北京典型绿化树种对氮氧化物的抗性1)

李佳赢 房佳兴 李少宁 王梦雪 张俊杰 赵娜 徐晓天 鲁绍伟

(北京市农林科学院林业果树研究所,北京,100093)

随着大气污染问题日益加剧,城市可持续发展受到阻碍[1]。大气污染物中,NOx排放量在近年来虽有下降,但仍是酸沉降、光化学烟雾、灰霾、臭氧等环境问题的主要源头[2]。NOx在大气中的来源有自然来源和人为排放源两大类。其中,自然来源主要包括：受雷电作用催化后,大气中N2和O2反应形成NOx;平流层中光化学反应;农田土壤与动物排泄物中含氮化合物反应转化;海洋中有机物分解等。人为排放源主要包括：生物质燃烧(如汽车、飞机、内燃机、工业炉燃烧过程)、取暖季锅炉燃料燃烧、植物体焚烧等。

研究发现,植物在减缓空气污染方面发挥重要作用,对一定浓度范围内的空气污染物具有明显吸收能力[3]。有些植物可以很好地利用NO2,例如刺槐(Robiniapseudoacacia)、黑杨(Populusnigra)等植物可将NO2作为体内N素来源,用于其生长代谢[3-4]。尽管植物能够吸收NO2,但此过程也会带来一定负面影响并对植物本身进行破坏,这是由于NO2进入植物机体的方式通常是通过气孔[5],此时,适当的NO2质量浓度刺激植物生长,而超过一定质量浓度不仅会引起叶片损伤,还会引发植物复杂的生理生化响应[6]。因此,研究NOx对植物生理生长及酶活性的影响对利用植物净化NOx十分重要,这也是当前研究的热点。目前,已广泛开展了关于NO2对谷类、蔬菜、其他园林植物的生理(光合作用、PSⅡ最大光化学效率、叶绿素质量分数)生化(超氧化物歧化酶活性、硝酸还原酶活性、可溶性蛋白质量分数)变化过程中产生的显著影响的研究[7-8]。不同NO2质量浓度或不同处理时间对各植物叶绿素质量分数的影响不同。低质量浓度NO2短时间处理时部分植物叶片叶绿素相对质量分数间差异不显著[9],有些则增加[10],而随着NO2质量浓度升高,叶绿素总质量分数、叶绿素a、叶绿素b均下降[11]。缪宇明[11]发现,用不同质量浓度的NO2熏蒸樟树幼苗时,超氧化物歧化酶活性整体呈先上升后下降的趋势。潘文等[9]发现,随着NO2污染质量浓度的增加,蓝花楹超氧化物歧化酶活性先呈上升趋势,但随着NO2污染质量浓度进一步增加,其活性则呈下降趋势。这表明在污染质量浓度较低的情况时,植物叶片内部的抗氧化酶系统开始启动,清除了体内多余的活性氧并预防植物膜质过氧化,但当污染质量浓度增加,其可能会破坏抗氧化酶防御机制,同时导致超氧化物歧化酶活性下降。

几十年来已开展许多关于大气污染物对植物影响的研究,但这些研究多采用野外监测采样,难以进行定量分析,且环境因子复杂难控。人工控制熏气试验可以直接测定植物个体的吸收量,还可以控制环境变量,进而定量研究NO2对植物的生理生化作用,表征植物净化空气污染物的能力。相较于一次性熏气,持续熏气法应用较广泛,可以探究持续熏蒸NO2对植物的影响,判断植物的抗污染能力[12],分析植物对NO2的吸收能力[13]。一次性熏气试验虽然开展较少,但也取得很大成果,如Ryu et al.[14]通过一次性熏气试验,研究了常春藤(Hederanepalensis)和虎尾兰(Sansevieriatrifasciata)的PM2.5去除率。在过往研究的基础上,本研究主要探究了在一次性人工熏气条件时不同质量浓度NO2对植物生理生化指标的影响,并在此基础上对各指标进行综合性评价分析,探讨不同典型绿化树种对NO2的抗性,以期为园林绿化应用提供一定参考。

