通道綠化主要樹種滯塵潛力模擬實驗研究

□王智敏

（山西省關帝山國有林管理局　山西　呂梁　032104）

通道綠化主要樹種滯塵潛力模擬實驗研究

□王智敏

（山西省關帝山國有林管理局山西呂梁032104）

利用道路景觀植物滯塵成為緩解大氣顆粒污染的最為有效途徑，本文選擇具有代表性的常見通道綠化樹種，對其滯塵潛在能力進行探討研究，以期篩選出滯塵能力強的植物，為道路交通環境的改善提供理論依據。本研究在山西農業大學校園內通過對主要的通道綠化植物葉片的滯塵潛力進行了模擬測定，結果表明，不同植物的滯塵能力差異顯著，闊葉喬木中，懸鈴木、國槐、楊樹葉片的滯塵潛力最大，單位面積的滯塵能力為4.2613 g/m2、3.7893 g/m2、3.6656 g/ m2，常綠喬木中，雪松和側柏是較好的滯塵樹種，干重滯塵能力分別為16.109 g/kg、220.1700 g/kg，灌木植物中，以草本的滯塵能力較差，單位面積滯塵能力為0.9467 g/m2。

通道綠化植物；滯塵潛力；單位面積滯塵能力；干重滯塵能力

本文DOI：10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2016.07.069

由于我國城鎮化進程的快速發展，大氣顆粒污染已經成為城市面臨的主要環境問題之一。特別是越來越多的機動車輛，以及道路上車輛排放大量有害氣體的同時，交通行駛中飛揚的飄塵、降塵，也嚴重污染環境。道路綠化樹種通過吸附、黏著等作用，對交通產生的粉塵顆粒產生防護效應，喬灌木葉面上的絨毛和嫩枝上、枝干上的凹凸不平處，都能附著大量灰塵。喬灌木和草本植物的葉總面積，比這些植物本身所占的土地面積，要大幾十倍，如占地667m2的松林，它的針葉面積卻達5hm2。余曼等認為葉表具毛被、褶皺、較深的不規則網格等特征的樹種滯塵能力較高，葉表平滑或葉表網格結構規則且較淺時滯塵能力較低，而且同一樹種在不同的塵源條件下滯塵能力差異顯著，空氣中顆粒物濃度越高，滯塵能力也越大[3]。同一樹種離地面越高的葉片平均滯塵量依次減少；同一樹種不同方位的葉片平均滯塵量；同一樹種外側、里側的葉片平均滯塵量亦不同[4]。而植株達到飽和滯塵量的時間也不同，王贊紅等[5]認為大葉黃楊單葉滯塵量15 d達到飽和，而張新獻等[6]研究北京居住區國槐等10個樹種的滯塵在4周后仍未飽和。此外，氣候環境也是影響葉片滯塵能力的重要因素。

利用道路景觀植物滯塵成為緩解大氣顆粒污染的最為有效途徑，本文選擇具有代表性的幾種常見通道綠化樹種，對其滯塵潛在的能力進行論討和研究，以便篩選出滯塵能力最強的幾種植物，旨在為改善道路交通環境提供理論依據。

1　試驗地、測定方法

1.1研究地

山西農業大學校區人口高度密集，人員結構以17～25歲青年學生為主，白天有大量的活動人群。實驗區有大量的植被覆蓋，綠化覆蓋率55%，高于周邊地區，形成一個特殊的生態小環境。校園內粉塵主要來源于道路，學校旁工廠、建筑工地。試驗區共有樹種122屬257種，大部分生長良好。

1.2測定方法

1.2.1樹種選擇。根據對山西省通道綠化帶常見綠化樹種的統計資料（山西省林業廳提供）以及2009年項目小組野外調查結果，本研究選取了常見的、長勢良好的綠化樹種作為測定的目標樹種，共17種，隸屬11科，其中喬木10，灌木有7種以及草本，試驗樹種見表l。

表1　本研究所選綠化樹種及其生長狀況

1.2.2葉片滯塵潛力（飽和滯塵量）的測定。根據重力加速度的運動規律：V=gt，H=gt2/2，可以計算出物體在3m高度做自由落體運動，撞擊地面的瞬時速度為27.61km/h，符合城市行車的基本速度。選擇晴朗、無風的天氣，在所選測試植株旁，架設一個高3m的落灰架，確保要采集的植株葉品在灰塵落點外圍2m處，并且植株葉面已沖洗干凈且已經干燥，測定植物滯塵效果。在多條道路上用毛刷刷取道路灰塵，掃在光潔的紙上，轉移至密封袋中作為地表灰塵樣品，再添加等量黃土粉混合而成，模擬道路交通灰塵源，對葉片進行人工降塵，至有塵土自葉片滑落為止。灰塵源降落后2h將樣品迅速密封于自封袋中帶回實驗室稱量。

1.2.3葉片滯塵能力的測定。采集的葉片采用重量差值法進行葉片滯塵量的測定。將定量濾紙編號，烘干稱重，放入干燥器中備用。葉片樣品用蒸餾水浸泡2h、浸洗下葉片上附著物，用鑷子將葉片小心夾出，浸洗液用已稱重(W1)的濾紙過濾，濾后將濾紙置于60益烘箱下烘12h，再以萬分之一天平稱重(W2)，兩次重量之差(W2-W1)為采集葉片上所滯留降塵顆粒物重量，即一定時期葉片的滯塵量[6,10]。

