随着我国城市化、工业化、现代化建设不断加快，城市化水平不断提高，城市“三废”问题突出，其中大气与土壤中重金属污染问题尤为严重^{[1, 2]}，对人类健康造成严重的威胁. 重金属污染主要包括Zn、Cu、Cr、Pb等^[3]，这些重金属元素均为植物生长和人类生存不可或缺的营养元素，但是过多或过少的重金属含量都会引起植物和人体一系列病症. 而植物对一定浓度范围内大气污染物和土壤重金属污染物具有一定程度的吸滞能力，因此利用植物治理大气和土壤中重金属污染问题具有重要意义^{[4, 5]}.

国内的研究主要集中在木本植物对大气污染物SO₂、氯气和HF的吸滞作用，而对重金属吸滞作用的研究相对较少. 鲁敏等^{[6, 7]}、陈卓梅等^[8]、张颖等^[9]证实了植物对大气污染物中硫、氯、氟具有一定的富集能力. 而植物对重金属的提取主要是通过植物根系吸收，将重金属富集在可收割的部位(根、茎、叶)^[10],也可以通过叶片的持留和去除过程，持留过程主要是截获或吸附大气中污染物，而去除过程主要包括吸收、转化以及同化过程^[11]. Baker等^[12]、Kumar等^[13]、苏德纯等^[14]、刘和等^[15]发现草本植物对土壤中部分重金属具有超富集作用，如印度芥菜(Brassiea juneea)、油菜(Brassica campestris)和高杆牧草(Agropyron elongatum )等，但是其富集重金属种类单一、生物量小且对环境要求较为苛刻，而对木本植物吸收重金属研究相对较少. 王亚宇等^[16]和薛皎亮等^[17]发现林木对土壤中重金属(Cu、Cr、Pb、Zn)具有一定吸滞作用，但是缺乏植物叶片对重金属富集能力的季节动态变化、空间差异性以及不同重金属污染强度下树种对重金属元素吸滞能力变化的综合性研究. 因此，本研究选取北京市常见绿化树种植物叶片对土壤中重金属的富集能力进行了相关分析，以期为相关研究提供一定的理论依据和数据支持.

1 材料与方法

1.1 研究地点和研究对象

本研究地点选择在北京景山公园(市中心)、奥林匹克森林公园(位于北五环的近郊风景区)、水关长城景区(远郊)以及松山自然保护区(延庆县海坨山南麓)； 选择北京5种常见的绿化树种国槐(Sophora japonica Linn.)、柳树(Salix babylonica)、银杏(Ginkgo biloba)、侧柏[Platycladus orientalis (Linn.)Franco]、白皮松(Pinus bungeana Zucc.)以及油松(Pinus tabuliformis)为研究对象.

1.2 研究方法 1.2.1 样品采集与处理

2012年5、8、10、12月采集植物叶片和相应土壤.

叶片采集与处理：每个树种选取3棵样树(长势良好，树龄相近)，在其东、西、南、北4个方向的上、中、下3个层次均匀采集50个左右叶片，封存于塑料袋中带回实验室； 将叶片用去离子水清洗，晾干，在105℃下杀青后，65℃烘干至恒重，粉碎，过100目筛.

土壤样品采集与处理：同步采集可以代表样树附近的典型表层(0~20 cm)土壤，自然条件下风干，磨碎，过100目筛.

利用HNO₃-H₂ O₂微波消解法(仪器为电感耦合等离子发射光谱仪 Thermo 6300)测定土壤中重金属(Cu、Cr、Pb、Zn)含量，利用HNO₃-H₂ O₂消煮-ICP-OES法(仪器为电感耦合等离子发射光谱仪 Thermo 6300)测定叶片中重金属Cu、Cr和Zn含量，利用HNO₃-H₂ O₂消煮-ICP-MS法(仪器为电感耦合等离子体质谱仪 Agilent 7700x)测定Pb含量. 具体方法详见文献^[18].

