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Der Einfluss der Luft- und Bodenverschmutzung auf Bäume

Der Einfluss der Luft- und Bodenverschmutzung auf Bäume.

Luftverschmutzung.

Das Konzept der Luftverschmutzung wird durch das Gesetz zum Schutz der Luft von definiert 21.04.1966 r.

Nach dieser Definition handelt es sich um das Einbringen fester Substanzen in die Atmosphäre, flüssig oder gasförmig, Dies kann dazu führen, dass die zulässigen Stoffkonzentrationen in der Luft überschritten werden. Es muss hervorgehoben werden, dass, dass dies Standards sind, die von den Gesundheitsbehörden festgelegt wurden und sich auf menschliche Organismen beziehen. Insgesamt, Pflanzen, die dem ständigen Einfluss verschmutzter Luft ausgesetzt sind, werden durch Schadstoffe in viel geringeren Konzentrationen geschädigt. Gleichzeitig wurde die Verordnung des Ministerrates von 13.09.1966 r. und datiert 27.05.1972 r. sie definieren die zulässige Konzentration 17 Substanzen für besonders geschützte Bereiche und Schutzbereiche.

Städte gelten als Schutzgebiete und die zulässigen Schwefeldioxidkonzentrationen liegen im Durchschnitt täglich 0,35 mg / m3 und einmal hintereinander 20 Protokoll 0,9 mg / m3. Ähnliches gilt für Stickoxide (ausgedrückt als Stickstoffpentoxid) die zulässigen Konzentrationen sind 0,3 ich 0,6 mg / m3. Zulässiger Staubfall ist 250 t / km2 / Jahr.

In den meisten Städten ist die Vegetation normalerweise den schädlichen Auswirkungen der Luftverschmutzung ausgesetzt. Generell können unter den Luftverschmutzungsquellen in der Stadt drei grundlegende Wirtschaftssektoren als Hauptquellen aufgeführt werden, nämlich Industrie, Kommunikation, Heizung. Der Anteil der Schadstoffe aus diesen Quellen an der gesamten Luftverschmutzung in einzelnen Städten oder sogar Bezirken kann unterschiedlich sein. Einzelne Wirtschaftszweige verschmutzen die Luft auf charakteristische Weise. Beim Heizen wird hauptsächlich Staub freigesetzt, Schwefeldioxid, Stickoxide, Fluor. Charakteristische Luftschadstoffe, die durch das Transportmittel emittiert werden, sind hauptsächlich Stickoxide, Kohlenwasserstoffe, acetylen, Aldehyd, Ruß, Staub, Schwermetalle (hauptsächlich Blei) Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Ozon im Inneren.

Abhängig von der Art der Industrieanlagen in der Stadt (Kreis) Die Mischung der Luftschadstoffe ändert sich. Unter den von der Industrie verursachten Schadstoffen über 200 verschiedene Zutaten.

Bisher ist der Mechanismus der durch die schädlichsten Substanzen verursachten Pflanzenschädigung nur teilweise bekannt, wie Schwefeldioxid, Fluor. Dies sind komplexe Prozesse, und die Auswirkungen dieser Substanzen auf Pflanzen sind vielfältig. Schwefeldioxid wirkt sich direkt und indirekt auf Pflanzen aus. Direkter Einfluss hoher Konzentrationen von 0,1-0,4 ppm Schwefeldioxid (0,29-1,16 mg / m3) führt zum sogenannten. akuter Schaden, d.h.. deutliche Nekrose des Gewebes zwischen den Blattvenen infolge des raschen Todes ganzer Teile der Blattkrume. Die hohe SO2-Konzentration führt am häufigsten zur Plasmolyse von Zellen. Niedrigere Konzentrationen, unten 0,2 ppm Schwefeldioxid ( = 0,58 mg / m3), verursachen die sogenannten. chronischer Schaden, am häufigsten in Form von chlorotischen roten Flecken auf den Blättern. Einzelne Zellen kommen im Mesophyll vor (oder kleine Gruppen) tot oder zumindest abgebaut der Chloroplasten. Die genaue "Schädigungskette" von Zellen und Stoffwechselstörungen ist noch nicht bekannt. Die folgenden Pflanzenreaktionen wurden jedoch bereits gefunden: Hemmung der Photosynthese, Auswirkungen auf Wachstumssubstanzen und Enzyme, Wassermanagement und Bewegung von Materialien in Geweben infolge der Ansammlung von Luftschadstoffen im Boden. SO2 bewirkt auch eine Versauerung des Bodens und eine Verringerung seiner biologischen Aktivität.

