徐州市道路綠地植物滯塵能力的分析與比較

劉抱　楊瑞卿

摘要：在對徐州市道路綠地植物進行普查的基礎上，選擇出現頻率高的21種植物，對其滯塵能力進行了分析和比較。根據分析比較結果，以提高道路綠地滯塵能力為目標，對徐州市道路綠地植物選擇及配置提出了意見和建議。

關鍵詞：園林植物；滯塵能力；道路綠地；徐州

中圖分類號：S727.28 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2014）04-0086-03

1、引言

植物是城市綠地景觀的重要組成部分，它對吸滯顆粒污染物及有害氣體、凈化空氣和改善城市環境起著非常重要的作用。2013年，全國很多城市出現霧霾，空氣重度污染，對城市環境質量及居民身體健康產生重要影響。治理霧霾，一方面需要從源頭治理，通過改善能源消費比例、調整產業結構、控制機動車數量等途徑減少污染物的排放，另一方面，建設城市綠地，提高城市綠化覆蓋率，利用綠色植物的滯塵能力凈化空氣也得到越來越多的重視。研究顯示，植物的滯塵效應主要通過葉面，而不同種類的植物，葉面積大小不同，葉片結構各異，滯塵能力有著明顯差異。如何選擇滯塵能力強的植物種類，更好地發揮城市綠地凈化空氣的作用，成為城市園林綠化工作者研究的課題。本文以徐州市道路綠地為研究對象，在對徐州市道路綠地植物普查的基礎上，確定主要植物種類，選擇典型路段，對徐州市道路綠地植物的滯塵能力進行研究，以為徐州市道路綠化建設提供依據，更好地發揮道路綠地凈化空氣的作用。

徐州市位于江蘇省的西北部，東經116°22～118°40、北緯33°43～34°58之間，地處暖溫帶，屬華北大陸性季風氣候，年平均溫度為14℃，歷年最高溫度為40.6℃，霜期從11月2日至翌年4月3日，無霜期212d。日照全年總時數有2402.9h，光照比較充足，風向以偏東風為最多，約占16個方位的1/3。自然植被以暖溫帶落葉闊葉林為主。

近年來，以創建國家生態園林城市為目標，徐州城市道路綠地建設取得顯著成效，道路綠化普及率100%，園林景觀路、林蔭路比例逐年提高，為凈化和美化道路環境起到重要作用。

2、植物種類及采樣地點的選擇

2.1 植物種類的選擇

為確定測定的植物種類，對徐州市道路綠地植物進行了普查，在此基礎上將出現頻率排在前21位的植物種類作為研究對象。21種植物中，常綠喬木5種，分別為雪松、廣玉蘭、女貞、枇杷、側柏；落葉喬木7種，分別為銀杏、國槐、烏桕、欒樹、楊樹、重陽木、懸鈴木；常綠灌木4種，分別為海桐、紅葉石楠、法國冬青、金邊黃楊；落葉灌木5種，分別為紫薇、櫻花、紫葉李、木槿、石榴。

2.2 采樣地點的選擇

在徐州市道路綠化現狀普查的基礎上，選擇三環路為測定植物的采樣地點。主要原因如下：①三環路是環繞徐州市區的一條主干道，沿途經過工業區、商業區、文教衛生和行政區，代表性強；②車流量大，基本能代表徐州市道路顆粒物污染的整體狀況；③植物種類豐富，擬測定樹種在該路均有分布，便于在環境背景值相同的地段采集測定樣本，并進行分析和比較。

2.3 采樣時間及方法

采樣時間：園林植物的滯塵作用在不同季節會有較大區別。研究表明，同一地點大部分綠化樹種滯塵能力的季節動態規律是冬季滯塵量最高，春秋季次之，夏季較低。為研究植物的最大滯塵量，本次采樣時間選擇在冬季，具體時間為2013年11月20日，雨后lOd。