本研究运用Mielke等^[19]提出的生态危害指数法(potential ecologicalrisk index)对北京市表层土壤重金属污染进行评价，其中单项污染系数(C_i)计算公式为：

采用Excel 2003进行数据处理和制图，并利用Mintab 15.0软件对数据进行方差和显著性分析.

2 结果与分析 2.1 植物叶片富集重金属能力的季节变化 2.1.1 植物叶片中Cu含量的季节变化

由图 1可知，同一地区不同树种叶片中Cu元素含量差异显著； 同一树种在不同季节叶片中Cu元素含量差异显著. 从整体来看，侧柏、白皮松、油松叶片中Cu元素含量变化(由春到冬，下同)，呈先下降后上升再下降的趋势，且秋季叶片中Cu含量较高； 而柳树和国槐叶片对Cu元素含量季节变化(由春到秋，下同)规律性相似，呈逐渐升高的趋势.

由于柳树与国槐为落叶阔叶树种，因此在比较叶片中Cu含量全年平均值时仅选择春、夏、秋这3个季节(下同). 景山、奥林、水关和松山地区叶片中Cu含量(全年平均值)最高的分别为：柳树(10.80 mg ·kg^-1)、柳树(10.62 mg ·kg^-1)、国槐(12.79 mg ·kg^-1)、国槐(5.68 mg ·kg^-1)，冬季含量最高的均为油松，其含量分别为5.59、5.18、6.86和4.75 mg ·kg^-1，且全年平均值均大于其它针叶树种.

图 1

Fig. 1

图 1 植物叶片中Cu含量季节变化Fig. 1 Seasonal variations of Cu concentration in leaves

图 2显示，同一地区不同树种叶片中Cr含量差异显著； 同一树种不同季节叶片中Cr元素含量差异显著. 从整体来看国槐叶片中Cr含量的季节变化基本呈先下降后上升的趋势，且均为秋季含量最高； 柳树和白皮松叶片中Cr含量随季节变化基本呈逐渐升高趋势； 侧柏和油松叶片中Cr含量随季节变化呈先升高后下降的变化趋势. 对叶片中Cr含量全年平均值比较：景山区和水关区含量最高的均为侧柏，其值分别为6.09mg ·kg^-1和3.88 mg ·kg^-1，含量最低的均为白皮松，其含量最高与含量最低的比值分别为：3.12和1.87； 奥林区和松山区含量最高的均为国槐，其值分别为3.33mg ·kg^-1和3.05 mg ·kg^-1，含量最低的分别为白皮松和柳树，其比值分别为2.34和1.97. 冬季景山、奥林、水关和松山植物叶片中Cr含量最高的分别为：侧柏(5.22 mg ·kg^-1)、侧柏(2.34 mg ·kg^-1)、白皮松(2.81 mg ·kg^-1)和白皮松(2.75 mg ·kg^-1).

图 2

Fig. 2

图 2 植物叶片中Cr含量季节变化Fig. 2 Seasonal variations of Cr concentration in leaves

由图 3可知，发现同一地区不同树种叶片中Pb含量差异显著； 不同季节同一树种叶片中Pb元素含量差异显著. 侧柏、白皮松、油松叶片中Pb元素含量变化，呈先下降后上升的趋势； 而柳树和国槐叶片中Pb含量随季节变化呈先下降后升高的趋势，且秋季含量相对较高.

比较叶片中Pb含量全年平均值：景山区和松山区植物叶片中Pb含量最高的均为国槐，其值分别为9.52mg ·kg^-1和3.53mg ·kg^-1，分别为含量最低的白皮松和柳树的3.14倍和1.71倍； 奥林区和水关区植物叶片中Pb含量最高的均为侧柏，其值分别为4.29 mg ·kg^-1和4.13 mg ·kg^-1，分别为含量最低的柳树和白皮松的1.97倍和1.43倍. 冬季各研究区域叶片中Pb含量最高的分别为：侧柏9.50 mg ·kg^-1(景山)、侧柏5.24 mg ·kg^-1(奥林)、侧柏5.31 mg ·kg^-1(水关)和白皮松2.88 mg ·kg^-1(松山).

