针对珠江三角洲大气酸污染对自然群落和生态环境带来的严重破坏以及对动植物种类和生态系统服务功能构成巨大威胁这一现实,本项目根据不同生活型植物生物学特性的差异,设计不同空间配置格局(自然恢复、草本、草本+灌木、草本+灌木+乔木)进行植被恢复实验。通过酸污染物对植物影响的主要过程研究和关键因子的测定,阐明不同种类植物的耐受机理和防御策略的差别。基于不同种类植物空间配置格局在提高生物多样性和对污染物的整体富集能力以及在改善土壤质量中的相对贡献,提出重度退化生态系统植被恢复的最有效途径以及加速植被恢复进程的对策措施。研究结果可为区域大气酸污染控制方案的制定及其引起的退化生态系统的重建策略提供重要科学依据。
本项目在进行污染区大气污染主要成分与浓度的测定,自然生长的树木受害与采样分析以及污染条件下盆栽实验植物抗性分析的基础上,选择树种,进行植被恢复的树种配置和空间格局优化实验。基于区分针叶部位和内外树皮进行采样分析的结果使污染胁迫下森林植物的环境监测取样分析方法得到完善。基于功能色素的稳定性、细胞膜完整性、保护酶活性、清除活性自由基的能力以及光合作用原初光化学效率等的测定与分析,阐明了现实污染条件下大气复合污染对不同植物种类的伤害机制及植物防御策略,为植物早期受害诊断提供技术手段。通过盆栽植物和植被恢复过程中地栽植物的生理生态指标、污染物积累潜力等的分析,筛选出近30种抗性较强的优良植物供生产部门选择推广应用。根据不同树种冠幅生长、生物量分配特征的差异,确定其在植被恢复或群落构建中树种配置、空间格局的合理性和科学性。在植被恢复的3种配置中,以"乔木-灌木-草本群落"模式能够最大程度地提高地表植被覆盖、促进土壤动物丰度和多样性,提高土壤质量,真正实现多种类空间叠加恢复,从而为污染地区受损生态系统的植被恢复与重建、次生林改造、抗污染森林营造等提供思路和借鉴。