工业化和城市化的迅猛发展使得大气颗粒物欺凌愈发严重。大气中的颗粒物不错降粗劣见度、影响表象变化[1， 2]，还会影响东谈主过火它生物的生命健康，其中PM2.5因其粒径小、易富集有毒无益物资、可径直经由呼吸参预东谈主的肺泡和血液等特质av战地之王，极易诱发呼吸系统疾病以至升天[3]，还是成为国外社会和东谈主大众人温文的焦点。

PM2.5由径直排入空气中的一次颗粒物和空气中的气态欺凌物通过化学反应生成的二次颗粒物构成。二次颗粒物主要由铵盐和硝酸盐构成，比如NOx经过大气化学反应生成二次铵盐和硝酸盐，存在于大气环境中[4]。筹办清晰，水溶性无机盐是PM2.5的主要组分，对PM2.5质地浓度的孝敬率达40%以上，其中NH4+和NO3-为水溶性无机盐的主要离子[5， 6]。筹办标明，PM2.5中亲水性较强的NH4+和NO3-对散射统共影响较大，是PM2.5中影响能见度的主要因子[7]。PM2.5中的NH4+和NO3-等水溶性无机离子浓渡过高也会对东谈主体健康如肺功能产生径直影响[8]。因此，寻求高效合理的法子排斥大气中的PM2.5，裁汰大气颗粒物浓度，对改善空气质地具有报复的意旨。

植物四肢改善环境的自然净化器，能灵验阻截、吸附空气中的PM2.5等颗粒物，在改善空气质方位面起着主导作用[9， 10]。植物的滞尘智商与其叶片格式及叶表特征密切关系，名义温情、有绒毛或粗略分泌黏液的叶片更容易吸附大气中的PM2.5等颗粒物[11]。但之前的筹办大多聚合于植物叶片和枝干对大气中颗粒物的粘附与淹留，对植物是否粗略径直给与大气中的PM2.5等颗粒物，若能给与其给与及分拨机制又是什么还未见筹办。本筹办借助壮健同位素15N示踪技巧，以常用行谈绿化树种泰西杨为筹办对象，筹办了其对PM2.5无神秘素NH4+和NO3-的给与与分拨限定，以期为哄骗植物给与PM2.5等大气颗粒物，净化空气的表面提供科学依据。

1 材料与法子 1.1 材料

供试材料为长势一致的泰西杨107 (Populus euramericana Neva.)扦插苗，平均株高83 cm，平均基径0.88 cm，每株叶片数量20片把握。2013年4月中旬扦插，8月中旬取材。供试材料共5组(4个经管组，1个对照组)，每组3株。

1.2 PM2.5发生装配

气溶胶发生系统可产生固态气溶胶，是校准大气颗粒物测定的灵验用具[12]。本筹办哄骗气溶胶发生系统将施行溶液造成直径≤2.5 μm的微粒，模拟PM2.5颗粒。

将15NH4NO3和NH415NO3(购自上海化工筹办院，丰采为10%)区别配制成2 g/L的溶液，以壮健的流速加入气溶胶发生器(TSI3076，台湾章嘉企业有限公司)。当植物滋长室(100 cm×50 cm×100 cm)的气溶胶颗粒浓度达到所需施行浓度后，将泰西杨放入植物滋长室，并通过改换流量计流速来保管施行浓度，每天经管2 h，经管已毕后将植物移出植物滋长室，共经管7 d。植物滋长室内PM2.5浓度通过Dustmate(DM1781，Turnkey Instruments Ltd Northwich England)测定取得。PM2.5发生装配参照麦华俊等[12]的法子加以修订，如图1所示。

1.3 15N同位素经管法子

当植物滋长室内的PM2.5浓度达到施行要求后，将泰西杨植株放入植物滋长室。放入前花盆上口用保鲜膜严实障翳，以幸免室内空气中PM2.5与泥土构兵。施行分3组：

萝莉调教

(1)15NH4NO3经管 树立轻度欺凌浓度(100 μg/m3)和重度欺凌浓度(200 μg/m3)两个浓度梯度，每个浓度梯度设3个重迭。PM2.5浓度梯度的树立凭据《环境空气质地尺度》(GB 3095—2012)。