Die Empfindlichkeit von Pflanzen gegenüber Luftverschmutzung ist relativ. Es hängt von vielen Faktoren ab: Jahreszeiten, Wirkungszeitraum, Art und Konzentration des Schadstoffs, Spezies, und sogar Pflanzensorten, Jahrhundert (Pflanzenentwicklungsphase), aus dem Lebensraum, und von Krankheits- und Schädlingsbekämpfung.

Eine Verschlechterung der ökologischen Bedingungen und Störungen durch menschliche Aktivitäten erhöhen normalerweise die Empfindlichkeit der Pflanzen und verringern ihre Regenerationsfähigkeit.. Gleichzeitig kann der Einfluss phytotoxischer Gase die Blattschädigung verstärken. Die phytotoxischen Konzentrationen einiger der wichtigsten Schadstoffe wurden mehrfach bestimmt, beide unter experimentellen Bedingungen, und im Gelände. Die Ergebnisse dieser Studien sind jedoch nur in den Daten indikativ, spezifische Bedingungen. Schwefeldioxid kann bereits in Konzentrationen phytotoxisch sein 0,02 ppm (0,058 mg / m3). Eine Erhöhung der Konzentration führt zu einer überproportionalen Erhöhung des Schadens; wenn z.B.. Konzentration war 2 mg SO2 / m3, ca. 2% Blattoberfläche, wenn es war 12 mg SO2 / m3 - aż 77% Oberfläche. Unter städtischen Bedingungen ist es sehr schwierig, die Konzentrationen zu bestimmen, die Bäume schädigen, weil es viele schädliche Faktoren gleichzeitig gibt.

Äußere Symptome von Pflanzenschäden durch Luftverschmutzung sind sowohl auf makroskopischer Ebene nicht sehr charakteristisch, wie mikro- und ultramikroskopisch, so dass Sie die Auswirkungen der verschiedenen Faktoren unterscheiden können. Zu den allgemein anerkannten äußeren Symptomen einer SO2-Schädigung der Blätter gehört eine braune Verfärbung des Gewebes zwischen den Blattvenen, beginnend in seinen Randbereichen. Ebenso beginnt die Verfärbung am Ende der Nadel. Infolge von Fluoridschäden ändern die Nadeln normalerweise ihre Farbe über ihre gesamte Länge.

Gasförmige Luftschadstoffe werden von Pflanzen hauptsächlich in den Blättern angesammelt. Schwefelgehalt, Fluorid, Schwermetalle und andere schädliche Bestandteile in den Blättern zeugen vom allgemeinen Zustand und der Gefahr der Pflanze. Schwefelgehalt größer als 0,18% Die Trockenmasse der Nadeln weist eine hohe Luftverschmutzung mit Schwefeldioxid auf.

Der normale Fluoridgehalt in Baumblättern liegt zwischen 0,2 und 0,5 mg%. Die Untersuchung der Blätter nach dem Auftreten einer Schädigung zeigt jedoch einen Anstieg des Fluoridgehalts sogar bis zu 60 mg%.

Neben der Konzentration der Schadstoffe wird das Ausmaß der Schädigung der Pflanze auch durch die Einwirkungsdauer der Verschmutzung beeinflusst. Eine Verlängerung dieses Zeitraums führt zu einer überproportionalen Zunahme des Schadens. Pausen beim Auftreten von Luftverschmutzung bieten der Pflanze die Möglichkeit, sich auszuruhen - die absorbierten giftigen Gase zu neutralisieren oder auszutreiben. In der Stadt herrscht oft fast konstante Luftverschmutzung. Die Emission von Schadstoffen während der Nacht während der Vegetationsperiode ist ebenfalls wichtig.

Während der Vegetationsperiode ändert sich die Empfindlichkeit der Pflanzen gegenüber Schadstoffen. In Laubbäumen, Knospen und Jungtieren, Blätter nicht voll entwickelt, Sie sind weniger empfindlich, Die größte Empfindlichkeit findet sich bei voll entwickelten Blättern während der intensivsten Assimilation. Alte Blätter, am Ende der Vegetationsperiode sind sie wieder weniger empfindlich. Veränderungen in der Empfindlichkeit von Nadelbäumen verlaufen anders als bei Laubbäumen.

