属元素进入植物体后与硫蛋白结合,形成金属硫蛋白,结果毒性显著降低;有些植物吸收苯酚等有机污染物后,可以将其完全分解,最后释放出 C02。(二)园林植物群落对城市水分的调节作用1.园林植物群落的截留作用园林植物群落的截留作用,使大量的水分直接蒸发到大气中,增加城市上空的湿度。园林植物群落面积越大,群落层次结构越复杂,截留效应越明显。2.园林植物群落的蒸腾作用园林植物群落蒸腾作用可增加群落内部及其附近环境的空气湿度。如果园林植物群落在一个城市中均匀分布,则能够改善城市的空气湿度。3园林植物群落增加城市水资源的作用园林植物群落可增加城市自然土壤的面积。因此,自然降水会更多地渗入到土壤中,不会直接通过排水系统输出,结果增加了城市水资源总量,同时还能维持园林植物群落对水分的需求。合理选用本土园林植物,配置结构完善的植物群落,有利于充分发挥园林植物群落的节水理水功能。(三)水分在园林实践中的调控和利用1 合理灌溉的原则水分调控表现在合理灌溉,即一方面适时灌溉,另一方面适度(量)灌溉。根据植物的生态习性、生长发育阶段、所处的环境条件以及天气等因素,确定灌溉的方式。喜湿耐涝的植物采用一次多浇的方式,耐旱植物则应适当少浇,以防止浇水过多而引发涝害。在播种或扦插育苗期间;应该适当地多浇勤浇,出苗后可适当少浇。培育良苗壮苗,应在土壤干燥到一定程度再进行下一次灌溉。冬季植物的灌溉还需考虑植物对温度的适应性,如果温室或大棚不采取供暖,灌溉量和次数要适当减少,以提高植物对低温的抗性。2.园林花卉的水分管理根据花卉的不同栽培方式,水分管理应采取不同的措施。(1)地栽花卉在多雨地区和雨后应及时为地栽花卉排水;缺水时期和缺水地区要根据区域特征与植物的生态学特性进行适当灌溉,保持土壤湿润。地栽花卉切忌大水漫灌,有条件时可采用喷灌和滴灌。 盛夏季节,要多灌水,一般在早上进行,午后 4 时左右再灌 1 次,切记“午不浇园”;冬季应少灌水,不干不灌。(2)盆栽花卉根据盆栽花卉的喜湿性和所处生长发育阶段以及生长势,“看天灌水,看花灌水”,选择适当的浇水时机和适宜的浇水数量。“看天灌水”主要是看季节及天气的变化来决定是否需要灌水和需水量。从季节角度来看,春季叶芽迅速萌发,花芽膨大待放,盆花需水量开始增加,尤其是北方早春,盆花出室后的第一次水必须浇透。夏季花卉生长发育旺盛,应加大浇水的量和次数。秋季浇水量可与春季相当或稍少些。冬季大多数盆栽花卉要转入室内越冬,落叶花木地上转入休眠状态,一般盆土不太干就不需浇水。盆栽花卉的根系生长局限在一定的空间,因此盆栽花卉还要特别重视“看盆浇水”。
★★★3分
  • 贡献者:黄老师
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  • 时间:2023-04-22 16:04:48
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