(2)NH415NO3经管 PM2.5浓度树立同上，每个浓度梯度设3个重迭。

(3)对照组 与经管组同期进行，不作念通气经管。主义是与PM2.5经管的植株进行对照分析。

经管于每天10:00—12:00进行av战地之王，施行周期为1周。

1.4 样品经管与测定主义

在经管前及经管后的1—6d，每组样品于逐日10:00区别从植株尖端向下等7片功能叶开动取样，每天取1片，共取6片。叶片按净水→洗涤剂→净水→1%盐酸→3次去离子水步调冲洗后，于105 ℃下杀青30 min，随后在80 ℃下烘干至恒重，电磨絮叨后过60目筛混匀。样品送至中国科学院植物筹办所生态与环境科学壮健同位素施行室，给与同位素比率质谱仪(型号为DELTA V Advantage，Thermo Fisher Scientific，Inc.，USA)测定15N丰采和全氮含量(N%)。

经管7d后(第7天经管的次日，即第8天)，10:00整株得益泰西杨植株。单株样品通晓为叶片、叶柄、树皮、木质部(茎)、髓(茎)、粗根(≥2 mm)、细根( < 2 mm)，按上述法子测定各组织器官15N丰采和全氮含量(N%)。

相关策画公式[13]为：

施行数据给与SPSS 20.0软件进行互异权臣性分析，应用Microsoft Excel 2007绘图图表。

2 服从与分析 2.1 不同经管条目下泰西杨叶片15N给与速度和15N含量的动态变化

在轻度和重度欺凌经管初期，泰西杨叶片均可快速给与PM2.5中的NH4+和NO3-(图2)。经管后第1天，不同经管条目下泰西杨叶片的15N给与速度均达到峰值，但泰西杨叶片对15NO3-的给与速度均大于15NH4+。轻度欺凌经管下，泰西杨叶片对15N(NO3-)的最大给与速度为0.135 mg g-1 d-1，对15N(NH4+)的最大给与速度为0.114 mg g-1 d-1，对15N(NO3-)的最大给与速度约为15N(NH4+)的1.2倍；重度欺凌经管下，泰西杨叶片对15N(NO3-)的最大给与速度为0.077 mg g-1 d-1，对15N(NH4+)的最大给与速度为0.058 mg g-1 d-1，对15N(NO3-)的最大给与速度约为15N(NH4+)的1.3倍。在经管1d内，两种轻度秀气物经管的泰西杨叶片的15N给与速度均大于两种重度经管，但经管1d后，两种轻度经管的泰西杨叶片的15N给与速度赶紧着落，至经管第2天时15N给与速度已小于重度经管，之后接续从容着落。两种重度经管的泰西杨叶片的15N给与速度在经管1 d后从容着落，经管第2天至经管末期从容趋于壮健，且均大于轻度经管的15N给与速度。在经管放肆后，轻度欺凌条目下泰西杨叶片对15NH4+和15NO3-的给与速度无权臣互异，而重度欺凌条目下泰西杨叶片对15NO3-的给与速度仍大于15NH4+。