图 3

Fig. 3

图 3 植物叶片中Pb含量季节变化 Fig. 3 Seasonal variations of Pb concentration in leaves

图 4显示，同一地区不同树种叶片中Zn含量差异显著； 同一树种在不同季节叶片中Zn元素含量差异显著. 国槐叶片中Zn含量随季节变化呈先下降后上升趋势； 柳树叶片中Zn元素对季节变化规律性不强； 侧柏、油松叶片中Zn含量随季节变化基本呈先下降后上升在下降的变化的趋势； 白皮松叶片中Zn含量随季节变化呈先下降后上升的变化趋势.

对叶片中Zn含量全年平均值比较：景山区、奥林区、水关区植物叶片中Zn含量最高的均为柳树，其含量分别为43.14、38.75、51.11 mg ·kg^-1，含量最低的分别是油松、油松、侧柏，最高值分别为最低值的1.84倍、1.78倍和2.29倍； 松山区含量最高的为白皮松(32.66 mg ·kg^-1)，含量最低的为油松(16.84 mg ·kg^-1)； 冬季各研究区域叶片中Zn含量最高的均为白皮松，其含量变化范围为36.78~57.23 mg ·kg^-1.

通过对4个研究区域中土壤重金属含量进行测定，发现土壤中重金属含量季节变化差异不显著(P＞0.05)，因此本文对各研究区域中重金属含量进行年平均，结果见表 1.

由表 1可知，不同地点重金属含量差异显著，同一地点不同重金属含量差异亦显著. 各研究区域中Cu、Cr、Pb、Zn含量最高的是景山地区，分别为56.30、58.01、79.59、97.76 mg ·kg^-1； 其中Cu、Cr、Zn含量最小的是水关地区，分别为19.10、49.15、67.94 mg ·kg^-1； Pb含量最小的是松山地区，其值为14.31 mg ·kg^-1，这说明景山公园(市区)污染物含量相对最高，水关污染物(远郊)含量相对较小. 其中各研究区域中Cu、Cr和Zn这3种重金属元素含量均超过北京市土壤重金属含量背景值^[18]，表明各研究区域均存在不同程度的Cu、Cr和Zn污染.

表 1(Table 1)

表 1 各采样点土壤重金属含量 Table 1 Concentrations of heavy metals in different plots 地点 Cu/mg·kg-1 Cr/mg·kg-1 Pb/mg·kg-1 Zn/mg·kg-1 景山 56.30 58.01 79.59 97.76 奥林 25.97 53.12 15.42 72.22 水关 19.10 49.15 22.22 67.94 松山 19.41 54.63 14.31 76.00 背景值 18.7 29.8 24.6 57.5

表 1 各采样点土壤重金属含量 Table 1 Concentrations of heavy metals in different plots

依据Meilke等^[19]提出的重金属污染评价指标将土壤中重金属潜在生态危害状况进行分级：污染系数C_i＜1时，污染强度为轻微； 1≤C_i＜3时，污染强度为中度； 3≤C_i＜6时，污染强度为强； C_i≥6时，污染强度达到很强.

图 4

Fig. 4

图 4 植物叶片中Zn含量季节变化 Fig. 4 Seasonal variations of Zn concentration in leaves

表 2显示，景山公园重金属污染程度最强，其中Cu(C_Cu=3.01)、Pb(C_Pb=3.24)污染为强度污染. Cr污染和Zn污染在各研究区域均为中等程度污染，Pb污染(除景山公园)均为轻微污染. 根据各重金属C_i平均值可知土壤中不同重金属污染程度大小为Cr(1.80)＞Cu(1.61)＞Zn(1.36)＞Pb(1.34). 综合分析各研究区域重金属污染程度：景山(C=2.48)＞奥林(C=1.27)＞松山(C=1.20)＞水关(C=1.18).