采樣方法：汽車是道路大氣污染的主要移動發生源，因此綠化植物距離道路的遠近將直接影響其葉片滯塵量，一般而言，距離道路越近的地方植物的滯塵量越大，隨著離道路距離的增加滯塵量會逐漸減少。為提高采樣樹種的代表性和測定結果的準確性，本次采樣時選擇道路一側橫向距離距塵源Om，5m，10m這3個距離上綠化帶的植物；采樣位置為樹冠東南西北4個方向的枝條，同時兼顧上、中、下各部位。依據植物葉片大小不同，每種植物采集20～40片葉片不等，所采樣本封存于塑料袋中，帶回實驗室進行處理分析。

2.4 測定方法

將收集的葉片樣品經蒸餾水浸泡2h以上，浸洗葉片上的附著物后，用鑷子將葉片小心夾出，并用蒸餾水清洗3次。浸洗液用已烘干稱重（W1）的濾紙過濾，過濾的濾紙于65℃下烘24 h，再次稱重（W2），2次重量之差（W2-WI），即為采集樣品上所附著顆粒物的重量。

闊葉樹種樣品的葉片面積用打孔法測定，針葉樹種的葉片面積采用復印法求得。每種植物單片葉的葉面積采用平均法求得。

為保證測定結果的相對可靠性，每種植物進行3次重復測定，取其平均值作為測定結果。

3、結果與分析

3.1 不同種類植物單位葉面積滯塵能力分析

從表1和圖1可以看出，植物種類不同，其滯塵量有較大差別。單位面積滯塵量由大到小依次為櫻花、重陽木、側柏、紫葉李、銀杏、金邊黃楊、枇杷、國槐、紫薇、石楠、雪松、欒樹、女貞、烏桕、石榴、木槿、法桐、海桐、廣玉蘭、法國冬青、楊樹。最大的櫻花，滯塵量達到1.631mg/cm²、最小的楊樹，單位面積滯塵量僅有0.163，兩者相差近10倍（表1，圖1）。引起植物滯塵能力差異的原因主要有以下幾方面：一是不同植物葉片表面結構的差異，葉面皺褶、葉面粗糙、葉面多絨毛等，這些特征都有利于葉面對顆粒污染物的吸滯，所以葉面皺褶、粗糙、多絨毛的植物對顆粒污染物有較強的吸附能力，而葉面光滑或無絨毛的植物對顆粒污染物的吸附能力相對較弱；二是樹冠結構、葉面傾角、枝葉密度不同對植物吸附顆粒污染物的影響。

3.2 不同類型植物單位葉面積滯塵能力分析

不同類型植物的滯塵量有較大的差異。由表2可以看出，灌木的滯塵量最大，平均為0.6782mg/cm²，常綠喬木次之，平均為0.6302mg/cm²，落葉喬木最小，僅為0.5988mg/cm²。灌木的滯塵量大，可能是由于灌木所處高度比喬木低，對地面揚塵的吸滯能力強；常綠喬木為硬葉樹種，有的葉片如側柏表面有褶皺或分泌粘性液體，使灰塵更易粘附；而落葉喬木多為軟葉樹種，葉片較薄，風吹易抖動，即使表面有絨毛大多也會隨時間的延長逐漸減少，造成落葉樹種的滯塵量相對較小。

3.3 不同種類植物的整株滯塵能力分析

對于整株樹木而言，其滯塵量大小，除與單位葉面積滯塵量有關外，還與其單株總葉面積密切相關。根據不同樹種單位葉面積的滯塵量大小和總葉面積，可以估算不同樹種的整株滯塵量。

樹木的整株滯塵量即為整株葉面積×單位面積滯塵量。整株葉面積為整株葉量×單葉平均面積。調查整株株葉量采用分層取樣法，先用目測法將所調查的植株進行分區、分層。其中可先按枝劃分，也可把幾個大枝歸為幾等分，接著再對各主枝或一等分進行繼續等分分級，一直到可以容易計數葉片的標準小枝為止，標準小枝一般長30cm，當調查記數出標準小枝的葉片數量后，再計算整株葉量，整株葉量乘以單片平均葉面積得到整株葉面積，整株葉面積與單位葉面積滯塵量的乘積即為整株葉面積滯塵量，考慮到金邊黃楊、法國冬青、海桐在調查路段主要作為綠籬，高度一般控制在0.5cm以下，不在自然生長狀態，故未進行計算比較，具體見表3。