在不同欺凌经管的第1天，泰西杨叶片的15N含量均权臣升高(图3)，阐述泰西杨叶片可快速给与PM2.5中的NH4+和NO3-。轻度欺凌经管的泰西杨叶片的15N含量均在经管第1天时达到峰值，15N(NH4+)的含量为0.11 mg/g，干重，15N(NO3-)的含量为0.14 mg/g，干重。然后，随给与速度的赶紧着落，经管后1—3d 15N含量权臣裁汰，3—7d先上涨后又略有着落，至经管第7天时，泰西杨叶片的15N含量区别降至0.045 mg/g，干重(15NH4+经管)和0.047 mg/g，干重(15NO3-经管)，与经管第1天比拟，区别着落了59.1%和66.4%。重度欺凌经管的泰西杨叶片的15N含量在经管第1天权臣增长，之后，随给与速度的从容裁汰增长趋势变缓，略有波动。在经管后第7天，泰西杨叶片给与的15N含量达到最高值，重度15NH4+经管的为0.11 mg/g，干重，重度15NO3-经管的为0.13 mg/g，干重。经管2d以后，重度经管的泰西杨叶片的15N含量均大于轻度经管，阐述泰西杨叶片对PM2.5中NH4+和NO3-的给与含量在一定浓度领域内随浓度升高而增大。轻度和重度欺凌条目下，15NO3-经管的泰西杨叶片的15N含量均大于15NH4+经管，这阐述泰西杨叶片更易于给与PM2.5中的NO3-。

2.2 泰西杨不同组织器官对PM2.5中NH4+和NO3-的给与与分拨 2.2.1 不同经管条目下泰西杨不同组织器官中的15N含量(mg/g，干重)

经管7d后，经管组泰西杨各组织器官的15N含量均权臣大于对照，阐述泰西杨各组织器官均能给与或通过再分拨获取PM2.5中的NH4+和NO3-(图4)。轻度和重度欺凌下，泰西杨不同组织器官中15N含量均有不同进度的互异。轻度欺凌下，细根的15N含量最高，树皮、叶柄、叶片次之，髓最低。其中15NH4+经管的细根与叶柄、髓互异权臣，与树皮、叶片互异不权臣；15NO3-经管的细根、树皮、叶柄、叶片间互异不权臣，细根、叶柄与髓均互异权臣。而重度欺凌下，叶片的15N含量最高，细根、叶柄、树皮次之，髓最低。其中15NH4+经管的叶片、细根、叶柄、树皮间无权臣互异，四者与髓均有权臣互异；15NO3-经管的叶片、细根、叶柄间无权臣互异，三者与髓均有权臣互异。从图4还可得知，泰西杨各组织器官的15N含量均清晰重度欺凌经管大于轻度欺凌经管，且轻度和重度欺凌下的泰西杨各组织器官对NO3-的给与量均大于NH4+。这与泰西杨叶片对15N的给与限定(图3)一致。重度欺凌下，叶片对15N(NO3-)的给与量为0.131 mg/g，干重，对15N(NH4+)的给与量为0.113 mg/g，干重，对15N(NO3-)的给与量为对15N(NH4+)给与量的1.2倍；细根对15N(NO3-)的给与量为0.126 mg/g，干重，对15N(NH4+)的给与量为0.097 mg/g，干重，对15N(NO3-)的给与量为对15N(NH4+)给与量的1.3倍。

2.2.2 不同经管条目下泰西杨不同组织器官的Ndff(%)和15N分拨率(%)

Ndff指植株器官从秀气物中给与分拨到的15N量对该器官全氮量的孝敬率，它反馈了植株器官对15N的给与征调智商[14]。从表1可见，轻度欺凌条目下，泰西杨不同组织器官对NH4+和NO3-的给与征调智商无赫然限定，但叶片对NH4+和NO3-的给与征调智商最小。重度欺凌条目下，泰西杨各组织器官对NH4+和NO3-的给与征调智商均为木质部最大，其次为髓，叶片最小，木质部的Ndff值约为叶片的4倍。轻度和重度欺凌下，除髓外，泰西杨各组织器官均阐扬为对NO3-的给与征调智商大于NH4+。

