交通运输对路域生态系统的影响研究

摘 要：通过搜集统合相关文献，概括了目前交通运输对路域生态系统的不良影响，为今后道路两侧种植合适的绿色植被提供参考依据。

关键词：交通运输;路域生态系统;汽车尾气;重金属

文章编号：1004-7026（2020）05-0070-02         中国图书分类号：S157        文献标志码：A

随着社会的飞速发展，汽车数量剧增，因汽车尾气而带来的环境问题也日趋显著。汽车尾气混合了80多种化学成分[1]，对大气造成的污染十分严重。马树华等（2004）[2]发现大气污染中，源自汽车尾气的污染占比达到60%以上。

1  汽车尾气中的有害气体对植被的影响及植被的响应

1.1  尾气中的有毒气体对植被的不良影响

有研究指出交通尾气中的SO2能够使叶绿素失去光合活性[3]。廖凌娟等（2011）[4]研究结果显示，污染区的山杜英和海南蒲桃的叶绿素含量显著低于对照区。朴雪飞（2013）[5]以大叶黄杨为研究对象，指出了随着汽车尾气胁迫浓度的升高，该植物叶片海绵组织厚度降低，栅栏组织变薄，上表皮厚度也随之变低，“栅栏组织/海绵组织”的比例增大，角质层厚度在汽车尾气NO2浓度为0.5 mg/m3时出现最大值，并发生了显著性的变化，叶片紧密度增加;在NO2浓度为0.6 mg/m3时发生了极显著改变，叶松密度减小。

1.2  植被对汽车尾气中的有害气体的响应

何健（2011）等研究指出了受到汽车尾气处理之后，海南蒲桃没有角质层覆盖，且污染区比对照区气孔更凸于周围表皮细胞，山杜英对照区气孔内陷而污染区气孔凸出，通过上述的变化，能使植物更好地吸收CO2，从而增强光合作用，增强对外界污染的抵抗能力。张玲玲等（2006）[6]用静态熏气方法处理楸树、七叶树、栾树和黄杨4种树木后，得出结论：因尾气作用浓度的增大，POD酶与SOD酶的活性先增加后减小;七叶树、栾树、黄杨叶片内所含脯氨酸的量先减小后增加，楸树叶片内脯氨酸量先是增大、减小，最后增大。

2  交通运输中产生的重金属对土壤和植被的影响

2.1  交通运输中产生的重金属对土壤的影响

郁建桥等（2008）[7]认为道路为路域生态系统的重金属污染的中心，污染从道路中心向两侧呈带状进行扩散。翟云波等（2016）[8]研究发现，公路路边重金属浓度随着距离公路干道的距离增加而降低，显示出与交通的相关性，且Cr和Zn在距离高速公路5 m和10 m的浓度变化梯度很大，这意味着交通对这两种重金属的影响较大。在对5种重金属潜在生态风险评估中，潜在生态风险指数由大到小的排列次序为Cd>Pb>Cu>Cr>Zn，伴随与其公路距离的增加，该数值逐渐降低，其中Cd重金属的浓度比土壤背景值要高，为重度污染，存在极高的生态风险。

2.2  交通运输中产生的重金属对植被的影响

戴青云（2016）[9]研究表明，因受交通活动的影响，6种植物中的5种植物重金属浓度均大于正常植物组织的浓度，且6种植物的树皮的累积能力大于树叶。其中，樟树和松柏对重金属的累积能力较强，尤其最易富集Cd、Zn这两种重金属，因此这两种植物可以作为道路绿化植物的优先考虑对象。谢继锋等（2016）[10]试验得出污染组植物样品的茎叶Pb含量均超过了对照组的Pb含量，分别是对照组含量的1.75倍、2.16倍和3.82倍，说明了该地区的车辆尾气致使草坪的重金属累积。杨帆等（2017）[11]用Cd和Pb的颗粒物对西红柿和小麦进行处理，试验结果为抑制发芽的程度达到了20%与30%。秦天才等（1994）[12]通过研究Cd、Pb对小白菜的生理影响得出，Cd对植物叶绿素有破坏作用，而Pb使该作用进一步加剧;Cd使得抗坏血酸分解;Cd和Pb使得植物体内的游离脯氨酸积累，显著高于对照组。

