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文檔簡介
1、粉塵污染是城市環(huán)境污染的主要因素之一,危害著人們的健康。園林植物可以削減空氣中粉塵含量,通過園林綠化可以改善城市環(huán)境。本文通過重度污染區(qū)武鋼焦化廠(簡稱“武鋼”)、一般污染區(qū)青山和平公園(簡稱“青山”)及對(duì)照區(qū)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)校園(簡稱“華農(nóng)”)3個(gè)地點(diǎn)內(nèi)常見園林植物的滯塵量及滯塵對(duì)植物的光響應(yīng)和光譜反射率影響的研究,探索粉塵污染對(duì)園林植物的光譜特征及光合特性的影響,建立園林植物滯塵量與光譜特征波段之間的反演模型,以期為直接使用光譜特征參數(shù)
2、監(jiān)測(cè)植物滯塵量提供依據(jù)。研究結(jié)果如下:
(1)不同污染區(qū)園林植物之間的單葉滯塵量和單位葉面積滯塵量均存在明顯差異。其中,華農(nóng)植物單葉滯塵量的范圍為0.126 mg~13.526 mg,單位葉面積滯塵量的范圍為0.002 mg/cm2~0.099 mg/cm2,平均單位葉面積滯塵量為0.041 mg/cm2;青山植物單葉滯塵量的范圍為0.423 mg~34.350 mg,單位葉面積滯塵量的范圍為0.035 mg/cm2~0.
3、258 mg/cm2,平均單位葉面積滯塵量為0.075 mg/cm2;武鋼植物單葉滯塵量的范圍為0.852 mg~138.592 mg,單位葉面積滯塵量的范圍為0.097mg/cm2~0.520 mg/cm2,平均單位葉面積滯塵量為0.274 mg/cm2。同種園林植物在不同采樣地點(diǎn)葉片單位葉面積滯塵量變化均呈現(xiàn)武鋼>青山>華農(nóng),其結(jié)果與3個(gè)地點(diǎn)的大氣粉塵污染物含量一致。
(2)采用非直角雙曲線模型對(duì)園林植物的光響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)
4、行曲線擬合表明,3個(gè)地點(diǎn)的園林植物光響應(yīng)曲線判定系數(shù)R2均大于0.950,說明采用非直角雙曲線是擬合光響應(yīng)曲線的理想模型。通過對(duì)光合特征值的分析發(fā)現(xiàn),最大凈光合速率(Amax)明顯呈現(xiàn)華農(nóng)>青山>武鋼的取樣概率達(dá)83%;表觀量子效率(AQE)最大值出現(xiàn)在華農(nóng)的取樣概率高于66%,AQE最小值出現(xiàn)在武鋼的取樣概率高于50%;光飽和點(diǎn)(LSP)最大值出現(xiàn)在華農(nóng)的取樣概率高于66%; LSP最小值出現(xiàn)在武鋼的取樣概率高于58%。由此可見,園林
5、植物在不同粉塵污染環(huán)境下的光響應(yīng)曲線特征參數(shù)隨著環(huán)境粉塵污染程度的增加呈現(xiàn)出明顯的降低趨勢(shì),說明粉塵污染顯著影響著植物光合作用的光響應(yīng)特征。
(3)基于光譜吸收特征和光譜紅邊特征提取了7個(gè)園林植物反射光譜特征值。研究發(fā)現(xiàn)隨著粉塵污染程度的增加,園林植物的綠峰反射率、紅谷最大吸收深度及紅邊振幅均呈現(xiàn)降低趨勢(shì),但紅谷反射率有升高趨勢(shì),所測(cè)植物綠峰位置和紅谷位置發(fā)生紅移的取樣數(shù)均各占總?cè)訑?shù)的83%。結(jié)果說明挑選出來的這些特征參
6、數(shù)與環(huán)境粉塵污染程度之間存在相關(guān)性,大氣粉塵污染對(duì)園林植物的光譜反射率有比較明顯的影響。
(4)采用光譜特征參數(shù)與葉片單位葉面積滯塵量所構(gòu)建的一元回歸關(guān)系不顯著(R2<0.3);將喬灌草反射光譜參數(shù)放在一起與葉片單位葉面積滯塵量所構(gòu)建的多元線性逐步回歸模型效果也較差(R2<0.6);而將喬木與灌草的反射光譜參數(shù)分別與葉片單位葉面積滯塵量構(gòu)建的多元線性逐步回歸模型達(dá)顯著水平,其中灌木一階導(dǎo)數(shù)、喬木一階導(dǎo)數(shù)與單位葉面積滯塵量所
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