Nadelbäume zeigen im zeitigen Frühjahr und während der Vegetationsperiode die größte Empfindlichkeit. Ältere Nadeln werden am leichtesten im zeitigen Frühjahr beschädigt, in früheren Jahren erstellt. Die Entwicklung neuer Nadeln zeigt die größte Empfindlichkeit, sobald sie ihre endgültige Größe erreicht haben, d.h.. im späten Frühling und Frühsommer. Auch im Herbst und - wenn Photosynthese stattfindet - auch im Winter sind Nadelbäume Schäden ausgesetzt (Diese Pflanzen können sich im Winter assimilieren, wenn es mild ist und sobald sie Wasser haben). Alle meteorologischen Faktoren, die die Photosynthese verbessern und die Öffnung der Blattstomata auslösen, wie zum Beispiel. Licht, hohe relative Luftfeuchtigkeit, optimale Temperatur, Sie verbessern auch die SO2-Aufnahme.

Hat sich herausgestellt, diese Befruchtung, insbesondere Stickstoff, kann die Pflanzenresistenz gegen SO2 erhöhen. Neben der Empfindlichkeit der assimilierenden Organe gegenüber Luftverschmutzung ist die Fähigkeit des Baumes, sich nach einem Schaden zu regenerieren, ein wichtiges Merkmal. Diese Fähigkeit hängt von den anatomischen und physiologischen Eigenschaften und der allgemeinen Gesundheit der Pflanze ab, was wiederum von den ökologischen Gesamtbedingungen abhängt.

Laubbäume haben ein größeres Regenerationspotential als Nadelbäume. Jährliche Blatterneuerung, Ein höherer Gehalt an Reservematerialien und eine größere Anzahl an Schlafknospen fördern eine bessere Regeneration nach Schäden durch einen beliebigen Faktor. Unter ungünstigen Umgebungsbedingungen nimmt die Regenerationskapazität ab, wenn sie sich verbessern, wächst es.

Die Nützlichkeit einzelner Baumarten für Städte kann durch die sogenannten nachgewiesen werden. Fähigkeit, bestimmten Bedingungen standzuhalten. Dieses Konzept kann als eine Menge aller Arteneigenschaften definiert werden, erforderlich, um alle durch die städtische Umgebung verursachten Störungen zu überwinden. Die sogenannte. Waldbaumwiderstand rangiert. Wir haben viel weniger Daten über die Stärke anderer Baum- und Straucharten, die in Städten gepflanzt wurden. Die folgende Tabelle zeigt die "Widerstandsreihen" junger Bäume, die unter Laborbedingungen bestimmt wurden (in den Testkabinen) und auf der Grundlage von Feldbeobachtungen ergänzt, bei dem das Bewertungskriterium die durch SO2 verursachte Blattschädigung war. Die Empfindlichkeit wurde auf einer Skala von bewertet 4 (das empfindlichste) machen 20 (am wenigsten empfindlich).

Bäume und Sträucher sind sehr empfindlich:
1. Pinus silvestris 4,3
2. Hypericum calycium (4,5)?
3. Pinus rigida 4,7
4. Larix decidua 4,8
5. Salix purpurea 4,8
6. Pinus ponderosa 5,0
7. Picea excelsa 5.1
Empfindliche Bäume und Sträucher:
8. Salix fragilis 5,2
9. Salix pentandra 5,2
10. Amelanchier Floribunda 6,2
11. Abies concolor 6,3
12. Pinus griffithii 6,5
13. Tilia cordata 6,5
14. Picea omorika 6,7
15. Pinus Jeffreyi 6,7
16. Pinus montana 6,7
17. Salix viminalis 6,7
18. Potentilla fruticosa 6,8
19. Salix alba, S.. fragilis 6,8
20. Corylus colurna 7,0
21. Pinus 7,0
22. Larix leptolepis 7,1

Bäume und Sträucher mäßig empfindlich:
23. Rhus typhina 7,4
24. Caragana arborescens 8,0
25. Corylus avellana atropurpurea 8,3
26. Salix Americana (hastata) 8,5
27. Tilia tomentosa 8,7
28. Juglans regia 9,3
29. Salix caprea 9,4
30. Kerria japonica 9,5
31. Crataegus monogyna 9,6
32. Crataegus oxyacantha 9,7
33. Betula pendula 9,7
34. Weiße Maulbeere 9,7
35. Elaeagnus angustifolia 9,9
36. Picea pungens glauca 10,3
37. Fraxinus excelsior 10,7
38. Ulmus campestre 10,7
39. Viburnum rhytidophyllum 10,7
40. Hippophae rhamnoides 11,0
41. Rhododendron japonicum 11,0
42. Sorbus aucuparia 11,3
43. Alnus glutinosa 11,3
44. Alnus incana 11,5
45. Acer palmatum 11,7
46. Chamaecyparis Lawsoniana 12,0
47. Corylus avellana 12,0
48. Aesculus hippocastanum 12,3
49. Fagus silvatica 12,7
50. Prunus avium 13,0
51. Prunus serrulata 13,0
52. Pinus Peuce 13,3
53. Juniperus chinensis pfitzeriana 13,5
54. Robinia pseudoacacia 13,5
55. Prunus cerasifera Pissardii’ 13,7
56. Prunus Mahaleb 13,8

