颗粒物污染恢复期对夹竹桃滞尘能力和生理特性的影响

植物因其突出的滞尘能力被广泛应用于缓解大气污染,城市绿化植物会经历周期性的颗粒物污染胁迫,且两次污染胁迫之间的时间间隔(即恢复期)往往不一致。因此,本实验选取城市常见绿化树种——夹竹桃(Nerium Oleander L。)作为供试植物,在稳定同位素(15NH4Cl)示踪技术的基础上,通过气溶胶发生器模拟周期性PM2.5污染处理。本实验设置前后 2 个颗粒物污染期(均为 14 天)和 3 个不同时长的恢复期(分别为 7、14、21 天)。结果表明: (1)滞尘能力变化:经过 7、14、21 天恢复期后的第二期污染中,叶表 15NH4Cl净吸附量较第一期污染分别下降了 39.13%、41.74%和 14.78%,其中 21 天恢复期下降比例最小,饱和滞尘时间在 7、14 天恢复期后缩短了 3～5 天,而 21 天恢复期后饱和滞尘时间达到第一期水平;蜡质层 15NH4Cl吸附量则随着恢复期的增加而增加,在恢复期 21 天时吸附量最大;叶片 15NH4Cl吸收量在各途径滞尘总量中占比最大,为 59.73%～73.54%;夹竹桃根、茎、叶内 15NH4Cl分配率从大到小排序为叶>茎>根;根吸收 15NH4Cl的质量在恢复时间从 7 天增加到 21 天的过程中增加 302%。 (2)形态特征响应:和第一期处理相比,第二期内夹竹桃比叶重增大,比叶面积减小,经过 7、14、21 天恢复后比叶重分别增加了 6.05%、4.88%和 8.85%;第一期处理中蜡质层随着污染的进行而显著增厚,7、14、21 天恢复中蜡质层厚度分别下降了 19.30%、21.87%、23.17%,恢复至未受污染的初始厚度,且在第二期污染内厚度无显著变化。 (3)生理生化响应:和第一期污染相比,夹竹桃再次面临颗粒物胁迫时生理响应发生变化:叶绿素a含量保持稳定不再随着处理时间的增加而降解,叶绿素b和类胡萝卜素响应速度提高,可溶性糖和可溶性蛋白平均含量上升,叶片相对含水量升高等;恢复期为 21 天时植物一些生理响应表现出减弱趋势:叶绿素a、类胡萝卜素及可溶性蛋白平均含量的降低,叶绿素b在污染过程中持续降解。 (4)空气污染耐性响应:和第一期污染相比,经过 7 天恢复期后夹竹桃空气污染耐受指数(APTI)无显著变化,但恢复期时长增加到 14 天以上后,APTI值显著提高。