樹木葉面積用打孔稱重法測定。對所選取的葉片清洗干凈后，于每片葉片中部和邊緣上用打孔器打圓孔，打下葉片的小圓片面積為定值，將小圓片稱重，再將全部葉稱量，用小圓片的重量和面積與全部葉的重量與面積的比例關系，即計算出采集葉片樣品的全部葉面積。植物的滯塵能力是指單位葉面積單位時間中滯留的粉塵量[9,11,12]，顆粒物質量與落葉喬、灌木葉片樣品總面積的比值即為樹種的滯塵能力(g/m2)，此樹種葉片的滯塵能力(g/m2)=(W2-W1)/A；常綠常綠喬、灌木樹種用顆粒物質量與小枝樣品烘至恒重時的干重之比表示其滯塵能力(g/kg)，常綠針葉樹種的葉烘干稱重(W)，(W2-W1)/W其滯塵能力(g/kg)；草地則根據測定結果直接算出單位面積的滯塵能力(g/m2)[2,13,14]。

闊葉樹種滯塵能力=(W2-W1)/A(葉面積)(g/m2)

針葉樹種滯塵能力=(W2-W1)/洗凈葉片烘干重(g/kg)

2　結果與分析

2.1不同闊葉喬木樹種葉片滯塵潛力分析

對不同闊葉喬木樹種葉片單位面積的滯塵能力制成條狀圖，見圖1。

圖1　不同闊葉喬木樹種葉片滯塵潛力

對不同闊葉喬木樹種葉片滯塵潛力做差異性分析，并進行LSD多重比較，結果見表2及表3。

表2　闊葉喬木樹種滯塵潛力方差分析表

表3　闊葉喬木樹種葉片單位面積滯塵能力比較

同一列內數據后的不同大小寫字母分別表示在0.01和0.05水平上差異顯著

After the data in the same column with different uppercase and lower case letters respectively 0.01 and 0.05 level,significant differences

由圖1和表3可以看出，闊葉喬木樹種中，以二球懸鈴木的葉片單位面積滯塵潛力最大，為4.2613 g/m2，其次為國槐、楊樹和龍爪槐，滯塵潛力分別為3.7893g/m2，3.6656g/m2，2.8419g/m2，然后為柳樹和刺槐，滯塵潛力分別為2.7177g/m2和1.9772g/m2，元寶楓排列最后，滯塵潛力為1.8564g/m2。

2.2不同常綠喬木樹種葉片滯塵潛力分析

對不同常綠喬木樹種葉片干重滯塵能力制成條狀圖，見圖2。

圖2　不同針喬木樹種葉片滯塵潛力

對不同常綠喬木樹種葉片滯塵潛力做差異性分析，并進行LSD多重比較，結果見表4及表5。

表4　針葉喬木樹種葉片滯塵潛力方差分析表

同一列內數據后的不同大小寫字母分別表示在0.01和0.05水平上差異顯著

After the data in the same column with different uppercase and lowercase letters,respectively,0.01 and 0.05 level,significant differences

由圖2和表5可以看出，常綠喬木樹種中，以側柏葉片的滯塵潛力最大，為20.170 0g/kg，其次為雪松，滯塵潛力為16.109 2g/kg，最后為油松葉片，為8.459 4g/kg。

表5　針葉喬木樹種滯塵潛力比較

2.3不同灌木及草本滯塵潛力分析

對不同灌木樹種葉片及草本單位面積滯塵能力制成條狀圖，見圖3。

圖3　不同灌木樹種葉片及草本滯塵潛力

對不同灌木樹種葉片及草本單位面積滯塵能力做差異性分析，并進行LSD多重比較，結果見表6及表7。

同一列內數據后的不同大小寫字母分別表示在0.01和0.05水平上差異顯著

After the data in the same column with different uppercase and lowercase

letters,respectively,0.01 and 0.05 level,significant differences

由圖3和表7可以看出，灌木樹種中，黃刺玫葉片的滯塵能力最強，單位面積的滯塵能力達到8.182 0 g/m2，而后為忍冬、紫丁香、連翹及衛矛，滯塵能力分別為5.679 5g/m2、4.799 4g/m2、4.770 2g/m2、4.346 4g/ m2，最后為小葉女貞和大葉黃楊滯塵能力分別為3.800 7g/m2和2.964 0g/m2，而草本的滯塵能力較差，排在灌木之后，單位面積的滯塵能力為0.946 7g/m2。

表6　灌木樹種及草木滯塵潛力方差分析表

表7　灌木樹種及草木單位面積滯塵能力比較

結束語

（1）植物葉片的細毛、葉面粗糙、有乳狀突起又有密集溝狀組織是植物葉片截留吸附粉塵的重要形態特性，此類植物能吸滯大量的粉塵，如懸鈴木、側柏等，葉片平展的樹種葉片的接觸粉塵顆粒的有效面積增大，表現出較強的滯塵能力，如側柏和黃刺玫等，硬葉樹種比軟葉樹種滯塵能力強，并且葉片寬大、平展、硬挺而風吹不易抖動的樹種葉片滯塵能力較強，如楊樹和國槐等。

（2）灌木的單位面積滯塵量是最大的，其次是闊葉喬木，最小的是草本樹種。原因可能是灌木的高度比起喬木相對要矮，對于地面飛塵的攔截能力較強。而喬木由于葉片表面有絨毛或溝壑，吸附粉塵顆粒后不易隨著風飄散，并且葉片寬大平展、小枝張開度大，一系列的結構都利于灰塵的附著積累。

1004-7026（2016）07-0096-03中國圖書分類號：S731.8

A