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苔藓对空气污染的指示作用.doc

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苔藓对空气污染的指示作用.doc
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苔藓对空气污染的指示作用一、苔藓的生理特点. 苔藓植物是一种结构简单的绿色植物,是水生向陆生的一种过渡形式,是高等植物中最原始的类群。它生命力强,能忍受恶劣的环境条件,在高温、高寒、干旱和弱光等其它陆生植物难以生存的环境中生长繁衍,被誉为先锋植物和拓荒者。苔藓植物通常个体低矮,解剖构造简单,只由单层或少数几层细胞组成。无真正的根(只有具支撑作用的假根)和维管束组织,表面积大。植物体表无蜡质的角质层被覆 ,其背腹面均可直接接受空气中的污染物。由于其具有植物体近轴端腐烂(即植物体接近地面的部分腐烂) 、组织根本不与地表接触等特殊生理现象,所以不从土壤或基质中吸收营养成分,而直接在体表进行气、水、营养物质等的交换,其营养物质主要来自雨水和露水及大气尘埃撞击的沉积物。尤其是那些树干上附生的种类,几乎完全不受其基质的干扰,因而它们对大气污染特别敏感,能很迅速地将浓缩于雨水与露水中的污染物质借其特定的受害病症反映出来。据研究,苔藓植物对大气污染物的敏感性高出种子植物 10 倍之多。另外,苔藓植物由于分化程度低,植物细胞生长势相对旺盛,常在茎、枝先端生长点休眠或死亡之后,更刺激茎、枝下部的分生组织的发育,促使迅速发展出新的枝条茁长,以保持终年的常绿,因此可提供具代表性与应用性的全年性的指示与预报。二、工作内容1将某地分为三个区:A、B、C。2在各个区域内进行地毯式地搜索,调查苔藓的种类。要掌握全部苔藓名称并非易事,所以可以记录所知道的苔藓的名称,不知名的可以简单的记录其种类数。3在各个区域内选定几个采样点,如市中心、工厂区、校园、公园或郊外。选择附生的树种,可以是樟树、白杨、银杏、悬铃木或者是樱树类、柳树类树种。在每个采样点附近选择三到五株处于通风、透光良好位置的有苔藓附生的树木,调查每一棵树自茎基部至离地面 2.5 米处附生于树干上的苔藓。4取样。将附生的苔藓植物连同其树皮一并切割下来,装入塑料袋中带回实验室。5对每个样点进行了样方测定和 IAP(大气净度指数) 值计算大气净度指数法利用苔藓植物对空气污染的敏感性为基础,而设计出来的一种计算大气纯净度的方法,公式为:IAP= ni=1( Q·f)/10 式中:i—1 至n的自然数,表示某样区内的第i种苔藓植物;n—某样区内所有附生的苔藓植物的种数;Q—测试区内某种附生苔藓植物的生态指数;即在所有样区中,与某种附生苔藓植物共存的其他所有附生苔藓植物种的平均数。其计算公式为:Q=甲种附生苔藓植物除外的其他所有与之共存的附生苔藓植物种数和/甲种附生苔藓植物出现样区的总数;f—在同一样区中的每一种附生苔藓植物,其覆盖度与出现频率的主观估计值。通常采用 5 级,根据所作的调查结果,计算出各样区的IAP值。6依据种类数的多少、IAP值把大气污染程度分为四级:严重污染区、轻度污染区、相对清洁区、清洁区。7选择在市区分布范围较广、生长良好、对大气污染反应比较敏感的苔藓植物种类作为监测大气污染的指示植物。三、苔藓对污染物的反应1二氧化硫. (SO2) 是大气污染的主要污染物之一。SO2 易溶于水形成H2SO3,并被植物吸进细胞,这些离子逐渐积累,对细胞发生毒害.苔藓植物对SO2 污染的反应先在接触较多的叶尖开始失色,然后逐渐向下发展,直到所有叶片和枝条都丧失叶绿素。据观察,完全退色的苔藓即使放回到原来的生长地,仍不能恢复过来,这是由于叶绿素均被分解,细胞膜受到伤害,从而导致质壁分离的结果。高浓度的SO2 还引起细胞质成分的改变,促使K+ 从细胞中向外渗透 ,因此在SO2 浓度超过 0.17ppm的地方,苔藓则不能生长。2氟化物和臭氧 . 已知黄丝瓜藓、小皱蒴藓对氟化物有较强的抵抗能力,而木灵藓属的某些种对氟化物则较为敏感,受害后表现为叶尖变为褐色。在铝冶炼厂和磷酸厂周围常散发着氟化物,在这里生长的苔藓植物出现伤害症状,且与工厂的距离成反比.当氟的浓度为 65ppm时,95%的叶端变成褐色。用臭氧熏气处理苔藓,并比较熏气处理和未处理的叶片的再生能力,结果表明,顶端叶片再生能力比基部叶片再生能力强,再生百分率或多或少与处理因数成反比]。3金属离子 . 苔藓植物能从周围环境中有效地吸收金属离子。一般情况下,苔藓植物不将金属离子直接吸收到细胞中,而是以离子交换或以微粒的方式将金属积累在细胞之外,这是由于在其细胞壁上具有离子交换的部位,在这部位上金属离子以一种类似于离子树脂交换的方式被束缚住。因此苔藓植物能将金属微粒吸附到植物体表面上。扫描电镜下显示,曲尾藓和金发藓植物体常显得很粗糙,或具有许多细小的绒毛,这就是吸附在其表面的金属微粒堆积而成。苔藓植物对铅污染很敏感,用含有 0.7ppm的四乙铅的基质培养葫芦藓的孢子,萌发将推迟 2 天;浓度提高到 66ppm,推迟 12 天
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