植株组织器官中15N占全株15N总量的百分率反馈了秀气物在植株体内的分散及在各组织器官移动分拨的限定[15]。从表1不错看出，轻度欺凌条目下泰西杨各组织器官的15N分拨率亦无赫然限定，但阐扬为细根的15N分拨率最大。重度欺凌下，泰西杨各组织器官的15N分拨率阐扬为叶片>细根>叶柄>树皮>粗根>木质部>髓。叶片中15N(NH4+)和15N(NO3-)的分拨率区别为21.07%和20.33%，区别为髓中15N(NH4+)和15N(NO3-)分拨率的2.09倍和2.42倍。可见，叶片是泰西杨给与PM2.5无神秘素NH4+和NO3-的最主要器官，细根是除叶片除外给与积贮15N(NH4+和NO3-)最多的器官。

3 测度

当今，虽有关系筹办阐发植物粗略阻截、吸附PM2.5等颗粒物[8， 9]，但对植物是否不错给与并分拨PM2.5等颗粒物并无筹办。本筹办通过气溶胶发生系统模拟PM2.5发生筹办泰西杨对PM2.5中NH4+和NO3-的给与与分拨，发现与对照比拟，经管植株体内的NH4+和NO3-含量均有权臣增多，阐发了植物粗略给与PM2.5颗粒物。固然模拟PM2.5颗粒物经管植株检测到的NH4+和NO3-的含量与通过叶面喷洒或涂抹经管植株后的含量比拟较低[16， 17]，但模拟PM2.5颗粒物更能信得过地反馈植物对大气中PM2.5的给与智商，成心于揭示植物对大气中PM2.5颗粒物主要要素的给与和分拨机制。

本筹办发现，不同欺凌进度下泰西杨叶片对PM2.5中NH4+和NO3-的给与限定存在互异。轻度欺凌下的泰西杨叶片给与的NH4+和NO3-含量在经管后第1天阐扬出赶紧增多以后，随后减少，可能是跟着15N给与速度的权臣着落，泰西杨叶片分拨至其它各组织器官的15N含量大于从秀气物中给与的15N含量所致，经管3d以后，泰西杨叶片对NH4+和NO3-的给与和外运趋于均衡。而重度欺凌下的泰西杨叶片对NH4+和NO3-的给与量在经管后第1天赶紧增多，之后呈从容增长趋势，可能是由于在此时间15N给与速度着落的从容，叶片从秀气物中给与的15N含量大于向其他各组织器官的输出。还可能是由于轻度和重度欺凌下，植物对N给与具有不同的均衡点所致。对于轻度和重度欺凌经管后期泰西杨叶片对NH4+和NO3-的给与速度均较低，可能是由于前期植物对15N产生的短期引发效应，也可能是随经管时辰的延迟，泰西杨叶片名义积贮的PM2.5增多，影响了泰西杨对PM2.5的进一步给与。不错推测，当然条目下，经过雨水冲洗，减小PM2.5在叶片上的分散密度，PM2.5被叶片给与的速度又会有所上涨。有筹办标明，植物对NH4+和NO3-的给与具有赫然的偏好性[18]。在本筹办中，与NH4+比拟，泰西杨叶片(经管2d后)过火它组织器官对PM2.5要素中的NO3-阐扬出更强的给与和分拨智商，这与田东梅等[19]对泰西杨不同土施氮源给与的筹办服从相一致。NO3-被植物给与后需先复原成NH4+才气参预后续代谢经由，因此NO3-易于在细胞液泡内积贮，而NH4+是与H+进行交换给与的，不易在细胞液泡中积贮[20， 21]，这可能是本筹办泰西杨各组织器官对PM2.5中NO3-的给与大于NH4+的原因。