表 2(Table 2)

表 2 各研究区域土壤重金属污染程度 Table 2 Soil pollution levels of heavy metals in different plots 地点 Cu 污染程度 Cr 污染程度 Pb 污染程度 Zn 污染程度 Ci景山 3.01 强 1.95 中度 3.24 强 1.70 中度 Ci奥林 1.39 中度 1.78 中度 0.63 轻微 1.26 中度 Ci水关 1.02 中度 1.65 中度 0.90 轻微 1.18 中度 Ci松山 1.04 中度 1.83 中度 0.58 轻微 1.32 中度 Ci平均值 1.61 中度 1.80 中度 1.34 中度 1.36 中度

表 2 各研究区域土壤重金属污染程度 Table 2 Soil pollution levels of heavy metals in different plots

利用春、夏、秋这3个季节的平均值，对不同地点各植物叶片中重金属含量进行对比分析(见图 5). 经Mintanb软件分析， 不同地点同一树种叶片中重金属元素含量差异显著. 水关区国槐叶片中重金属Cu含量最高为12.79 mg ·kg^-1，而重金属Cr、Pb、Zn含量最高的均为景山区，其含量分别为4.79、9.52、33.77 mg ·kg^-1，含量最低的均为松山区分别是5.68、3.05、3.53和24.47 mg ·kg^-1； 柳树叶片中Cu、Cr、Pb含量最高值均为景山地区，而Zn含量最高的为水关区，其含量最高值分别是含量最低值(松山地区)的2.09、2.17、1.93和1.72倍； 侧柏叶片中Cu、Cr含量排序为：水关＞景山＞奥林＞松山，其值变化范围分别为3.09~5.24 mg ·kg^-1和2.46~6.09 mg ·kg^-1，Pb、Zn含量排序为：景山＞奥林＞水关＞松山，其值变化范围分别为2.76~7.67mg ·kg^-1和20.51~27.45 mg ·kg^-1； 白皮松叶片中Cu、Cr、Pb、Zn含量最高的分别为景山5.20 mg ·kg^-1、水关2.08 mg ·kg^-1、景山3.19 mg ·kg^-1、水关32.09 mg ·kg^-1； 油松叶片中Cu、Zn含量排序为：水关＞景山＞奥林＞松山，其值变化范围分别为3.38~7.04 mg ·kg^-1和16.84~46.05 mg ·kg^-1，Cr、Pb含量排序为：景山＞水关＞奥林＞松山，其值变化范围分别为：2.60~3.41 mg ·kg^-1和3.20~4.89 mg ·kg^-1.

图 5

Fig. 5

图 5 不同地点各树种叶片中重金属含量 Fig. 5 Concentrations of heavy metals in different leaves from each sampling site

国槐叶片中对不同重金属元素富集能力排序(此值为4个不同地点的平均值，下同)为：Zn(28.51 mg ·kg^-1)＞Cu(8.50 mg ·kg^-1)＞Pb(5.21 mg ·kg^-1)＞Cr(3.68 mg ·kg^-1)，其Zn含量是Cr含量的7.75倍； 柳树叶片对重金属元素的富集能力排序为：Zn(40.47 mg ·kg^-1)＞Cu(9.26 mg ·kg^-1)＞Pb(2.93 mg ·kg^-1)＞Cr(2.22 mg ·kg^-1)，其Zn含量为Cr含量的18.22倍； 侧柏叶片对重金属元素的富集能力排序为：Zn(24.04 mg ·kg^-1)＞Pb(4.71 mg ·kg^-1)＞Cu(3.93 mg ·kg^-1)＞Cr(3.89 mg ·kg^-1)，其Zn含量为Cr含量的6.18倍； 白皮松叶片对重金属元素的富集能力排序为：Zn(37.37 mg ·kg^-1)＞Cu(5.29 mg ·kg^-1)＞Pb(2.86 mg ·kg^-1)＞Cr(1.78 mg ·kg^-1)，其Zn含量为Cr含量的20.95倍； 油松叶片对重金属元素的富集能力排序为：Zn(26.95 mg ·kg^-1)＞Cu(5.36 mg ·kg^-1)＞Pb(3.79 mg ·kg^-1)＞Cr(2.98 mg ·kg^-1)，其Zn含量为Cr含量的9.05倍； 综上所诉各树种叶片对Zn元素的富集能力都较高，而对Cr元素的富集能力都较弱，且二者差异极显著(P＜0.01).

