城市群多尺度下环境质量的评价具有复杂性和多变性,生物监测作为评价工具能反映多尺度下环境扰动的累积效应,是传统监测手段的有效补充。植物花粉败育监测作为一种生物测定的方法,可以反映综合的环境质量状况,同时也是污染物基因毒性效应的有效量度。本研究选取闽三角城市群为研究区域,采用野外调查、室内观测和模拟实验等多种手段,尝试利用花粉败育监测评价闽三角城市群多尺度下环境分区质量,主要研究结果如下:本文建立了一种基于流式影像仪(FlowCAM)测定花粉败育率的标准方法,其中主要以经典的光学显微镜观测方法为校验手段优化了自动检测染色方法和测定时长,提高了自动检测效率和准确度。其中,染色方法中醋酸洋红染色方法最优,它可以有效提高软件自动识别率并降低自动识别的错误率,而测定时长以测定时长为120 s时最优。此外,本文建立了相关花粉粒标准图谱库,该方法成功用于本次实验测定,较经典光学显微镜计数法的工作效率有极大提高。为了选取合适的开花植物对城市群多尺度环境分区质量进行全年连续监测,本文对厦门市开花植物的分布、花期、花粉粒可提取性、花粉败育率等性能进行了评价。结果表明分布广泛的有:炮仗花、龙船花和三角梅;花期较长的有:扶桑、软枝黄蝉和红花羊蹄甲;花粉粒提取性较好的有:炮仗花、羊蹄甲和凤凰木;自然败育率较低的有:大花紫薇、凤凰木和宫粉羊蹄甲。综合指数评价表明,炮仗花和龙船花的综合性能较好,而羊蹄甲属植物在相关领域已被广泛应用,这三种植物的花期可以覆盖全年,构成全年连续监测,因此选择这三种植物作为城市群多尺度环境分区质量监测物种。基于选定植物的花粉败育率进行监测,在多尺度(城市群、功能区和街区尺度)条件下,对环境分区的质量进行了评价,花粉败育率测定结果表明:城市群尺度下,厦门小于漳州和泉州;功能区尺度下,工业区>交通道路区>居住区>公园区;街区尺度下,距离道路中心线越近,花粉败育率越高。双因素方差分析结果表明花期和空间尺度因素都会对花粉败育率造成显著影响,但空间尺度(如功能区)因素对花粉败育率的影响更大。以上结果表明植物花粉败育可以用于监测空间尺度下的环境质量。由于城市群区域环境质量共性因子为大气质量,考虑到叶表面滞尘与大气质量的直接相关性,对叶表面滞尘量与效应花粉败育率之间的关系进行了定性分析,结果表明:叶表面滞尘量与效应花粉败育率之间的毒性剂量-反应关系呈直线型和对数型,属于较低浓度下的毒性剂量-反应关系;冗余分析(RDA)结果表明测定的叶表面滞尘中可溶性SO42-是影响花粉败育率的主效因子;模拟实验也验证了 SO42-浓度与效应花粉败育率之间存在毒性剂量-反应关系,这反映了花粉败育率与城市群典型的环境污染要素-大气污染物之间具有较灵敏的响应关系。进一步分析城市群尺度下花粉败育率的影响因素,发现综合效应花粉败育率与城市群典型环境质量要素中的人居环境宜居性、空气质量达标天数等良性指标存在正向响应关系,而与其中典型污染企业生产总值等污染胁迫性指标存在负响应关系。上述研究说明,植物花粉败育能够反映了城市群包括典型环境污染要素在内的综合环境质量。根据闽三角城市群案例的研究,本文建立了基于效应花粉败育率的城市群区域质量跟踪监测和分类评价的框架,并以炮仗花效应花粉败育监测为例,提出了评价分级线划定方法,对闽三角城市群多尺度环境分区质量评价结果表现为整体环境质量状况为优良。该框架性方法的提出为建立基于花粉败育评价城市群多尺度环境分区质量标准方法提供了方向性参考。