冬春两季小叶女贞对环境空气的抑菌作用研究

张少伟

冬春两季小叶女贞对环境空气的抑菌作用研究

张少伟

（河南农业职业学院，河南郑州451450）

以郑州市现有面积较大的小叶女贞为实验材料，采用自然沉降法，比较冬春两季和不同植物配置类型下，小叶女贞对环境中细菌的抑制作用，并分析其影响因素。小叶女贞对环境中的微生物具有抑制作用，且群植方式的抑菌作用由于单植方式，冬季的抑菌效果好于春季。本实验结果将为园林植物配置提供科学依据。

园林植物；环境；植物配置；微生物

近年来由于城市的扩大、经济的繁荣以及现代化工业的兴起，人类社会有了突飞猛进的发展，与此同时，诸多环境问题也随之而来，空气致病菌增多等空气质量问题越来越引起人们的关注[1-3]。植物是抑菌活性物质的天然宝库[4-5]。目前，植物抑菌作用主要应用在食品储藏和生物医学方面，在园林绿化植物配置中考虑较少[6]。园林植物不仅可以改变城市景观，创造游憩环境，而且具有多种防护功能，对改善气候、净化空气、减轻污染、保护环境有着极其重要的作用[7-8]。北京市在国内率先对60～80种主要园林植物除菌作用的差异进行研究、分类及分析，从而指出园林植物对于其生存环境中的细菌等病原微生物具有不同程度的杀灭和抑制作用[9]。

小叶女贞（）为园林绿化中重要的绿篱材料，主要用于道路绿化、公园绿化和住宅区绿化等，同时具有抗多种有毒气体功能，可以作为优良的抗污染树种[10]。关于小叶女贞的抑菌作用研究较少，倪建成研究了小叶女贞提取物的抑菌作用[11]，韩丛聪比较了小叶女贞林与其他树林的抑菌作用，但关于城市绿化中小叶女贞的抑菌作用尚未见报道[12]。因此，本研究选取校园的小叶女贞，通过在冬季和春季的两组试验，对比分析了园林植物对环境空气的抑菌作用，旨在说明园林植物在城市环境中发挥着重要作用，为园林绿地配置提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 植物材料

所选植物材料为河南农业职业学院校园绿地的小叶女贞，单株小叶女贞的冠径为1.5 m，群组（5～7株）冠径为6.0 m。

1.2 试验仪器

仪器为培养皿、培养基、卷尺、计时器、LRH-250生化培养箱。

1.3 测定指标

测量指标为空气含菌量，计算的细菌抑制率。

1.4 试验方法

采用自然沉降法，以小叶女贞为测定对象，以附近的开阔裸地为对照，在晴朗无风的天气条件下进行空气含菌量的测定，分别选距培养皿0.5 m、1.5 m、3.0 m处测定，水平高度1 m，带有牛肉膏培养基的培养皿暴露空气中5 min，做3次重复。然后，培养皿在室内生化培养箱28度培养48 h。最后，统计培养基面上的菌斑数量。

空气中细菌数量计算公式：单位空气体积的细菌数=落下来的细菌数/（培养皿的面积×5 min内粒子的平均下降距离）[5]。

依照下列公式计算杀菌效果：杀菌效果（%）=（对照菌落数-处理菌落数）/对照菌落数×100%[5]，

1.5 试验数据处理

采用Excel整理数据，计算其平均值及标准偏差，并用SPSS13.0整理数据。

2 结果与讨论

2.1 冬春两季单株植物不同距离空气中细菌含量

本试验分别测定了冬季与春季距离小叶女贞单株0.5 m、1.5 m、3.0 m时空气中细菌含量的大小，具体变化见图1、图2。从图1与图2中可以看出，通过与裸地对照，不论在冬季或春季，对于单株小叶女贞，距离其0.5 m时空气中的细菌含量﹤距离其1.5 m时空气中细菌含量﹤距离其3.0 m时空气中细菌含量＜裸地空气中的细菌含量。可见植物在长期的进化过程中，都会产生一些对自身有保护性的物质—植物杀菌素，其能够杀死细菌、真菌和某些多细胞生物[6]；对于单株小叶女贞来说，距离其越近空气中植株分泌的杀菌素含量越高，附近空气中的细菌含量越小。

图1 冬季单株小叶女贞不同距离空间的细菌含量

图2 春季单株小叶女贞不同距离空间的细菌含量

2.2 群组植物不同距离空气中细菌含量

本试验分别在冬季与春季测定了距离群组小叶女贞0.5 m、1.5 m、3.0 m时空气中细菌含量的大小，具体变化见图3、图4。

从图3与图4中可以看出，通过与裸地对照，不论在冬季与春季，对于群组小叶女贞，距离其0.5 m时空气中的细菌含量﹤距离其1.5 m时空气中的细菌含量﹤距离其3.0 m时空气中的细菌含量＜裸地空气中的细菌含量。可见，与单株一样，距离其越近空气中植株分泌的杀菌含量素越高，附近空气中的细菌含量越少。