1 材料与方法

1.1 试验树种选择

本研究选择北京广泛分布且具代表性的典型绿化树种6种(针叶树种油松(Pinustabuliformis)、白皮松(Pinusbungeana);阔叶树种银杏(Ginkgobiloba)、栾树(Koelreuteriapaniculata)、旱柳(Salixmatsudana)、国槐(Sophorajaponica)),各树种盆栽幼树基本情况见表1。

表1 各典型绿化树种盆栽幼树的基本情况

试验开始前,利用PVC环直接取原状土进行盆栽,保存于苗圃内。试验进行时,同一树种统一选择2～3年生,生长健壮,树龄、高度、基径、冠幅相近的苗木,以减少试验误差。试验开始前定期补充水分和肥料,保持植株生长状况良好。

1.2 试验装置

在室内放入4个人工熏气箱(铝合金框架,封闭性好、耐腐蚀的特氟龙薄膜封闭)作为封闭式熏气设备(图1),体积为1 m3,能模拟外界环境条件(光照、温度、空气、湿度)。试验用NO2气瓶连接减压阀、流量计、进气管,实现NO2流量的精确控制。将进气管伸入熏气箱底部环绕一周,管壁每隔10 cm钻均匀小孔,使NO2均匀流入熏气箱,箱内放入扩散式气体分析仪,实时监测NO2气体质量浓度变化。

图1 人工熏气装置示意图

1.3 试验设计

本研究采用一次性熏气法,NO2熏气质量浓度处理根据北京市历史污染状况,设置高、中、低3个质量浓度梯度,分别为50、150、250 μg·m-3。在室内将外部环境维持在恒定条件(温度25～30 ℃、湿度40%～60%)后,对试验树种进行人工熏气试验,当熏气箱内NO2质量浓度达到设定质量浓度且稳定时停止充气,模拟污染的产生过程,以便精确监测由于植物存在带来的质量浓度变化。

以有植物无熏气处理为对照组,有植物且熏气处理为试验组,每个熏气箱内放3盆植物,所有植物花盆均用特氟龙薄膜包裹,以防止花盆和土壤吸附NO2,减小试验误差,每组试验进行3次重复。24 h后对试验树种进行生理指标(叶片净光合速率、PSⅡ最大光化学效率、叶绿素质量分数)和酶活性(超氧化物歧化酶活性、可溶性蛋白质量分数、硝酸还原酶活性)测定,分析数据变化,探究不同NO2质量浓度对各树种的影响。

1.4 指标测定

叶片光合作用测定：试验后使用CI340便携式光合作用测量系统测量试验树种的净光合速率,随机选取各样树1/3上层树冠、阳面、受光一致、生长健康的相同部位叶片,重复3次,取均值,对试验后树种的光合速率变化特征进行分析。

叶片叶绿素质量分数测定：试验后随机选取样树,选择树冠、阳面、受光一致、生长健康的新鲜叶片,称约0.1 g剪碎,用蒸馏水洗干净。由于叶绿素对光敏感,因此需在黑暗或弱光条件下充分研磨(难磨叶片可以添加少量石英砂助磨),然后转移至10 mL玻璃试管中静置,提取上液并上机检测,分析叶绿素质量分数变化。

荧光参数测定：荧光参数及光合作用测定同步进行。在试验后使用叶绿素荧光仪对树种幼苗测量可变荧光(Fv)和最大荧光(Fm),计算光系统Ⅱ(PSⅡ)的最大光化学效率(Fv/Fm)及叶绿素质量分数,分析NO2质量浓度对各树种幼苗叶绿素荧光参数的影响及差异。

酶活性测定：熏气试验结束后,将试验树种的部分鲜叶放入超低温冰箱-80 ℃保存待用。利用试剂盒法分别对叶片可溶性蛋白质量分数、硝酸还原酶活性、超氧化物歧化酶活性进行检测,分析不同NO2质量浓度下酶活性的差异。

