近年來(lái)，臭氧已成為許多城市夏季空氣的首要污染物和近地表生物健康的“隱形殺手”，臭氧污染逐漸引起重視。沈陽(yáng)作為重工業(yè)為主的城市，近年來(lái)雖然在城市森林建設(shè)與環(huán)境質(zhì)量改善等方面取得了可喜成績(jī)，但城市近地表臭氧濃度升高和土壤重金屬污染問(wèn)題依然嚴(yán)峻，城市森林植物可能會(huì)受到二者復(fù)合污染的影響或脅迫。中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所城市生態(tài)學(xué)組長(zhǎng)期致力于城市森林植物對(duì)高濃度臭氧為主的生態(tài)復(fù)合污染響應(yīng)和適應(yīng)機(jī)理及植物抗性篩選研究工作，取得了許多重要成果。

該研究組利用中科院沈陽(yáng)樹(shù)木園氣候控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，開(kāi)展了我國(guó)北方城市常見(jiàn)行道樹(shù)種梓樹(shù)（Catalpa ovata,俗稱(chēng)“北方梧桐”，一種重要的城市綠化和造林速生樹(shù)種）對(duì)臭氧及土壤重金屬?gòu)?fù)合污染的生理生態(tài)響應(yīng)研究（圖1）。結(jié)果表明：高濃度臭氧對(duì)梓樹(shù)生長(zhǎng)及抗性生理代謝無(wú)顯著影響，證實(shí)了梓樹(shù)具有較高的耐臭氧能力，而土壤鎘添加顯著抑制了該樹(shù)種生長(zhǎng)并對(duì)其生理代謝包括礦物營(yíng)養(yǎng)元素含量變化產(chǎn)生顯著影響，表明梓樹(shù)對(duì)土壤鎘污染比臭氧更敏感，同時(shí)發(fā)現(xiàn)兩種污染物復(fù)合對(duì)該樹(shù)種生長(zhǎng)等影響無(wú)顯著交互作用，這與前不久該團(tuán)隊(duì)研究的結(jié)論（二者對(duì)臭氧敏感樹(shù)種楊樹(shù)影響存在顯著交互作用---Ecotoxicology and Environmental Safety，2019，174：35-42）相反，進(jìn)一步表明了樹(shù)木對(duì)臭氧和重金屬及二者復(fù)合響應(yīng)與敏感性存在顯著種間差異，不同樹(shù)種對(duì)兩種污染物的復(fù)合響應(yīng)可能存在不同的生理代謝或分子應(yīng)答機(jī)制。這些研究結(jié)果可為我國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化和區(qū)域環(huán)境污染的樹(shù)種選擇及土壤生態(tài)修復(fù)等方面提供重要科學(xué)依據(jù)。

圖1. 梓樹(shù)對(duì)臭氧和土壤鎘復(fù)合污染的生理響應(yīng)研究示意圖

近日，該成果以“Tropospheric ozone and cadmium do not have interactive effects on growth, photosynthesis and mineral nutrients of Catalpa ovata seedlings in the urban areas of Northeast China”為題在線發(fā)表在Science of the Total Environment雜志上。沈陽(yáng)生態(tài)所徐勝副研究員為第一作者，何興元研究員和西華師范大學(xué)杜忠副研究員為共同通訊作者，合作者還包括瑞士聯(lián)邦森林、雪與景觀研究所Marcus Schaub和Maihe Li研究員等。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目支持。