《种植基础》植物对不良环境的净化作用（举一反三考点练）-讲义

举一反三考点练 《种植基础》植物对不良环境的净化作用-讲义 1.掌握植物生长对不良环境的净化作用 2.了解超级累植物 知识点一 植物生长对大气污染的净化作用 植物生产对大气污染的净化作用主要包括以下6个方面： 1. 吸收CO₂，释放O₂ 核心原理：高等植物通过光合作用吸收空气中的CO₂、释放O₂，维持大气中CO₂和O₂的动态平衡，实现空气净化。 关键数据：每公顷阔叶林每年可吸收CO₂ 10~20 t；每公顷柳杉林年吸SO₂ 720 kg，每公顷栓树林年吸Cl₂ 140 kg。 2. 吸收有害气体，提高空气质量 核心原理：多数绿色植物对有毒气体具抗性和吸收能力，不同植物对不同毒气吸收能力有差异。 代表植物：- 吸SO₂能力强：女贞、泡桐、刺槐、大叶黄杨； 吸Cl₂能力强：月季、杜鹃、木槿、紫薇、山茶、米兰； 抗/吸氟能力强：松树、合欢、紫荆。 3. 释放负离子，净化空气 核心原理：植物光合作用释放空气负离子（“空气维生素”），提升空气品质，负离子浓度与空气质量正相关。 浓度参考：森林1m³含2000~3000个，城市公园800个，工业区200~400个，封闭拥挤房间仅25~100个。 增效植物：桦木、日本红橡、银枫、西伯利亚落叶松、西伯利亚冷杉、丁香。 4. 吸滞烟尘 核心原理：植物枝叶阻挡、过滤、吸附空气中的灰尘（含PM₂.₅），是治理雾霾的有效途径。 关键数据：每公顷针叶林1年可滞尘40 t，树叶滞尘重量最高达自身重量的25%。 5. 抑菌杀菌 核心原理：植物分泌杀菌素、挥发性抑菌物质，对肺结核、白喉、伤寒等病菌有强杀灭作用。 代表植物：桧柏、侧柏等松柏类植物，以及桉树、樟树等。 6. 降低噪声 核心原理：合理密植的树木通过枝叶反射、吸收声波，削弱噪声传播。 关键数据：40m宽的绿化带可降低噪声10~15 dB。 (多项选择题) 下列属于植物对大气污染净化作用的有（ ） A. 吸收CO₂，释放O₂ B. 吸收有害气体 C. 释放负离子 D. 吸滞烟尘 E. 抑菌杀菌 F. 降低噪声 【答案】ABCDEF 【解析】植物对大气污染的净化作用共包含6个核心方面，分别是：吸收CO₂释放O₂、吸收有害气体、释放负离子、吸滞烟尘、抑菌杀菌、降低噪声，所有选项均正确 1.(单项选择题)绿色植物维持大气中CO₂和O₂动态平衡的核心生理过程是（ ） A. 呼吸作用 B. 光合作用 C. 蒸腾作用 D. 吸收作用 【答案】B 【解析】绿色植物通过光合作用吸收空气中的CO₂，同时释放O₂，以此维持大气中CO₂和O₂的动态平衡，这是植物最基础的空气净化功能。 2.(单项选择题) 每公顷阔叶林每年可吸收CO₂的量约为（ ） A. 1~5 t B. 10~20 t C. 30~40 t D. 50~60 t 【答案】B 【解析】每公顷阔叶林每年可吸收CO₂ 10~20 t，是植物固碳、缓解温室效应的重要数据参考。 3.(判断题) 高等植物仅能通过光合作用维持大气碳氧平衡，无法吸收环境中的污染物。（ ） 【答案】× 【解析】高等植物除通过光合作用维持大气中O₂和CO₂的平衡外，还可以吸收、积累和代谢环境中的各种污染物，从而净化空气。 1.(判断题)不同绿色植物对有毒气体的吸收能力存在明显差异。（ ） 【答案】√ 【解析】大多数绿色植物对有害气体都有一定抗性和吸收作用，但不同植物对不同有毒气体的吸收能力不同，如柳杉对二氧化硫吸收能力强，栓树对氯气吸收能力强 2.(填空题)绿色植物通过______作用吸收空气中的CO₂，释放O₂，维持大气中CO₂和O₂的动态平衡。。 【答案】光合 【解析】光合作用是绿色植物的核心生理过程，也是其维持大气碳氧平衡、净化空气的基础 3.(填空题)  每公顷柳杉林每年可吸收720kg的______，每公顷栓树林可吸收140kg的氯气。 【答案】二氧化硫（SO₂） 【解析】不同植物对不同有害气体的吸收能力不同，柳杉是吸收二氧化硫的典型代表植物，栓树对氯气吸收能力较强 高等植物可通过光合作用维持碳氧平衡、吸收有害气体、释放负离子、吸滞烟尘、抑菌杀菌及减弱噪声，从而实现对大气污染的净化，且不同植物对各类污染物的净化能力存在差异。 