1.5 数据处理

利用SPSS软件进行数据分析,采用单因素方差分析(ANOVA)和邓肯多重比较对同一树种不同质量浓度抗性指标差异的显著性进行分析,并利用主成分分析法对不同NO2质量浓度时典型绿化树种抗性进行综合评价。

2 结果与分析

2.1 NO2对典型绿化树种生理活性的影响

2.1.1NO2对光合作用的影响

如表2所示,在不同质量浓度NO2熏气处理时,各树种净光合速率受到不同程度影响。低质量浓度NO2熏气处理时,NO2促进各树种净光合速率,与对照相比,各树种净光合速率均有不同程度增加,增幅为3.78%～38.89%,其中,栾树、国槐、白皮松的增加显著(P<0.05)。中质量浓度NO2熏气处理时,与对照相比,各树种净光合速率增加,除柳树及国槐外,其他树种均有显著增加(P<0.05),但该处理时,栾树、国槐、白皮松的净光合速率与低质量浓度NO2处理时相比,增幅下降。高质量浓度NO2熏气处理时,6个树种净光合速率均受到抑制,出现下降,除银杏外,其他树种净光合速率下降显著(P<0.05),其中,柳树降幅最大,为56.41%,且阔叶树种降幅为6.12%～56.41%,受影响程度大于针叶树。

表2 各典型绿化树种在不同质量浓度NO2处理时的净光合速率及F值

2.1.2NO2对PSⅡ最大光化学效率的影响

由表3可知,不同质量浓度NO2熏气处理对各树种PSⅡ最大光化学效率的影响有显著差异。低质量浓度NO2熏气处理时,NO2对各树种PSⅡ最大光化学效率起促进作用,与对照相比,PSⅡ最大光化学效率增加,增幅为0.24%～1.79%,其中,栾树及白皮松的增加显著(P<0.05)。中质量浓度NO2熏气处理时,与对照相比,各树种PSⅡ最大光化学效率仍上升,其中,针叶树种中油松及白皮松的增幅变化显著(P<0.05),分别为1.55%及1.56%,阔叶树种PSⅡ最大光化学效率增幅为0.47%～0.72%。中质量浓度NO2熏气处理与低质量浓度处理相比,栾树、国槐、白皮松PSⅡ最大光化学效率增幅下降。高质量浓度NO2熏气处理时,与对照相比,阔叶树种PSⅡ最大光化学效率均受到抑制,出现下降;针叶树种PSⅡ最大光化学效率上升且有显著增加(P<0.05)。与中浓度熏气处理下相比,高质量浓度NO2处理的PSⅡ最大光化学效率增幅明显下降。这说明高质量浓度的NO2对各树种PSⅡ最大光化学效率均产生影响,且阔叶树种受影响程度大于针叶树种。

表3 各典型绿化树种在不同质量浓度NO2处理时PSⅡ最大光化学效率及F值

2.1.3NO2对叶片叶绿素质量分数的影响

由表4可知,不同树种叶绿素质量分数在不同质量浓度NO2处理时的变化有显著差异(P<0.05)。低质量浓度NO2熏气处理时,NO2促进各树种叶片叶绿素合成,与对照相比,各树种叶片叶绿素质量分数均增加,增幅为5.10%～58.27%,其中,白皮松的增加显著(P<0.05)。中质量浓度NO2熏气处理时,除栾树的叶绿素合成明显受到抑制,其他树种叶绿素质量分数均增加,但国槐及白皮松的增幅明显低于低质量浓度NO2熏气处理时。高质量浓度NO2熏气处理时,与对照相比,各树种的叶绿素合成均受到影响,其中,白皮松叶片叶绿素质量分数增加,但与中质量浓度NO2熏气处理时相比,增幅明显下降,为17.61%,其他树种叶片叶绿素质量分数均下降,降幅为6.17%～54.25%,其中,栾树、国槐的有明显下降(P<0.05),且阔叶树种受影响程度大于针叶树种。

