农业开发与装备２０ １ ３年第５期 试验研究 城市环境中“光电污染＂对园林树木的影响初探 孙笑一 （甘肃省天水市秦州区园林管理处，甘肃天水摘要：早在２０世纪７Ｏ年代，国际天文学家就提出了光污染问题。 ７４１０００） 辐射、静电场辐射等等。许多植物通过黑夜的长短及光敏色素来 光电污染对植物生物钟正常节律的破坏，不仅对人类的正常工 控制，开花和休眠等生理反应，而人工白昼却在不断打乱这些植 作、生产、生活产生不利影响，而且对植物的正常生长发育产生 物的生态反映。在城市夜景照明灯中多以荧光灯、金属化物灯、 较为深远的影响，严重的会导致树木因水分流失而枯萎。 关键词：光电污染；静电场：电磁场；影响 至一些小县城的城市夜景都霓虹闪烁，华灯溢彩，城市中的电以 白炽灯、高压钠灯、ＬＥＤ串灯等多种灯型。其中ＬＥＤ串灯对植物的 损坏最为明显。白炽灯、高压钠灯对植物的影响比较大。天水地 照明工程对其影响也更为明显。笔者在滨河南北路的各个绿化带 随着我国城市化进程的不断加快，越来越多的大．中型城市甚 区行道树多以国槐为主，国槐的分枝多，又属大落叶乔木，因此 及由电产生的光是构成这一景致的重要元素，然而夜景灯光在使 做了抽样调查发现生长在白炽灯和高压钠灯下的植物明显比其它 城市变美的同时也给都市人的生活带来一些不利影响，这种隐性 地方的同类植物高大，枝干更为密集，枯死枝，徒长枝，病枝更 污染很少被人察觉，但危险存在，这方面的研究报道比较多见， 多。１）冬季休眠时间上生长在高压钠灯和白炽灯下的植物明显 也使人们开始不断了解和关注光电污染对人的影响。但是光电污 晚于生活在其他地方的同类植物使其容易受到初冬霜冻的危害， 染对城市园林树木的影响和危害却常常被人所忽视，但作为一名 多会导致秋梢未来的及木质化而青杆死亡，影响来年春季萌发新 城市的建设者和守护者有责任有义务辨伪存真，尊重科学。因为 枝。２）春季抽芽时间生长在高压钠灯和白炽灯下的植物又早于其 光电污染对城市园林树木正常生长来说无一利处；城市夜间照明 它地方的同类植物使其易受到早春倒春寒的危害，极大的影响早 所产生的干扰光．逸散光．反射光．眩光等延长了白昼时间．城市环 春开花花灌木的花芽数量，有些甚至”全军覆没”不开花，并对 境中“白昼”在事实上被人为延长了，电光产生的人工白昼缩短 已萌芽抽芽的行道树造成严重的回芽现象，甚至死亡。 了城市黑夜。城市生态环境中的植物因电产生的电光．静电场、电 １．４ ＬＥＤ串灯严重制约着树干的生长，极易造成树皮因束缚嵌顿 磁场．光照强度的加强以及光照时间的延长等使园林植物的生长和 开裂 现代城市街景夜间亮化工程中为了提升美感效果，大部分都 发育有了明显变化。 １ 光照对城市园林植物的影响 使用ＬＥＤ串灯，多选择成排成行的园林树木和孤植的风景树缠绕树 光能是植物光合的能量来源，只有在光照下，植物才能正常 干，缠绕的密度和紧度都非常大。因大部分ＬＥＤ串灯因为一次性使 生长，开花和结果，光也影响植物的形态结构和解剖特征，光照 用。即绑缠在树木枝干上就不再取离树木枝干。而树木枝干却在 对园林植物的影响主要表现在光照强度，光照时间和光质三个方 悄无声息的进行着不，ＬＥＤ串灯线的弹性系数有限，不会随树木枝 面，不是光照时间越长越好，所有生物对光照的需求都是有限度 干的生长而伸展，ＬＥＤ串灯线回逐渐嵌入树木枝干，２～３年后绕了 的，城市在不断提高亮度的同时就伴随着光污染，而 只追求亮， 越亮越好”的作法会带来难以预计的危害。 