知识点二 植物生长对土壤污染的修复作用 （一）、基础概念 土壤具备一定自净能力，当污染物超出其自净负荷时即形成土壤污染；我国土壤污染以无机型为主，有机型次之，复合型污染占比较小。 植物修复是利用植物对有机/无机污染物的吸收、蓄积、分解、固定等作用，净化土壤污染的技术，已成为全球专项研究课题，可用于污染环境修复。 （二）、植物修复的6大技术机理及适用污染物 修复技术 核心机理 对应污染物 植物萃取 超富集植物吸收土壤污染物，富集到可收获的地上/地下部位 重金属（Cd、Pb、Cr等）、放射性物质（Cs、Sr等）、部分无机污染物（As等）、非金属（B、F等） 植物固定 植物在土表形成绿色覆盖层，通过根系分泌物吸附、积累、沉淀污染物，减少淋溶与扩散 重金属、放射性核素、非金属、有机污染物 植物降解 植物通过体内分泌的酶，将有机污染物降解转化 有机污染物 植物挥发 植物吸收污染物后，通过蒸腾作用将其以挥发性代谢物释放到大气 挥发性无机/有机物质（Hg、Se、VOCs等） 根际过滤 植物根系吸收、吸附、沉淀污染物，形成根系过滤系统 重金属、有机污染物（一般选用根系发达的植物） （三）、植物修复技术的核心特点 1. 优势 适用范围广泛，可利用自然条件下植物生长修复污染土壤 能维持和改善土壤性能，兼具生态改良作用 成本低，对环境扰动小，适合大面积污染治理 2. 局限性 修复周期长 对深层污染修复难度大，易受气候等环境因素影响 适用于低浓度污染场景，不适用于高浓度、重污染土壤 对农药等有机污染物的降解作用有限 （四）、补充要点 重金属等无机污染物的最有效去除方法为植物萃取；有机污染物的核心修复方法为根际降解。 植物修复的完整流程：土壤污染物被植物吸收/蒸散后，经根系分解、吸着、固定，最终通过焚烧、生物质利用等方式完成污染物处理。 植物修复技术可分为植物萃取、根际过滤、植物固定、植物降解、植物挥发等类型，不同技术对应不同污染物与修复场景。 (多项选择题)  下列属于植物修复土壤污染技术机理的有（ ） A. 植物萃取 B. 植物固定 C. 植物降解 D. 植物挥发 E. 根际过滤 F. 根际降解 【答案】ABCDEF 【解析】植物修复技术根据作用原理可分为植物萃取、根际过滤、植物固定、植物降解、植物挥发、根际降解6大类，所有选项均正确。 1.(单项选择题) 我国土壤污染的主要类型为（ ） A. 有机型 B. 无机型 C. 复合型 D. 生物型 【答案】B 【解析】国土壤污染类型以无机型为主，有机型次之，复合型污染比重较小 2.(单项选择题) 去除重金属（Cd、Pb、Cr等）最有效的植物修复技术是（ ） A. 植物固定 B. 植物挥发 C. 植物萃取 D. 根际过滤 【答案】C 【解析】植物萃取是利用超富集植物吸收土壤中的重金属、放射性物质等污染物，并富集到可收获的地上/地下部位，是去除重金属等无机污染物最有效的方法。 3.(判断题) 土壤具有无限的自净能力，无论多少污染物进入都不会形成污染。（ ） 【答案】× 【解析】土壤具有一定的自净能力，若进入土壤的污染物超过其自净作用的负荷，才会形成土壤污染。 1.(判断题) 植物修复技术仅能修复有机污染，无法处理无机污染。（ ） 【答案】× 【解析】植物修复可利用植物对有机或无机污染物的吸收、蓄积、分解、固定等作用净化土壤，可同时处理无机型、有机型土壤污染 2.(填空题) 我国土壤污染类型以______为主，有机型次之，复合型污染比重较小 【答案】无机型 【解析】我国土壤污染的核心类型为无机型，是植物修复的主要应用场景。 3.(填空题) 植物萃取技术一般利用______植物，将土壤中的重金属等污染物富集到可收获的部位。 【答案】超富集 【解析】超富集植物对重金属等污染物有极强的吸收富集能力，是植物萃取技术的核心载体。 壤具有一定自净能力，超出负荷则形成污染，我国以无机型污染为主。 植物修复可通过萃取、固定、降解、挥发、根际过滤与根际降解六种机理净化土壤，该技术成本低、生态友好，但存在周期长、深层修复难等局限。 