表4 各典型绿化树种在不同质量浓度NO2处理时叶绿素质量分数及F值

2.2 NO2对典型绿化树种酶活性的影响

2.2.1NO2对超氧化物歧化酶活性的影响

超氧化物歧化酶在一定程度反映植物逆境抵御能力。由表5可知,不同质量浓度NO2熏气处理对各树种超氧化物歧化酶活性的影响有明显差异(P<0.05)。低质量浓度NO2熏气处理下时,与对照相比,各树种超氧化物歧化酶活性均显著升高(P<0.05),增幅为16.74%～49.43%,其中,栾树的增幅最大。中质量浓度NO2熏气处理时,与对照相比,各树种超氧化物歧化酶活性均显著升高,增幅为19.75%～67.37%(P<0.05);与低浓度熏气处理相比,该处理时各树种超氧化物歧化酶活性增幅均增加,其中,油松的增幅最大,是低质量浓度NO2熏气处理时的2.56倍。高质量浓度NO2熏气处理时,与对照相比,各树种超氧化物歧化酶活性仍升高,且变化显著(P<0.05);与中质量浓度NO2熏气处理相比,该处理的银杏、国槐、旱柳的增幅增加,栾树、油松、白皮松的增幅下降,说明栾树、油松、白皮松的超氧化物歧化酶活性受到高质量浓度NO2影响时有所降低。

表5 各典型绿化树种在不同质量浓度NO2处理时的超氧化物歧化酶活性、可溶性蛋白质量分数、硝酸还原酶活性及F值

2.2.2NO2对可溶性蛋白质量分数的影响

可溶性蛋白质量分数的高低反映树种新陈代谢是否正常。表5可知,不同质量浓度NO2熏气处理对各树种可溶性蛋白质量分数产生的影响有明显差异。低质量浓度NO2熏气处理时,与对照相比,各树种可溶性蛋白质量分数均有不同程度增加,增幅为5.86%～31.43%,其中,国槐的增幅最大,且整体来看,阔叶树种的增幅(8.98%～31.43%)大于针叶树种的(5.86%～6.94%)。中质量浓度NO2熏气处理时,与对照相比,各树种可溶性蛋白质量分数均继续增加,增幅为9.05%～34.62%,且各树种可溶性蛋白质量分数增幅大于低质量浓度熏气处理的,其中,油松的增幅最大。高质量浓度NO2熏气处理时,与对照相比,各树种可溶性蛋白质量分数仍增加,其中,旱柳的增幅变化显著(P<0.05);与中质量浓度NO2熏气处理相比,该处理时栾树、旱柳、白皮松可溶性蛋白质量分数的增幅增加,而银杏、国槐、油松的下降。

2.2.3NO2对硝酸还原酶活性的影响

硝酸还原酶活性变化如表5所示,不同质量浓度NO2熏气处理对各树种硝酸还原酶活性产生不同影响。低质量浓度NO2熏气处理时,与对照相比,6个树种硝酸还原酶活性均有不同程度升高,增幅为9.97%～50.06%,其中,除银杏外,其他树种硝酸还原酶活性上升显著(P<0.05),旱柳的硝酸还原酶活性增幅最大,其次为国槐。中质量浓度NO2熏气处理时,与对照相比,各树种硝酸还原酶活性均继续升高且变化显著(P<0.05);与低质量浓度NO2熏气处理相比,该处理时各树种硝酸还原酶活性增幅均增加,其中,银杏的增幅最大,为70.30%,油松的增幅最小,为41.06%。高质量浓度NO2熏气处理时,与对照相比,油松硝酸还原酶活性显著降低,降幅为22.95%(P<0.05),其他树种硝酸还原酶活性有不同程度升高,增幅为6.44%～48.51%,除白皮松外,银杏、栾树、国槐、旱柳硝酸还原酶活性变化显著(P<0.05);与中质量浓度NO2熏气处理相比,该处理时各树种硝酸还原酶活性升高幅度明显降低,可见,各树种硝酸还原酶活性均受到NO2影响。