结合土壤中重金属污染程度(表 2)对植物叶片富集重金属元素能力变化进行研究，结果见表 3，其中y代表叶片对重金属元素的吸滞量，x代表土壤中相应重金属元素的污染程度. 由表 3可知，叶片中重金属元素含量与土壤中相应重金属程度均呈二次多项式关系，其中各植物叶片中Cr、Pb、Zn的含量与土壤中各重金属元素污染程度的相关性R2值基本都达到0.9以上，表明土壤中重金属元素污染程度与叶片中重金属含量相关性较强，如国槐叶片中Zn含量与相应土壤中重金属Zn的污染程度的关系式为y=120.91x2-340.49x+263.17，R2值为0.999 7； 而国槐、柳树、侧柏、白皮松、油松叶片中Cu含量与土壤中Cu的污染程度相关性不强，其R2值分别为0.211 5、0.608 7、0.155 2、0.133 8和0.011 6.

表 3(Table 3)

表 3 叶片对重金属吸滞量与土壤污染程度的回归分析结果 Table 3 Regression analysis between heavy metal concentration of leaves and soil pollution levels 树种 重金属元素 函数式 R2 Cu y=4.772 6x2-19.535x +24.403 0.211 5 国槐 Cr y=45.429 x2-159.65 x+143.32 0.928 Pb y=0.704 6 x2-0.509 2 x+3.772 8 0.996 6 Zn y=120.91 x2-340.49 x+263.17 0.999 7 Cu y=-4.422 3 x2+19.803 x-8.222 7 0.608 7 柳树 Cr y=63.879 x2-227.05 x+203.2 0.995 6 Pb y=-0.763 6 x2+3.560 2 x+0.465 4 0.942 Zn y=358.33 x2-1 047.7 x+788.61 0.998 5 Cu y=1.325 1 x2-5.356 7 x+8.237 8 0.155 2 侧柏 Cr y=101.5 x2-358.61 x+319.32 0.925 3 Pb y=-0.485 3 x2+3.463 x+1.540 5 0.924 1 Zn y=36.647 x2-97.992 x+88.053 0.505 9 Cu y=0.401 4 x2-1.725 5 x+6.756 3 0.133 8 白皮松 Cr y=21.594 x2-78.011 x+71.991 0.868 9 Pb y=-0.485 3 x2+3.463 x+1.540 5 0.924 1 Zn y=173.87 x2-503.19 x+393.47 0.988 Cu y=0.106 6 x2-0.479 7 x+5.786 7 0.011 6 油松 Cr y=30.271 x2-108.28 x+99.453 0.998 1 Pb y=-0.389 6 x2+2.115 x+2.129 8 0.998 8 Zn y=475.1 x2-1 405.9 x+1 041.9 0.938 8

表 3 叶片对重金属吸滞量与土壤污染程度的回归分析结果 Table 3 Regression analysis between heavy metal concentration of leaves and soil pollution levels

本研究以国槐为例，分析不同土壤重金属污染程度下，叶片中重金属元素含量变化趋势(图 6). 在本研究条件下，叶片中Cu含量随土壤中Cu元素污染程度的逐渐增加呈先下降后升高的趋势，且在污染程度为CCu=1.02时，叶片中Cu含量达到最高值为12.79 mg ·kg^-1； 叶片中重金属元素Cr和Pb含量随土壤中Cr和Pb元素污染程度的增加呈逐渐升高的趋势，其最高值分别为4.79 mg ·kg^-1和6.51 mg ·kg^-1； 叶片中重金属元素Zn含量随土壤中Zn元素污染程度的增加呈先下降后上升的趋势，在污染强度CZn=1.70时，叶片中Zn含量达到最大值为33.77 mg ·kg^-1.