Ndff和15N分拨率粗略反馈植株组织器官对15N的给与征调智商及15N秀气物在植株体内的分散和移动限定[14， 15]。本筹办发现，在轻度欺凌条目下，泰西杨不同组织器官对PM2.5中NH4+和NO3-的给与征调智商(Ndff)及15N分拨率均无赫然限定，可能与轻度欺凌下PM2.5的浓度低相关。而重度欺凌条目下，泰西杨茎木质部对PM2.5中NH4+和NO3-的给与征调智商最大，其次为髓，叶片最小。这与潘中耀[21]对橡胶树幼苗土施氮肥的筹办服从基本一致。树干木质部和髓四肢水溶性无机离子的主要运转通谈及贮藏的“临时库”[22]，可能是泰西杨茎木质部和髓对PM2.5中NH4+和NO3-的给与征调智商较强的原因。董雯怡等[23]在对毛白杨土施氮肥后发现，毛白杨各器官的15N分拨率为叶>根>茎。重度欺凌条目下的泰西杨各组织器官的15N分拨率阐扬为叶片>细根>叶柄>树皮>粗根>木质部>髓，这与前者的筹办服从基本一致。叶片是植物给与大气中PM2.5的最主要器官，其给与的15N(NH4+和NO3-)主要运输至根并在根中尤其是细根中以卵白态形势保藏[24]，这可能是本筹办中世片和细根的15N分拨率较高的原因。

4 论断

(1)不同PM2.5欺凌浓度下，泰西杨植株体内NH4+和NO3-含量均有增多，阐发了植物粗略给与PM2.5颗粒物。

(2)轻度和重度欺凌下的泰西杨叶片均可快速给与PM2.5中的NH4+和NO3-，并均于经管后第1天达到峰值。然后，轻度欺凌下的泰西杨叶片对NH4+和NO3-的给与速度赶紧裁汰以后趋于壮健，而重度欺凌下的泰西杨叶片对NH4+和NO3-的给与速度从容着落至趋于壮健。经管1d内，泰西杨叶片对NH4+和NO3-的给与速度均阐扬为轻度欺凌大于重度欺凌，经管第2天至放肆，泰西杨叶片对NH4+和NO3-的给与速度均阐扬为重度欺凌大于轻度欺凌。通盘经管时间，轻度和重度欺凌下的泰西杨叶片对NO3-的给与速度均大于对NH4+的给与速度。

(3)轻度欺凌下，泰西杨叶片中NH4+和NO3-的含量于经管后第1天达到峰值，之后赶紧着落，3天以后虽略有波动但趋于壮健。而重度欺凌下，泰西杨叶片中NH4+和NO3-的含量在经管的第1天赶紧增长，之后仍从容增长，并于经管后第7天达到最高值。在经管2d后，重度欺凌下的泰西杨叶片的NH4+和NO3-的含量均大于轻度欺凌下的含量，且轻度和重度欺凌下，泰西杨叶片对NO3-的给与量均大于对NH4+的给与量。

(4)轻度和重度欺凌下，泰西杨不同组织器官中NH4+和NO3-的含量均有不同进度的互异。轻度欺凌下，细根对NH4+和NO3-的给与量最高，树皮、叶柄、叶片次之，髓最低。而重度欺凌下，叶片对NH4+和NO3-的给与量最高，细根、叶柄、树皮次之，髓最低。重度欺凌下泰西杨各组织器官中NH4+和NO3-的含量均大于轻度欺凌下的含量，且轻度和重度欺凌下，泰西杨各组织器官对NO3-的给与量均大于对NH4+的给与量。这与泰西杨叶片对NH4+和NO3-的给与限定一致。

(5)轻度欺凌下，泰西杨不同组织器官对NH4+和NO3-的给与征调智商(Ndff)及15N分拨率均无赫然限定。重度欺凌条目下，泰西杨茎木质部对NH4+和NO3-的给与征调智商最大，其次为髓，叶片最小。泰西杨各组织器官中NH4+和NO3-的分拨率阐扬为叶片＞细根＞叶柄＞树皮＞粗根＞木质部＞髓。

(6)通过气溶胶发生系统模拟PM2.5颗粒的发生，借助15N示踪技巧，筹办服从清晰了泰西杨对PM2.5无神秘素NH4+和NO3-的给与与分拨限定av战地之王，对进一步揭示植物给与PM2.5的机制及灵验哄骗植物裁汰颗粒物欺凌、净化环境提供了报复的科学表面依据。