2.3 不同质量浓度NO2处理时典型绿化树种抗性综合评价

主成分分析方法是指通过恰当的数学变换,使新变量主成分成为原变量的线性组合,并选取少数几个在变差总信息量中比例较大的主成分来分析事物的一种方法。主成分在变差信息量中的比例越大,其在综合评价中的作用就越大[15]。为兼顾不同质量浓度NO2处理时树种抗性的代表性和全面性,本试验将各树种的生理(净光合速率、PSⅡ最大光化学效率、叶绿素质量分数)、酶活性(超氧化物歧化酶活性、可溶性蛋白质量分数、硝酸还原酶活性)实测数据进行标准化处理。

各树种指标综合评价结果见表6。低质量浓度NO2熏气处理时,树种抗性由大到小依次为白皮松、国槐、银杏、栾树、旱柳、油松;中质量浓度NO2熏气处理时,树种抗性最强的是油松,其次为白皮松,旱柳、银杏为中等,较弱的为国槐、栾树;高质量浓度NO2熏气处理时,树种抗性最强的是白皮松,其次为油松、银杏、旱柳、栾树,国槐的抗性较差。可见,在中、高质量浓度NO2熏气处理时,白皮松及油松抗性最好,国槐及栾树的抗性较差。整体而言,针叶树种的抗性要强于阔叶树种。

表6 各典型绿化树种指标综合评价结果

3 讨论

净光合速率、PSⅡ最大光化学效率及叶绿素质量分数是衡量植物生长情况的重要参考指标。本研究发现,低质量浓度的NO2对各典型绿化树种生理指标有促进作用,高质量浓度NO2则有抑制。

光合作用不仅是植物生命体必要的代谢过程,更是衡量植物生长情况的重要参考指标之一[16]。缪宇明等[5]对樟树幼苗熏入不同质量浓度NO2发现,随NO2质量浓度增加,樟树幼苗净光合速率呈下降趋势,本研究结果与之类似,且不同树种在不同质量浓度NO2处理的影响下其净光合速率的变化有所差异。低质量浓度NO2熏气处理时,试验选用的6个树种受NO2刺激,其净光合速率相对于对照均有所增加;中质量浓度NO2熏气处理时,银杏、旱柳、油松的净光合速率继续增加,栾树、国槐、白皮松的增加幅度开始下降;高质量浓度NO2熏气处理时,各树种均受到影响,其中受影响最大的是旱柳。该现象说明,低质量浓度NO2刺激气孔张开,促进光合作用,当外部环境中有害气体质量浓度达到一定程度时,植物可以通过减少气孔的形态和个数来限制有害气体进入,进而影响其光合作用。

PSⅡ最大光化学效率反映了叶绿体光系统II的光能转换效率,代表光系统II利用光能的能力。在正常生理条件下,植物叶片的最大光化学效率很少变化,但在环境胁迫下,最大光化学效率明显下降,因此PSⅡ最大光化学效率是衡量植物功能是否良好的重要指标[17]。本研究表明,各树种PSⅡ最大光化学效率在不同质量浓度NO2处理时有明显差异。低质量浓度NO2熏气处理时,各树种PSⅡ最大光化学效率与对照相比均有不同程度的增加,原因是PSⅡ最大光化学效率受到NO2刺激出现短暂增加,植物光化学效率提高,代谢增强;中质量浓度NO2熏气处理时,部分树种叶绿体光系统Ⅱ的原初光能转换效率开始受到抑制;高质量浓度NO2熏气处理时,各树种PSⅡ最大光化学效率均受到影响,阔叶树种的出现下降,且国槐的下降幅度最大,针叶树种的出现升高,但升高幅度呈下降趋势,这表明PSⅡ最大光化学效率下降幅度和污染加剧程度具有一致性,空气污染物的增加抑制了叶片中光系统II的活性。