18個主要樹種中，單株滯塵量由大到小依次為：法桐、雪松、重陽木、銀杏、國槐、側柏、女貞、烏桕、廣玉蘭、欒樹、楊樹、枇杷、石楠、櫻花、紫葉李、紫薇、木槿、石榴，總體而言，常綠樹的平均整株滯塵量大于落葉樹，且常綠樹一年四季均能發揮滯塵作用，而落葉樹落葉期間滯塵能力幾乎為零，因此，在植物配置中，適當提高常綠樹種比例可更好地發揮綠地的滯塵作用。

3.4 不同樹種對PM_2.5的滯塵能力比較

根據徐州市環境監測資料，PM_2.5是徐州市的首要大氣污染物，其含量占了PM₁₀的70%以上。治理大氣污染，降低霧霾天氣發生率，保障道路交通安全，應探尋對PM_2.5吸滯能力強的植物。相關研究表明，不同植物，葉面結構不同，吸滯粉塵的顆粒物構成也有顯著差異，具體見表4。

從表4可以看出，道路綠地植物中，PM_2.5的吸滯能力由大到小依次為：雪松、女貞、銀杏、法青、大葉黃楊、楊樹、廣玉蘭、紫薇、法桐、海桐；參考其他研究成果，常綠樹種尤其是常綠針葉樹種，對PM_2.5的吸滯能力最強，在其吸滯的塵粒中，PM_2.5占到40%以上，因此，為減少大氣中PM_2.5含量，應在植物配置中提高常綠樹種尤其是常綠針葉樹種的比例。

4、基于滯塵能力的道路綠地樹種選擇與配置

4.1 基于滯塵能力的道路綠地樹種選擇

道路是城市中粉塵污染嚴重的區域之一。為改善道路環境，在植物配置中，應選擇滯塵能力強的樹種，從徐州市自然條件出發，根據上述測定和比較分析結果，建議在徐州市今后的道路綠地建設中，優先選用以下樹種。

喬木：雪松、女貞、側柏、懸鈴木、重陽木、銀杏、國槐；

灌木：紫葉李、櫻花、紫薇、石楠、金邊黃楊。

4.2 基于滯塵能力的道路綠地樹種配置

行道樹綠帶：雪松+石楠+麥冬、女貞+金邊黃楊+沿階草、重陽木+石楠+麥冬、銀杏+金邊黃楊+麥冬、國槐+金邊黃楊+沿階草；

分車綠帶：銀杏+紫薇+紅葉石楠+草坪、女貞+紫葉李+金邊黃楊+麥冬、雪松+紫葉李+紅葉石楠+麥冬、側柏+紅葉石楠+金邊黃楊+地被；

路側綠帶：在保證滯塵能力發揮的基礎上，為提高生物多樣型和道路觀賞性，增加植物品種，豐富景觀效果。

喬木層：雪松、女貞、側柏、龍柏、圓柏、法桐、重陽木、銀杏、欒樹、烏桕等；

灌木層：法國冬青、灑金千頭柏、鋪地柏、大葉黃楊、紅葉石楠、火棘、櫻花、紫葉李、紫薇、木槿、夾竹桃等。

以上植物進行自然群落式組合栽植，同時增加地被植物，做到黃土不露天。

5、結語

植物是城市道路綠地的主要組成部分，不同種類的植物，滯塵能力有顯著差異。為充分發揮道路綠地的滯塵效應，改善道路交通環境，在道路綠地規劃和建設中，應優先選擇滯塵能力強的植物并進行合理配置。本文所做的研究，希望對提高徐州市城市道路綠地滯塵能力起到一定的參考和借鑒作用。