图3 冬季群组小叶女贞不同距离空间的细菌含量

图4 春季群组小叶女贞不同距离空间的细菌含量

2.3 植物配置类型及季节对空气含菌量影响

为了比较单株与群组小叶女贞附近空气中植株分泌的杀菌素含量的多少，本试验对冬季与春季空气中细菌含量进行分析比较，具体变化见图5、图6。

从图5、图6中可以看出，通过与裸地对照，不论在冬季与春季，群组附近的空气含菌量＜单株附近的空气含菌量。对于小叶女贞来说，其群组附近的细菌含量＜单株附近的细菌含量，并且距植株越近空气中细菌含量越少，这说明植株越多、距植株越近，其周围空气中植株分泌的杀菌素含量就越高，抑制细菌的能力越强，另外，群组植株层次结构具有较大的叶面积和阻挡面，能减缓气流并减少空气中的细菌载体—尘埃的数量，故空气中含菌量较低[7]；而单株类型由于自身层次结构较为简单，分泌的杀菌素较少，对气流的减速能力及吸滞粉尘的能力均不及群组类型，故空气中含菌量较高。

从图5、图6中还可以明显看出，春季空气中细菌含量明显高于冬季，这是由于冬季间气候寒冷，不利于细菌的生长繁殖，且人流量较小，各环境中的空气含菌量低于春夏两季。春季气候温和湿润，万物复苏，光照也不如夏季强烈，是细菌生长的有利季节，且春季人流量较大，因此大多数绿地春季空气中的含菌量明显高于冬季。

图5冬季单株、群组植株不同距离空间细菌含量

2.4 冬季与春季小叶女贞抑菌率的比较分析

通过对以上数据的对比分析，可以得出小叶女贞冬季对细菌的抑制率与春季对细菌抑制率的比较，具体表现见图7。

通过图7可以看出，小叶女贞的细菌抑制率：冬季＞春季。这可能是由于小叶女贞多为半常绿植物，在冬季或春季其叶面积和阻挡面变化不大，而冬季气候寒冷，不利于细菌生长繁殖且人流量较小，空气中细菌含量相对于春季较低，故小叶女贞对细菌的抑制率冬季＞春季。

3 结论与讨论

通过本试验，可以得出如下结论：园林植物的抑菌能力与植株类型、季节变化及空间距离等有密切关系，其抑菌能力：群组＞单株，冬季＞春季，且距离植株越近其空气中杀菌素含量越高。因此，园林植物抑菌作用的大小，不仅与植物种类及配置类型有关，还与环境因素、物候期、观测时间、季节、人流量、车流量及植物应用方式等因素有关[8]。

图7 冬-春小叶女贞抑制率对照比较

园林植物具有净化空气、通过分泌杀菌素杀死空气中细菌，抑制细菌等病原微生物生态功能[7]，因此，在园林绿化中应综合考虑不同植物的杀菌能力、因地制宜，充分发挥园林植物改善环境的优势。总之，园林植物在调节环境方面发挥着重要作用，是生态环境中不可缺少的重要因素，应该重视园林植物的重要性，加强园林建设，在城市建设中大面积合理地栽植园林植物，提高园林绿化率[12]。

[1] 陈锷，万东，褚可成. 空气微生物污染的监测及研究进展[J]. 中国环境监测，2014，30（4）：171- 178.

[2] Grimm N, Faeth S, Golubiewski N, et al. Global change and the ecology of cities[J]. Science, 2008（219）:756-760.

[3] Sally L L J，Mark K，Alvin F，et al．Investigation ofthe concentration ration of bacteria and their cellenvelope components in indoor air in two elementaryschools[J]． Air ＆ Waste Management Association, 2000,50(11) :1957-1967．

[4] 吴传万，杜小凤，徐建明，等. 植物源抑菌活性成分研究新进展[J]. 西北农业学报，2004，13（3）：81-88．

[5] Theis N, Lerdau M. The evolution of function in plant secondary metabolites[J]. Int J Plant Sci, 2003,164 (3): 93-102.

[6]孙雨珂，郑雨曦，邓思颖，等. 成都市16种园林植物抑菌作用的比较[J]. 中国城市林业，2015，13（5）：10-13.

[7] 刘艳菊，丁辉. 植物对大气污染的反应与城市绿化[J]. 植物学通报，2001，18（5）：577-586.

[8]赵雪梅. 园林植物与城市生态建设[J]. 韶关学院学报：自然科学版，2009，30（12）：77-80.

[9] 陈自新，苏雪痕，刘少宗，等. 北京城市园林绿化生态效益的研究[J]. 中国园林，1998，14（55）：57-60.

[10]陈有民. 园林树木学[M]. 北京：中国林业出版社，1990.

[11] 倪建成，吕述权，丁骁. 小叶女贞叶片提取物药用活性研究[J]. 武夷科学，2012（28）：128-131.

[12]韩丛聪. 山区村镇景观防护林抑菌效应的研究[D]. 泰安：山东农业大学，2013.

（责任编辑：王文彬）

Study on Antibacterial Activity ofin the Winter and Spring

Zhang Shaowei

（Henan Vocational College of Agriculture,Zhengzhou 451450,China）

The antibacterial activity ofin the Winter and Sping was studied. The results showed that the smaller the distance fromof single tree planting and crowd planting, the lower content of bacterial in the environment in the winter and spring. Under all the distance, the content of bacterial in the environment with single tree planting was lower than that with crowd planting. Antibacterial activity ofin winter was stronger than in spring. The inhibition rate was 55.5% with the 0.5 m by the crowd planting method.

landscape plant; environment; plant disposition; microbial

S 687.2

A

1003-2630（2017）03-0001-04

2017-06-12

河南省科技攻关项目“中原地区应对PM2.5污染的园林绿化树种筛选及优化配置模式应用研究”（编号：162102110090）;郑州市科技攻关项目“应对PM2.5污染的郑州市园林绿化树种筛选及优化配置模式研究”（编号：20150271）。

张少伟（1981-），男，河南安阳人，河南农业职业学院讲师，博士生，主要从事园林植物生态效益评价及应用工作。