在污染胁迫时,植物叶绿体结构受到不同程度破坏,叶绿素质量分数也会发生变化[18-19]。NO2对植物叶绿素的作用受其质量浓度的影响。在低质量浓度时,NO2可增加叶绿素质量分数,反之叶绿素会受到抑制[20-21]。本研究还发现,低质量浓度NO2熏气处理时,各树种叶绿素质量分数均增加,其中,白皮松的增幅最大;中质量浓度NO2熏气处理时,除栾树的叶绿素质量分数受到抑制,出现下降,其他树种均增加,但国槐、白皮松的增幅出现下降,表明该处理时,栾树、国槐、白皮松叶绿素合成开始受到抑制;高质量浓度NO2熏气处理时,各树种叶绿素合成均受到影响,其中,栾树的降幅最大,油松的降幅最小。叶片叶绿素质量分数增加是由于NO2起到施肥作用或NO2刺激了叶绿体的生物合成[20]。叶片叶绿素质量分数下降,是因为空气污染物与细胞组分发生反应产生的活性氧致使光合色素解体[22],但这种影响因树种不同具有一定差异。

超氧化物歧化酶活性、可溶性蛋白质量分数、硝酸还原酶活性是植物体内清除活性氧、调节氮代谢、合成蛋白质等的重要物质。本研究发现,低质量浓度NO2会提高各典型绿化树种酶活性,而高质量浓度NO2则对其出现抑制。

较高的超氧化物歧化酶活性是植物抵抗逆境胁迫的生理基础[23-24]。本研究发现,低、中质量浓度NO2熏气处理时,各树种超氧化物歧化酶活性均升高;高质量浓度NO2熏气处理时,除银杏、国槐、旱柳超氧化物歧化酶活性继续升高外,栾树、油松、白皮松升高幅度下降。这表明,植物受到较低质量浓度胁迫时,其抗氧化酶系统被激活,超氧化物歧化酶活性水平显著提升,及时清除了体内活性氧物质,避免了膜脂发生过氧化反应。在受到较高质量浓度胁迫时,植物抗氧化酶防御系统可能遭受破坏,导致植物体内超氧化物歧化酶活性水平下降[9]。银杏、国槐、旱柳超氧化物歧化酶活性在高质量浓度NO2熏气处理时未下降,表明该质量浓度未达到使超氧化物歧化酶活性下降的处理浓度,抗氧化酶防御系统未遭到破坏。

NO2胁迫会对不同树种叶片中可溶性蛋白质量分数产生影响,且各树种间差异明显。在低质量浓度NO2熏气处理时,各树种可溶性蛋白质量分数均增加;中质量浓度NO2熏气处理时,油松的增幅最大;高质量浓度NO2熏气处理时,栾树、旱柳、白皮松可溶性蛋白质量分数仍增加,而银杏、国槐、油松的增加幅度相对于中质量浓度NO2处理出现了下降。这主要是由于NO2胁迫导致植物叶片中蛋白质代谢平衡被破坏,进而触发植物适应性生理调整。NO2质量浓度不断上升导致植物体内离子积累剧增,引发离子中毒,扰乱植物体内微环境,削弱蛋白质代谢平衡,并超过其生理调节能力,从而加速蛋白质向不同氨基酸分解,并使可溶性蛋白质量分数下降。栾树、旱柳、白皮松可溶性蛋白质量分数未下降,表明NO2没有达到使其可溶性蛋白质量分数下降的质量浓度,未扰乱原有的蛋白质代谢平衡。