图 6

Fig. 6

图 6 不同污染强度下国槐叶片富集重金属元素能力变化 Fig. 6 Changes of accumulation capacity of the Japonica plant leaves for heavy metals in different pollution intensities

本研究选取的4个研究区域均位于北京，但其间隔距离较远，因此各研究区域温度、湿度、光照强度以及降雨量等其他环境因子均存在一定的差异性，因此对4个不同区域植物叶片吸滞重金属的季节变化分别进行了研究，综合分析北京地区植物叶片对重金属吸滞能力的季节变化规律.

整体来看，植物叶片中重金属元素(Cu、Pb、Zn)含量在春、秋两季含量较高，而在夏季和冬季含量较低，叶片中Cr元素含量随季节变化呈先升高(秋季最高)后下降的趋势，而孙淑萍^[20]通过研究发现爬山虎在不同季节对不同的污染物富集能力变化规律不一致，如对Zn和Cr的吸滞能力表现出春、夏两季吸滞能力较强，而对Cu则表现出(由春至秋，下同)逐渐降低的趋势，对Pb则表现出逐渐升高的趋势. 造成其变化的主要原因是由于所选的物种不一样，其次是由于所选的地理位置不一样，其气候环境差异较大，因表现出不一致的规律性. 而不同季节叶片中重金属含量变化主要是由于根系吸收土壤中重金属元素靠叶片的蒸腾拉力通过导管运输至叶片^[21]，而叶片的蒸腾拉力受空气温度、光照强度、相对湿度等环境因子影响强烈并且与叶片不同发育阶段有关. 春季树木生理活动旺盛，叶片气孔张开，吸收能力强，叶片中重金属元素含量较高； 夏季由于叶片大量生长，Cu、Pb、Zn含量降低是由于“冲稀效应”所致，即元素的累积速度赶不上叶片的生长速度； 秋季，植物进入缓慢生长期，重金属元素不断累积，形成一个新的高峰； 冬季叶片由成熟转入衰老之后，老叶中的部分重金属元素会被重新活化，通过韧皮部运向幼叶或正在发育的果实，即元素的再利用过程，从而导致叶片中重金属含量降低^[22].

城市土壤重金属污染是反映城市环境污染状况的重要指标之一^{[23, 24, 25, 26]}，而土壤中重金属含量受工业、交通和人为因素的干扰，其分布表现出一定的规律性，交通线附近、工业区污染较为严重，而风景区和自然保护区污染则较轻^[27]. 李纯等^[28]研究表明，北京市区 12 个典型公园表层土壤中的铅含量从市中心向四周郊区呈同心圆逐渐降低的趋势，位于市中心的景山公园表层土壤污染指数最高. Pouyat等^[29]研究发现在纽约市城区-郊区-农区的土壤中重金属含量(Cu、Ni、Pb)呈现递减的趋势，如Cu含量依次为29.54、14.92、13.84 kg ·hm^-2，而本研究通过测定北京不同区域土壤中重金属含量，结果表明景山公园污染程度最强(如土壤中Cu含量为56.30 mg ·kg^-1)，其次是奥林和松山地区(25.97 mg ·kg^-1和19.41 mg ·kg^-1)，水关长城景区污染程度较轻(19.10 mg ·kg^-1)，其研究结果与以往学者得出的土壤中重金属污染程度随研究区域与市区距离呈负相关这一结论不一致. 这主要是由自然和人为等因素干扰造成的，景山公园地处北京市城区中心，人口稠密，污染物排放量较多，造成景山地区土壤重金属污染严重； 奥林匹克公园位于北京北五环，相对于市中心污染较小，而松山自然保护区位于北京市郊区延庆县距北京城区最远，是降低北京市受沙尘暴等恶劣天气影响的天然屏障，而且区内野生动物资源丰富也可能造成表层土壤的扰动，促使松山自然保护区部分重金属污染程度高于水关长城景区，但也有部分原因是由于松山自然保护区土壤成土母质与其他研究区域不一致造成的.