3  交通运输产生的扬尘对植被的影响

灰尘落到叶片上，会出现阻塞叶片气孔的现象，同时影响叶片对光的吸收，从而影响光合作用。陈雄文（2000）选取北京的22种植物对其进行沙尘处理2 h之后，测定之后发现植物的光合作用速率下降，其中5种绿色植物的净光合速率几乎下降了35%以上，而其中12种植物的呼吸作用却有所提高。黄峰（2007）的试验表明，进行灰尘处理40 d后，大部分植物的气孔开放度逐渐降低;灰尘中所含有的碱性物质阻碍了植物镁离子的吸收和运输，致使叶绿素含量减少;形态方面，由于烟尘长期覆盖在叶片表面，减少了叶片对营养的摄取，叶片会变薄。另外，尘埃也是一些微生物生长的场所，它们的存在引起了叶片的残缺和卷曲。生长发育方面，灰尘对叶片覆盖使叶片营养积累不足，导致植物孕育出下一代的种子数量与质量均降低，并且灰尘会阻碍花粉传递到花的接受部位，容易结出小果或者畸形果。

4  讨论

当今国内关于交通运输对路域生态系统的影响研究集中于土壤和植物两个方面。关于植物方面，主要是研究污染对植物造成的影响和植物对污染的抗性比较，通过比较不同植物抵抗污染能力，可以筛选出适宜种植于道路两侧的绿色植物，增强道路绿化带的净化能力;能够富集某种金属元素的植物也可以作为道路环境污染监测的指示植物。研究道路周围土壤的重金属含量，为环境监测指标的制定提供科学参考。交通运输对生态环境所造成的危害不容小觑，近年来交叉学科来治理污染的方式也成为学者们关注的一个热点。

参考文献：

[1]燕一波.4种樟科幼树叶片对汽车尾气胁迫的生理响应[J].四川农业大学学报，2017，35（2）：234-240.

[2]馬树华，王庆成，李亚藏.汽车尾气污染对四种北方阔叶树苗木膜脂过氧化和保护酶活性的影响[J].应用生态学报，2004（12）：2330-2336.

[3]何健，卓书斌，廖凌娟，等.交通尾气污染对4种乡土行道植物叶片气孔形态和叶绿素含量的影响[J].安徽农业科学，2011，39（23）：14235-14238，14242.

[4]廖凌娟，曹洪麟，吴林芳，等.交通尾气污染对城市绿化乡土树种的影响：气孔、光合生理的响应[J].热带亚热带植物学报，2011，19（5）：446-453.

[5]朴雪飞.汽车尾气污染对3种北方绿化树种解剖结构的影响[J].辽宁林业科技，2013（5）：28-30，35.

[6]张玲玲，李彦慧，冯晨静，等.4种园林苗木对汽车尾气适应性能力的研究[J].河北农业大学学报，2006（5）：47-51.

[7]郁建桥，温丽，王霞，等.京沪高速公路两侧土壤重金属污染状况的研究[J].生命科学仪器，2008（8）：58-60.

[8]翟云波，戴青云，蒋康，等.高速公路土壤重金属污染状况及健康风险评价[J].湖南大学学报（自然科学版），2016，43（6）：149-156.

[9]戴青云.高速公路路域土壤与植物的重金属污染特征及健康风险研究[D].长沙：湖南大学，2016.

[10]谢继锋，刘晓颖，贾小月.汽车尾气对合肥市区道路及其附近区域草坪草铅含量的影响与评价[J].现代农业科技，2007（24）：50-51.

[11]杨帆，王樱芝，杨和行，等.含铅、镉重金属细颗粒物对几种陆生植物的暴露危害[J].生态毒理学报，2017，12（6）：179-187.

[12]秦天才，吴玉树，王焕校.镉、铅及其相互作用对小白菜生理生化特性的影响[J].生态学报，1994（1）：46-50.

（编辑：季  鑫）

作者简介：张晓光（1999—），男，河南许昌人，在读本科，研究方向：植物生态学。