研究表明,NO2质量浓度上升时,硝酸还原酶活性呈上升趋势。此外,在小麦[25]和冬枣[26]等植物上开展的相关试验也印证了该结论。本研究中,经不同质量浓度NO2熏蒸处理的各树种硝酸还原酶活性变化各有差异。低质量浓度NO2熏气处理时,各树种硝酸还原酶活性各有不同程度升高,由大到小依次为旱柳、国槐、栾树、白皮松、油松、银杏;中质量浓度NO2熏气处理时,各树种硝酸还原酶活性相对于对照均有明显升高,其中,银杏的增量最多;高质量浓度NO2熏气处理时,各树种硝酸还原酶活性均受到抑制,油松的显著下降,银杏、栾树、国槐、旱柳、白皮松的增加幅度相对于中质量浓度NO2处理时明显下降,表明NO2熏气处理引发了植物幼苗叶片氧化伤害,抗坏血酸分解,游离脯氨酸积累,从而抑制硝酸还原酶活力[27]。

气体污染对树种的影响较为深远,由于植物体内生理变化受多种因素影响,生理过程异常复杂,因此需要综合评价树种各项指标。潘文等[9]通过人工熏气试验对24种园林树种进行各指标测定,并采用隶属函数值法和聚类分析法对树种抗性进行综合评价,该研究发现不同树种对NO2的抗性有所差异。本研究通过对6个树种在不同质量浓度NO2处理时各项指标进行综合分析评价,发现不同树种抗性不同,该现象表明树种抗性与其生理特性有关。部分树种能够通过其生理过程将污染物转化为其他形态,以减缓污染物对植株本身的毒害,且不同树种在这些生理机制方面存在差异。已有学者发现,植物可以通过转化空气中的NOx为N2或体内的N素,并利用种类特异性的超氧化物歧化酶、过氧化物酶等生物酶将污染物吸收并转化为O3[28]。本研究发现,在中、高质量浓度NO2熏气处理时,油松及白皮松的抗性较强,银杏及旱柳的抗性中等,国槐及栾树的抗性相对一般。整体而言,针叶树种抗性要强于阔叶树种。

4 结论

低质量浓度的NO2促进各树种净光合速率、PSⅡ最大光化学效率、叶绿素质量分数,高质量浓度时则出现抑制。低质量浓度NO2处理时试验各树种净光合速率、PSⅡ最大光化学效率、叶绿素质量分数相比对照均升高,增幅分别为3.78%～38.89%、0.24%～1.79%、5.10%～58.27%。中质量浓度与低质量浓度NO2处理相比,银杏、旱柳、油松净光合速率、PSⅡ最大光化学效率均增加,增幅分别为6.85%～17.61%、0.24%～1.19%,栾树、国槐、白皮松的增幅下降了10.19%～21.37%、0.23%～0.24%;油松、旱柳、银杏叶绿素质量分数增幅增加了8.70%～52.11%,国槐及白皮松叶绿素质量分数出现下降,栾树叶绿素合成受到抑制。高质量浓度NO2处理时试验树种的净光合速率、PSⅡ最大光化学效率、叶绿素质量分数3个指标均表现为阔叶树种受影响程度大于针叶树种。

低质量浓度NO2对各树种超氧化物歧化酶活性、硝酸还原酶活性、可溶性蛋白质量分数有促进作用,高质量浓度NO2则有抑制作用。低质量浓度NO2处理时各树种超氧化物歧化酶活性、硝酸还原酶活性、可溶性蛋白质量分数相比对照均升高,增幅分别为5.86%～31.43%、16.74%～49.43%、9.97%～50.06%;中质量浓度NO2处理与低质量浓度相比,这3种指标也升高,增幅分别为0.16%～29.56%、2.99%～41.01%、5.62%～60.33%;高质量浓度NO2处理与中质量浓度处理相比,各树种可溶性蛋白质量分数及超氧化物歧化酶活性增幅有增有减,硝酸还原酶活性均下降。

整体而言,针叶树种抗性强于阔叶树种。低质量浓度NO2处理时,白皮松、国槐NO2抗性较强,银杏、栾树中等,旱柳、油松较差;中、高质量浓度NO2处理时,油松、白皮松抗性较强,银杏、旱柳中等,国槐、栾树较差。