对不同研究区域植物叶片中重金属含量进行测定，发现相同树种对同一种金属元素富集能力随地点不同呈现出一定的变化规律. 位于景山、奥林和松山的植物叶片中重金属含量呈依次递减的规律，即同一树种叶片中同一重金属元素含量排序为：景山＞奥林＞松山，而由于水关长城景区位于交通线附近，而汽车尾气的排放，汽车轮胎、发动机、镀金部分都会因为摩损而释放出 Zn、Pb、Cu 等重金属元素，造成空气中重金属含量升高^[30]. 而植物叶片可以通过气孔直接从大气中吸收重金属元素^[31]，使水关区植物叶片中部分重金属含量(Cu、Zn)高于其他地区. Rossini等^[32]通过研究发现在不同污染区夹竹桃(Nerium oleander L.)叶片中重金属含量差异显著，在污染程度较高的地区叶片中重金属含量较高，如叶片中Cu含量最高值和最低值分别为433.50mg ·kg^-1和6.40 mg ·kg^-1，二者差值达427.10 mg ·kg^-1，表明，同种植物由于长期生长在不同的环境条件下，对污染物质的吸滞能力不同. 同样，本研究所选的4个研究区域距离相对较远，局部小气候也存在一定差异，且市中心重金属污染较为严重，因此位于市中心的植物叶片对重金属的富集能力较强，而位于近郊和远郊地区的植物叶片吸滞重金属能力相对较弱，表明在一定浓度范围内环境中污染物含量较高的地方，叶片对污染物的富集能力较强，反之，叶片富集能力较弱.

通过对植物叶片中重金属含量与土壤中相应重金属污染程度进行回归分析，发现植物叶片中重金属含量与土壤中重金属污染程度相关性较强，其中Cr、Pb、Zn元素相关性最强，其相关系数R2值基本都达到0.9以上(如国槐叶片中Pb含量与土壤中Pb的污染程度的相关系数R2为0.996 6)，表明植物叶片对重金属的富集能力与土壤中重金属污染程度具有较强的相关性，而Rossini等^[32]通过对工厂(Cu排放量较大)周围不同水平梯度下的意大利石材松(Pinus pinea L. )叶片中重金属Cu进行测定发现，在距离工厂0.5~1 km范围内，叶片中Cu含量水平＞250 mg ·kg^-1，在2~4 km范围内，为50~150 mg ·kg^-1，在6~8 km范围内，含量＜50 mg ·kg^-1，表明植物叶片可直接吸收大气中重金属污染物，且叶片中重金属含量与大气中的重金属污染程度呈正相关. 造成其差异的主要原因是本研究的地点尽量避开了交通线和工业区等大气中重金属严重的地区，如景山公园、奥林匹克公园和松山自然保护区均为相对洁净区，大气中重金属污染程度较小，因此植物叶片中重金属含量与土壤中重金属污染程度相关性较强. 但由于水关长城景区靠近交通线附近，大气中重金属Cu污染严重，从而造成水关区植物叶片中Cu含量较高，最终造成植物叶片中Cu元素含量与土壤中Cu元素污染程度相关性不强，因此在研究不同土壤污染程度下植物叶片吸滞重金属能力变化时，应选在相对洁净区，尽量避开交通线和工业区等大气中重金属严重的地区. 本研究结果表明，植物叶片中重金属含量与土壤中重金属污染程度呈二次多项式关系，说明植物叶片能有效地反映当地重金属的状况污染，可成为一个监测土壤重金属污染的有效指标.

4 结论

植物叶片中Cu、Pb、Zn含量随季节呈双峰曲线，即春季与秋季为两个峰值，而Cr元素含量呈单峰曲线，在秋季达到峰值； 不同研究区域土壤中重金属污染程度排序为：景山＞奥林＞松山＞水关； 不同地点植物叶片中重金属元素含量随研究区距城区距离呈负相关性(除水关长城景区)，即随着研究区距城区的距离不断增大，植物叶片中重金属元素含量呈递减趋势； 植物叶片对重金属元素的吸滞能力与相应土壤中重金属污染程度相关性较强，均呈二次多项式关系.