知识点三 超积累植物 （一）、定义与判定标准 超积累植物是自然界中对一种或几种重金属元素具有主动吸收、高富集、高耐受特性的植物，核心特点为：可积累高浓度重金属、生长速度快、根系发达，能将重金属转移到地上部。 国际通用判定参考值：地上部Cd含量≥100 mg/kg，Co、Cu、Ni、Pb含量≥1000 mg/kg，Mn、Zn含量≥10000 mg/kg。 （二）、全球与我国超积累植物资源现状 全球已发现约720种重金属超积累植物，其中Ni超积累植物约300种，Pb超积累植物17种，Zn超积累植物21种，Cd超积累植物20种，Cu超积累植物38种，Mn超积累植物11种，As超积累植物5种等，多分布于欧洲、中亚、非洲、北美洲。 我国具有自主知识产权的超积累植物数量较少，已发现的有Zn超积累植物遏蓝菜属植物、As超积累植物蜈蚣草及大叶井口边草、Cd超积累植物钻叶紫菀、油菜和宝山堇菜以及Mn超积累植物商陆、水蓼等，种类相对较少，与我国地域广阔、植物资源丰富的地位不符。 （三）、应用与局限性 应用价值：超积累植物是植物萃取技术的核心载体，可用于重金属污染土壤的修复。 限制因素：多数超积累植物仅对单一重金属有超积累性，缺乏广谱重金属超积累特性；多为野生型植物，区域性分布较强，引种成功率低；存在一定生态隐患，部分可食用超积累植物可能导致食物链污染；修复周期长，推广使用仍受限制。 (多项选择题)超积累植物的核心特点包括（ ） A. 主动吸收重金属 B. 高富集重金属 C. 对高浓度重金属强耐受 D. 生长速度较快 E. 根系发达 【答案】ABCDE 【解析】超积累植物的核心特点为：对一种或几种重金属主动吸收、高富集；对高浓度重金属有较强忍耐性；同时具备生长速度快、根系发达、能将重金属转移到地上部等特征，所有选项均正确。 1.(单项选择题) 超积累植物对重金属元素的核心吸收特性是（ ） A. 被动吸收、低富集 B. 主动吸收、高富集 C. 被动吸收、高耐受 D. 主动吸收、低耐受 【答案】B 【解析】超积累植物的核心特征是对一种或几种重金属元素具有主动吸收能力，并能高富集该类重金属，同时具备对高浓度重金属的强耐受特性。 2.(单项选择题)按照国际通用判定标准，超积累植物地上部Cd含量应达到（ ） A. ≥10 mg/kg B. ≥100 mg/kg C. ≥1000 mg/kg D. ≥10000 mg/kg 【答案】B 【解析】国际Baker和Brooks判定标准中，超积累植物地上部Cd含量≥100 mg/kg；Co、Cu、Ni、Pb≥1000 mg/kg，Mn、Zn≥10000 mg/kg。 3.(判断题)超积累植物只能吸收一种重金属元素，无法对多种重金属具有吸收能力。（ ） 【答案】× 【解析】超积累植物可对自然界中一种或几种重金属元素具有主动吸收和积累能力，并非只能吸收一种 1.(判断题)国际上判定超积累植物的参考标准中，地上部Mn含量达到10000 mg/kg以上即可认定。（ ） 【答案】× 【解析】国际通用判定标准明确，地上部Mn、Zn含量≥10000 mg/kg，Co、Cu、Ni、Pb≥1000 mg/kg，Cd≥100 mg/kg，符合该值即可认定为超积累植物。 2.(判断题)全球Ni超积累植物数量约占已发现重金属超积累植物的一半左右（ ） 【答案】√ 【解析】全球共发现约720种重金属超积累植物，其中Ni超积累植物约300种，占比接近一半，表述正确3.(填空题)超积累植物是对自然界中一种或几种重金属元素具有主动吸收能力和______特性的植物。 【答案】高富集 【解析】超积累植物的核心定义包含主动吸收、高富集重金属，同时具备强耐受性，因此填“高富集”。 超积累植物是对重金属具有主动吸收、高富集、高耐受特性的特殊植物，有明确国际判定标准，全球资源丰富但我国自主品种少，虽可用于重金属污染土壤修复，但存在修复周期长、适用范围窄、有生态风险等局限。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $