Published May 15, 2023 | Version v1
Publication Open

Assessing the effects of limestone dust and lead pollution on the ecophysiology of some selected urban tree species

Creators

  • 1. Islamia University of Bahawalpur
  • 2. Farmland Irrigation Research Institute
  • 3. Chinese Academy of Agricultural Sciences
  • 4. University of Karachi
  • 5. Bahauddin Zakariya University
  • 6. University of Sargodha
  • 7. Shenzhen University

Description

Soil and air pollution caused by heavy metals and limestone dust are prevalent in urban environments and they are an alarming threat to the environment and humans. This study was designed to investigate the changes in morphological and physiological traits of three urban tree species seedlings (Bombax ceiba, Conocarpus lancifolius, and Eucalyptus camaldulensis) under the individual as well as synergetic effects of heavy metal lead (Pb) and limestone dust toxicities. The tree species were grown under controlled environmental conditions with nine treatments consisting of three levels of dust (0, 10, and 20 g) and three levels of Pb contaminated water irrigation (0, 5, and 10 mg L-1). The results depicted that the growth was maximum in T1 and minimum in T9 for all selected tree species. B. ceiba performed better under the same levels of Pb and limestone dust pollution as compared with the other two tree species. The B. ceiba tree species proved to be the most tolerant to Pb and limestone pollution by efficiently demolishing oxidative bursts by triggering SOD, POD, CAT, and proline contents under different levels of lead and dust pollution. The photosynthetic rate, stomatal conductance, evapotranspiration rate, and transpiration rate were negatively influenced in all three tree species in response to different levels of lead and dust applications. The photosynthetic rate was 1.7%, 3.1%, 7.0%, 11.03%, 16.2%, 23.8%, 24.8%, and 30.7%, and the stomatal conductance was 5%, 10.5%, 23.5%, 40%, 50.01%, 61.5%, 75%, and 90.9%, greater in T2, T3, T4, T5, T6, T7, T8, and T9 plants of B. ceiba, respectively, as compared to T1. Based on the findings, among these three tree species, B. ceiba is strongly recommended for planting in heavy metal and limestone dust-polluted areas followed by E. camaldulensis and C. lancifolius due to their better performance and efficient dust and heavy metal-scavenging capability.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

ينتشر تلوث التربة والهواء الناجم عن المعادن الثقيلة وغبار الحجر الجيري في البيئات الحضرية ويشكل تهديدًا مقلقًا للبيئة والبشر. تم تصميم هذه الدراسة للتحقيق في التغيرات في السمات المورفولوجية والفسيولوجية لثلاث شتلات من أنواع الأشجار الحضرية (بومباكس سيبا، كونوكاربوس لانسيفوليوس، والأوكالبتوس كامالدولينسيس) تحت الفرد بالإضافة إلى التأثيرات التآزرية للرصاص المعدني الثقيل (Pb) وسمية غبار الحجر الجيري. تمت زراعة أنواع الأشجار في ظل ظروف بيئية خاضعة للرقابة مع تسعة معالجات تتكون من ثلاثة مستويات من الغبار (0 و 10 و 20 جم) وثلاثة مستويات من ري المياه الملوثة بالرصاص (0 و 5 و 10 مجم L -1). أوضحت النتائج أن النمو كان الحد الأقصى في T1 والحد الأدنى في T9 لجميع أنواع الأشجار المختارة. كان أداء ب. سيبا أفضل في ظل نفس مستويات تلوث غبار الرصاص والحجر الجيري مقارنة بنوعي الأشجار الآخرين. أثبتت أنواع أشجار ب. سيبا أنها الأكثر تسامحًا مع تلوث الرصاص والحجر الجيري من خلال هدم الانفجارات المؤكسدة بكفاءة عن طريق إطلاق محتويات السد والجراب والقطط والبرولين تحت مستويات مختلفة من تلوث الرصاص والغبار. تأثر معدل التمثيل الضوئي، والتوصيل الفموي، ومعدل التبخر، ومعدل النتح سلبًا في جميع أنواع الأشجار الثلاثة استجابة لمستويات مختلفة من تطبيقات الرصاص والغبار. كان معدل التمثيل الضوئي 1.7 ٪، 3.1 ٪، 7.0 ٪، 11.03 ٪، 16.2 ٪، 23.8 ٪، 24.8 ٪، و 30.7 ٪، وكان التوصيل الفموي 5 ٪، 10.5 ٪، 23.5 ٪، 40 ٪، 50.01 ٪، 61.5 ٪، 75 ٪، و 90.9 ٪، أكبر في نباتات T2 و T3 و T4 و T5 و T6 و T7 و T8 و T9 من B. ceiba، على التوالي، مقارنة بـ T1. بناءً على النتائج، من بين هذه الأنواع الثلاثة من الأشجار، يوصى بشدة بزراعة B. ceiba في المناطق الملوثة بغبار المعادن الثقيلة والحجر الجيري تليها E. camaldulensis و C. lancifolius بسبب أدائها الأفضل وقدرتها الفعالة على إزالة الغبار والمعادن الثقيلة.

Translated Description (French)

La pollution des sols et de l'air causée par les métaux lourds et la poussière de calcaire est répandue dans les environnements urbains et constitue une menace alarmante pour l'environnement et les humains. Cette étude a été conçue pour étudier les changements dans les traits morphologiques et physiologiques de trois espèces d'arbres urbains (Bombax ceiba, Conocarpus lancifolius et Eucalyptus camaldulensis) sous l'individu ainsi que les effets synergiques de la toxicité du plomb de métaux lourds (Pb) et de la poussière de calcaire. Les espèces d'arbres ont été cultivées dans des conditions environnementales contrôlées avec neuf traitements comprenant trois niveaux de poussière (0, 10 et 20 g) et trois niveaux d'irrigation par l'eau contaminée par le plomb (0, 5 et 10 mg L-1). Les résultats ont montré que la croissance était maximale dans T1 et minimale dans T9 pour toutes les espèces d'arbres sélectionnées. B. ceiba a obtenu de meilleurs résultats avec les mêmes niveaux de pollution par le plomb et les poussières de calcaire que les deux autres espèces d'arbres. L'espèce d'arbre B. ceiba s'est avérée la plus tolérante à la pollution au plomb et au calcaire en démolissant efficacement les éclats oxydatifs en déclenchant des teneurs en GAZON, GOUSSE, CHAT et proline sous différents niveaux de pollution au plomb et à la poussière. Le taux de photosynthèse, la conductance stomatique, le taux d'évapotranspiration et le taux de transpiration ont été influencés négativement dans les trois espèces d'arbres en réponse à différents niveaux d'applications de plomb et de poussière. Le taux de photosynthèse était de 1,7%, 3,1%, 7,0%, 11,03%, 16,2%, 23,8%, 24,8% et 30,7%, et la conductance stomatique était de 5%, 10,5%, 23,5%, 40%, 50,01%, 61,5%, 75% et 90,9%, supérieure dans les plantes T2, T3, T4, T5, T6, T7, T8 et T9 de B. ceiba, respectivement, par rapport à T1. Sur la base des résultats, parmi ces trois espèces d'arbres, B. ceiba est fortement recommandé pour la plantation dans les zones polluées par les poussières de métaux lourds et de calcaire, suivie par E. camaldulensis et C. lancifolius en raison de leurs meilleures performances et de leur capacité efficace à piéger les poussières et les métaux lourds.

Translated Description (Spanish)

La contaminación del suelo y del aire causada por metales pesados y polvo de piedra caliza prevalece en los entornos urbanos y es una amenaza alarmante para el medio ambiente y los seres humanos. Este estudio fue diseñado para investigar los cambios en los rasgos morfológicos y fisiológicos de tres plántulas de especies de árboles urbanos (Bombax ceiba, Conocarpus lancifolius y Eucalyptus camaldulensis) bajo los efectos individuales y sinérgicos del plomo de metales pesados (Pb) y las toxicidades del polvo de piedra caliza. Las especies de árboles se cultivaron en condiciones ambientales controladas con nueve tratamientos que consisten en tres niveles de polvo (0, 10 y 20 g) y tres niveles de riego con agua contaminada con Pb (0, 5 y 10 mg L-1). Los resultados mostraron que el crecimiento fue máximo en T1 y mínimo en T9 para todas las especies de árboles seleccionadas. B. ceiba se desempeñó mejor bajo los mismos niveles de contaminación por Pb y polvo de piedra caliza en comparación con las otras dos especies de árboles. La especie de árbol B. ceiba demostró ser la más tolerante a la contaminación por Pb y piedra caliza al demoler de manera eficiente las explosiones oxidativas al desencadenar contenidos de CÉSPED, VAINA, GATO y prolina bajo diferentes niveles de contaminación por plomo y polvo. La tasa fotosintética, la conductancia estomática, la tasa de evapotranspiración y la tasa de transpiración se vieron influenciadas negativamente en las tres especies de árboles en respuesta a diferentes niveles de aplicaciones de plomo y polvo. La tasa fotosintética fue de 1.7%, 3.1%, 7.0%, 11.03%, 16.2%, 23.8%, 24.8% y 30.7%, y la conductancia estomática fue de 5%, 10.5%, 23.5%, 40%, 50.01%, 61.5%, 75% y 90.9%, mayor en las plantas T2, T3, T4, T5, T6, T7, T8 y T9 de B. ceiba, respectivamente, en comparación con T1. Con base en los hallazgos, entre estas tres especies de árboles, B. ceiba se recomienda encarecidamente para plantar en áreas contaminadas con polvo de metales pesados y piedra caliza, seguidas de E. camaldulensis y C. lancifolius debido a su mejor rendimiento y capacidad eficiente de eliminación de polvo y metales pesados.

Files

pdf.pdf

Files (7.2 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:c8037a5e6b26f8bad3be562e40ec9526
7.2 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تقييم آثار غبار الحجر الجيري والتلوث بالرصاص على الفيزيولوجيا البيئية لبعض أنواع الأشجار الحضرية المختارة
Translated title (French)
Évaluation des effets de la poussière de calcaire et de la pollution par le plomb sur l'écophysiologie de certaines espèces d'arbres urbains sélectionnées
Translated title (Spanish)
Evaluación de los efectos del polvo de piedra caliza y la contaminación por plomo en la ecofisiología de algunas especies de árboles urbanos seleccionados

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4378781531
DOI
10.3389/fpls.2023.1144145

Is supplement to
https://openalex.org/W2512713712 (Other)
https://openalex.org/W2391600186 (Other)
https://openalex.org/W2364294440 (Other)
https://openalex.org/W2362170410 (Other)
https://openalex.org/W2303945795 (Other)
https://openalex.org/W2302700958 (Other)
https://openalex.org/W2104823949 (Other)
https://openalex.org/W202317677 (Other)
https://openalex.org/W2006383267 (Other)
https://openalex.org/W1743194206 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1970762992
  • https://openalex.org/W1972104803
  • https://openalex.org/W1975473360
  • https://openalex.org/W1984754566
  • https://openalex.org/W1999263434
  • https://openalex.org/W2000991527
  • https://openalex.org/W2003924185
  • https://openalex.org/W2007012339
  • https://openalex.org/W2008596012
  • https://openalex.org/W2013874115
  • https://openalex.org/W2020931078
  • https://openalex.org/W2021070427
  • https://openalex.org/W2033856432
  • https://openalex.org/W2039596140
  • https://openalex.org/W2068649180
  • https://openalex.org/W2080653629
  • https://openalex.org/W2082089145
  • https://openalex.org/W2126386203
  • https://openalex.org/W2127930549
  • https://openalex.org/W2128635872
  • https://openalex.org/W2136833125
  • https://openalex.org/W2136930312
  • https://openalex.org/W2239358991
  • https://openalex.org/W2315521408
  • https://openalex.org/W2331341230
  • https://openalex.org/W2556332107
  • https://openalex.org/W2565813131
  • https://openalex.org/W2584851478
  • https://openalex.org/W2742787413
  • https://openalex.org/W2769622412
  • https://openalex.org/W2771117261
  • https://openalex.org/W2789673746
  • https://openalex.org/W2802324910
  • https://openalex.org/W2810466137
  • https://openalex.org/W2811177425
  • https://openalex.org/W2883526689
  • https://openalex.org/W2901332387
  • https://openalex.org/W2908016248
  • https://openalex.org/W2909911761
  • https://openalex.org/W2979799294
  • https://openalex.org/W2981475001
  • https://openalex.org/W2982220554
  • https://openalex.org/W2999989083
  • https://openalex.org/W3007246056
  • https://openalex.org/W3010074332
  • https://openalex.org/W3010517455
  • https://openalex.org/W3080640205
  • https://openalex.org/W3084289853
  • https://openalex.org/W3099283436
  • https://openalex.org/W3124480540
  • https://openalex.org/W3125578643
  • https://openalex.org/W3137528693
  • https://openalex.org/W3137999434
  • https://openalex.org/W3140210512
  • https://openalex.org/W3164921576
  • https://openalex.org/W3169728018
  • https://openalex.org/W3172245702
  • https://openalex.org/W3180218733
  • https://openalex.org/W338813118
  • https://openalex.org/W4285719527
  • https://openalex.org/W4293247451
  • https://openalex.org/W85532786