模拟酸雨对6种城市绿化植物幼苗叶矿质元素含量的影响研究

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20世纪90年代以来,以长沙、株洲、南昌等城市为中心的华中酸雨区成为全国酸雨污染最严重的地区。长沙市近10年的大气降水pH值均在5.0以下,降水pH年均值表现为明显的下降趋势,酸雨频率为明显上升趋势,城区酸雨污染呈逐年加重态势。樟树(Cinnamomum camphora)、桂花(Osmanthus fragrans)、广玉兰(Magnolia grandiflora)、杜鹃(Rhododendron simsii Planch)、夏鹃(Rhododendron indicum)、红檵木(Loropetalum chinense var.rubrum)是我国南方城市重要的园林绿化植物,在园林绿化中广泛应用,具有广阔的开发前景。通过盆栽方法,以不同pH值(3.0、4.0、5.0)的模拟酸雨对上述6种植物幼苗进行浇灌处理,研究不同酸度酸雨对它们叶中矿质元素含量的影响,可为南方城市抗污耐酸绿化植物筛选提供理论依据。研究结果表明:pH3.0酸液处理后的樟树幼苗叶矿质元素含量比对照增加的元素依次排序为Ca<Ni<N<Mg<P<Cu<Cd<S<Mn,增加值为8.44%~45.69%;比对照减少的元素依次为C<K<Pb<Zn<Fe<Al,减少值为0.52%~44.97%。pH4.0处理后比对照高的元素为N<P<Ni<Ca<Mg<Cu<Mn<Fe,增加值为4.49%~40.47%;比对照减少的元素为Al<C<S<K<Pb<Cd<Zn,减少值为1.26%~38.87%。pH5.0处理后增加的元素为C<Ca<K<N<P<Ni<Mg<Mn<Fe<Pb<Cu<Cd,增加值为0.69%~18.52%;减少的元素为S<Al<Zn,分别减少16.38%、18.29%、31.61%。3种模拟酸雨与樟树叶中Zn含量呈极显著正相关,与Mn含量呈显著负相关。pH3.0酸液处理后的桂花幼苗叶矿质元素含量比对照增加的元素依次为C<S<Cu,分别增加4.35%、4.93%、18.35%;比对照减少的元素为Ca<N<Mn<P<K<Ni< Mg<Pb<Zn<Fe<Cd<Al,减少值为1.25%~34.25%。pH4.0处理增加的元素为Ca<C<Cu< Pb<K<S,增加值为1.39%~26.71%;减少的元素排列为P<Fe<N<Al<Ni<Mg<Mn<Zn<Cd,减少值为0.12%~24.55%。pH5.0处理增加的元素为C<Ca<Pb<S,增加值为0.01%~15.95%;减少的元素为K<Mn<Cu<P<Al<N<Mg<Ni<Cd<Fe<Zn,减少值为5.76%~24.34%。3种模拟酸雨与桂花叶中Mg、Zn含量呈极显著正相关,与Cd含量呈显著正相关。pH3.0酸液处理后的广玉兰幼苗叶矿质元素含量比对照增加的元素排列为C<Ca<S<Mn<K<Mg<Cu<Fe<Al,增加值为2.09%~89.13%;减少的元素为N<Cd<Pb<P<Ni<Zn,减少值为2.12%~45.73%。pH4.0处理增加的元素为Ca<P<S<K<Mg<Cu<Fe<Al,增加值为9.48%~153.66%;减少的元素为C<Cd<Ni<Pb<N<Mn<Zn,减少值为1.19%~43.52%。pH5.0处理增加的元素为Ni<Pb<Mn<Cd<K<Mg<Cu<Fe<Al,增加0.48%~204.57%;减少的元素为C<N<Ca<P<S<Zn,减少2.18%~40.74%。3种模拟酸雨与广玉兰叶Mg含量呈显著负相关,与Zn含量极显著正相关。pH3.0酸液处理后的杜鹃幼苗叶矿质元素含量比对照增加的元素排列为Mn<Pb< Mg<Ni<Al<P<S<Cu,增加0.82%~41.67%;减少的元素为K<Fe<C<N<Ca<Cd<Zn,减少1.04%~29.80%。pH4.0处理增加的元素为C<Mn<Ni<Al<Mg<Pb<S<P<Cu,增加1.11%~21.71%;减少的元素排列为Fe<K<Cd<N<Ca<Zn,减少0.85%~25.61%。pH5.0处理增加的元素为Mn<Mg<Cu<Ni<P<Cd<Pb,增加了0.19%~14.27%;减少的元素为S<C<N<K<Ca<Al<Ni<Fe<Zn,减少1.11%~22.85%。3种模拟酸雨与杜鹃叶中Zn含量呈极显著正相关,与P、Cu含量呈极显著负相关,与S含量表现为显著负相关。pH3.0酸液处理后的夏鹃幼苗叶矿质元素含量比对照增加的元素排列为C<Mn< K<Cd<Mg<P<Fe<Ni<Pb<Cu,增加1.46%~69.24%;减少的元素为Ca<Al<N<S<Zn,减少1.27%~21.91%。pH4.0处理增加的元素为Mn<Mg<Cd<K<Ni<P<Pb<Cu<Fe<Al,增加3.64%~109.26%;减少的元素为C<Ca<N<S<Zn,减少0.12%~16.86%。pH5.0处理元素增加的为C<Mn<Mg<Cd<K<Cu<Pb<P<Ni<Fe<Al,增加1.93%~74.82%;减少的元素为Ca<N<S<Zn,减少4.07%-15.75%。3种模拟酸雨与夏鹃叶中Zn含量呈极显著正相关,与Cu、Pb含量呈极显著负相关。pH3.0酸液处理后的红檵木幼苗叶矿质元素含量比对照增加的元素排列为Cu<P<Fe<Mg<Ni<Mn<Al,增加2.27%~53.98%;减少的元素为C<Ca<N<S<K<Pb<Cd<Zn,减少值为1.01%~50.67%。pH4.0处理增加的元素为Cu<Pb<K<Mg<Fe<P<Al,增加0.68%~34.63%;减少的元素为Ca<C<Ni<Mn<S<N<Cd<Zn,减少0.07%~4527%。pH5.0处理增加的元素C<Mg<Pb<P<Al,增加2.83%~13.66%;减少的元素为K<N<Ni <S<Mn<Fe<Ca<Cu<Cd<Zn,减少3.34%~43.43%。3种模拟酸雨与红檵木叶中Zn含量呈极显著正相关,与Al含量呈显著负相关。不同模拟酸雨(pH3.0、4.0、5.0)对6种植物叶矿质元素含量的影响表现出-定的规律性。
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