Bäume und Sträucher nicht sehr empfindlich
57. Amorpha fruticosa 14,0
58. Ginkgo biloba 14,0

59. Thuja plicata 14,0
60. Quercus borealis 14,1
61. Acer 14,3
62. Magnolie obowata 14,3
63. Prunus Padus 14,3
64. Prunus spinosa 14,3
65. Liriodendron tulipifera 14,5
66. Ailanthus altissima 14,7
67. Pinus cembra 14,7
68. Rhododendron catawbiense 15,0
69. Acer Campestre 15,4
70. Berberis verruculosa 15,5
71. Prunus cerasifera 15,9
72. Taxus baccata 16,0
73. Castanea sativa 16,3
74. Metasequoia glyptostr. 16,3
75. Sorbus-Arie 16,3
76. Catalpa speciosa 16,5
77. Prunus serotina 16,5
78. Tsuga diversifolia 16,8
79. Einen niedrigen Elaegnus nehmen. 16,9
80. Catalpa bignonioides 17,0
81. Cryptomeria japonica 17,0
82. Acer negundo 17,2
83. Pinus parviflora (17,3)?
84. Acer Ginnala 17,7
85. westliches Thiuja 17,7
86. Chamaecyparis nootkatensis 15,7

Die am wenigsten empfindlichen Bäume und Sträucher
87. Quercus petraea 18,0
88. Aesculus parviflora 18,3
89. Juniperus virginiana 18,5
90. Gleditsia triacanthos 19,3
91. Prunus virginiana 19,3
92. Thuja orientalis 19,3
93. Chamaecyparis pisifera 19,9
94. Platanus acerifolia 20,0
95. Sophora japonica 20,0

Larchen zeichnen sich durch eine hohe Empfindlichkeit der Blätter aus, Trotzdem sind sie dank ihrer hohen Regenerationskapazität für Industriegebiete geeignet. Darüber hinaus zeigt Schwarzerle eine große Fähigkeit zur Regeneration, Pappel, Feldahorn. Andererseits hat Fichte eine geringe Regenerationskapazität, Kiefer, Buche und Hasel.

Bodenverseuchung

Bäume, die auf den Straßen wachsen, sind zusätzlich den schädlichen Auswirkungen von Salz ausgesetzt, das zur Verhinderung der Vereisung der Straßenoberfläche verwendet wird, und oft - trotz des Verbots - Bürgersteige. Zu diesem Zweck wird meist Natriumchlorid verwendet (Salz-). In den letzten Jahren wurde dem Speisesalz Calciumchlorid in einem Verhältnis zugesetzt, das von der Temperatur und dem Zustand der Vereisung der Straße abhängt. Im Klima Polens, Bestreben, die Sicherheit des Straßenverkehrs zu gewährleisten, Die zulässige Norm wird häufig überschritten, welches ist 2 kg Salz pro 1 m2 Straße.

Die normale Konzentration an Bodenlösungen beträgt 2,2-18,2 mg Salz in 100 g Boden. W. 1973 r. Der Salzgehalt in den Böden des Straßengrüns in Warschau erreichte 265 mg w 100 g Boden, welches ist 0,265%. Infolge eines solchen Salzgehalts wird die Saugkraft der Wurzelzellen verringert (zu geringer Unterschied zwischen der Konzentration der Zelllösung und der Bodenlösung), was wiederum das Phänomen der physiologischen Dürre verursacht. Außerdem wirkt das im Boden gebildete Na2CO3 toxisch auf Pflanzen und verschlechtert viele Bodeneigenschaften.

Die unmittelbare und gefährlichste Auswirkung des Salzgehalts im Boden ist die Anreicherung von Chlorionen für Pflanzen (Cl- ) in den Blättern. Chlorionen werden zusammen mit Wasser aus dem Boden entnommen. Nach Überschreiten der Obergrenze der Chlorkonzentration in den Blättern sterben sie ab. Der Prozess kann langsam sein und beginnt mit der Vergilbung, Bräunen und Absterben der Randteile des Blattes. Es wird akzeptiert, dass die Grenzwerte für Rosskastanie sind 0,6; Pappel und Linde und Klone 0,8-1,0 Cl in der Trockenmasse der Blätter, für die Platane jedoch ca. 1,0%.