植物和其他生物一样，日长夜息，具有明显的生长周期性， ＬＥＤ灯的树木枝干即发生生长不良、干枯、死亡等现象。并造成树 皮开裂，极易受雨水侵蚀并成为病虫害滋生繁衍的场所，被绑缚 ２ 电线（缆）及静电场，电磁场对园林植物的影响 １．１ 人工白昼延长了植物的光合作用，破坏了植物生物钟的节律 树木就变成了病虫害的高发区，严重影响树木生长。 ＬＥＤ串灯缠绕树干对植物细胞及生理组织的干扰 人造白昼破坏了植物按体内生物钟生活的活动节律，有碍其正常 ２．１树木在缠绕ＬＥＤ串灯及其它电线时，多会常时间产生静电 生长，特别是夜里因电光长时间，高辐射能量作用于植物，就会 使植物的叶或茎变色甚至枯死。 １．２长时间光照影响短日照植物子叶发育和花芽分化 。 场．电磁场．静电场和电磁场会在不同程度上提高树木的发芽势、 根长、芽长等。缩短树木的休眠状态，促使树木分枝多发，徒长 光对植物的影响除了光合作用外，还有植物的光周性，屈光 枝增多。在对缠有ＬＥＤ灯串及其它电线的树木与其它未缠绕电线的 性，趋光性，分光灵敏性等。光不仅对植物的外观有影响，而且 树木以国槐为例进行比对后得出以下结果： 与花芽的形成，子叶的发育都有密切相关，人工白昼长时间的高 能量照射，打乱了这些植物的发育节律和生殖节律，比如花坛中 栽植的北京小菊，波斯菊，大丽花等短日照地被植物，如果长时 间，大剂量的夜间灯光照射，就会导致植物花芽的过早形成，而 形成花头小，花期短，开花时间差异明显，花头高低不齐，易感 染病害等不良反映，大大影响园林景观。 １．３人工白昼推迟植物休眠，提早植物萌动，使其极易受霜冻 和”倒春寒”的危害 大多数植物晚上也不喜欢强光照射，植物也需要白天阳光 静电场和电磁场还降低了植物体内离子相互作用能量。粒子 和夜晚黑暗黑暗环境有利于其生长，近年来随着城市景观发展的 需要城市夜景照明施工在多元化的发展，形形色色的景灯照亮了 穿过原子发生能量转移和能量重新分布等功能被弱化，生物组织 城市中的每个脚落。包括室外活动和景观照明灯的大量使用在不 因静电场和电磁场的作用，生长和形态上发生了变异、畸形 。 （下转第５４页） 同程度地产生了城市光污染。即过量的光辐射、能量辐射、电磁 有研究证明静电场对植物细胞膜的影响也很大，・４９・ 试验研究 农业开发与装备２０１３年第５期 由表４可见，Ｆ值≥Ｆ ０．Ｏ１（ＦＯ．０５），各处理间小白菜小区平 检验为差异显著，不同大写字母表示经ＰＬｓＤ检验为差异极显著。 均产量差异达极显著水平。进一步用ＰＬＳＤ法进行多重比较，结果 见表５： 表５多重比较 由表５可见，处理一小白菜产量最高，处理二的次之，处理三 的第三，处理四的产量最低。处理一与处理二、三之间小白菜小 区平均产量差异达显著水平，处理一与处理四之间小白菜小区平 均产量差异达极显著水平。 ３结论 施用“复合微生物肥料”可促进小白菜生长，增加小白菜 叶片宽度；小白菜施用“复合微生物肥料”比施用灭活的“复合 微生物肥料”的处理二亩增产５．１％，增产显著；比习惯施肥的 处理三亩增产６．２％，增产显著；比不施任何肥料的处理四亩增产 注：ＰＬＳＤＯ．０５＝２．３９，ＰＬＳＤＯ．０１＝３．６１，不同小写字母表示经ＰＬＳＤ ４９．９％，增产极显著。 （上接第４９页） 会促进植物细胞提高代谢水平，影响植物细胞膜的修复和重建。 ２．２植物体内酶受静电场和电磁场的作用被提前激活 态。而远离三线高压电线的右侧，枝条则生长正常向右呈辐射状 分布。生长在相同的生态环境中的国槐，相距６ｍ左右，年光照亦 电场对生物体中酶的合成有诱导和刺激作用，有研究证明静 大致相同，枝条的分布为什么会出现明显的差异呢？这主要是由 电场和电磁场作用引起植物细胞内蛋白质、糖、脂类等极性分子 于高压电产生地静电场和电磁场影响的结果。 和离子的定向排列，从而引起含金属的酶构象发生变化。酶的激 ２．５静电场和电磁场可促进植物对钙离子的吸收 活首先表现为酶形成一定的构象，具有活性部位形成一个活性中 促进绿色植物叶片的光合速率和呼吸速率。光合速率比呼吸 心，所以电所产生的静电场和电磁场对酶有提前进行激活作用， 量的水分，养分影响园林树木的安全越冬。 ２．３植物体内呼吸受到静电场和电磁场的作用被激活 静电场和电磁场在适度时植物的呼吸可被被动激活。碳水化 速率的增幅达．使植物产生徒长和愈伤能力强等特点。 综上所述，电磁场、静电场不仅影响着人体的健康而且影 加速了植物的新城代谢，植物不停息的进行生长，不断消耗着大 ３结语 响着植物的生长，对植物的生长、发育有着很大程度的制约和影 响，直接与植物周围空间静电场、电磁场的强度的大小和方向有 合物的好氧呼吸开始占优势，呼吸强度提高，植物开始被动的呼 关。在现阶段发展城市园林绿化的工作中，对照明灯具类型及布 吸，植物的呼吸旺盛促进了新陈代谢，这在客观上违背了植物的 置位置上应该谨慎小心做到慎用灯具，少用灯具。从而减少城市 生长节律对植物的生长有不利影响。也是造成植物在有静电场电 中电污染对植物的损害和影响。 磁场环境下分枝多、徒长枝多、枯死枝多的一个客观原因。 ２．４植物枝条生长方向受静电场和电磁场的影响明显 响。例如一盆枝叶茂盛．鲜艳碧绿，生长正常的吊兰，置于２５英寸 参考文献 学，２００７，２６（３）：１２５－１２８． 近代科学研究表明电磁波对动植物的生长和发育有较大的影 ［１３ 刘鸣，马剑．光污染对生态的影响及防治对策［Ｊ］．上海环境科 彩电屏幕前，连续播放电视几个晚上，吊兰的叶类会枯焦，叶脉 ［２］ 王爱英，时刚．城市夜景照明中的光污染［Ｊ］．城市规划， ２００３，２７（４）：９５－９６． 中会出现黄斑，严重的叶片会萎黄、溃烂，这时将吊兰移到室外 调养周余，枝叶又恢复如初，生气盎然。由此可见电视释放出来 ［３］ 高洪磊，诸定昌．植物生长与光照的关系［Ｊ］．灯与照明， ２００５，（４）：３７—４０． 的看不见的电磁波及射线对植物的生长有很大的影响。 天水南北外环的国槐高５～８ｍ，枝叶茂盛，冠如华盖 其中靠 ［４］ 姜汉侨，段昌群，等．植物生态学（第１版）［Ｍ］．北京：高等教育 近三线高压电线的分枝密集下垂枝多。而远离高压电线的国槐枝 叶生长正常。由于地球引力场的作用，左右、前后等方向上枝叶 围绕着树干生长平衡呈现对称分布。而在三线高压电线旁及上方 的枝条则出现前后对称分布，而左右出现严重地不对称性．即靠近 三线高压电线的一侧枝条向下。向右弯折成躲开三线高压电线之 出版社，２００４． ［５］ 陈阅增．普通生物学（第２版）［Ｍ］．北京：高等教育出版社， ２００５． ［６］ 张渝文，李鑫．城市夜景照明光污染对植物生长的影响［Ｊ］．灯 与照明，２００８，３２（１）：２７—２９． ・５４・