杭州市常見綠化喬木滯塵能力分析

代嘉慧 孫方 徐慧 陳文浩

摘 要 對杭州西湖地區常見的綠化喬木進行了葉片滯塵量的研究，主要測定了5種樹種的滯塵量與道路距離之間的聯系。通過采樣以及對所得數據的分析得出，綠化喬木葉片的滯塵量和葉片與道路的距離以及距地面的高度有關，距道路越近、距地面越低，滯塵能力相對越強。另外，香樟的滯塵能力最強。

關鍵詞 綠化喬木；滯塵量；杭州市

中圖分類號：X173 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.12.087

隨著社會經濟的發展以及城市化進程的加快，城市的環境污染日益嚴重，較為顯著的污染就是空氣污染，空氣中的灰塵等各種細小顆粒物不僅影響了人們的生活環境，其中作為主要污染物的可吸入顆粒物還給人體帶來嚴重的傷害。因此，對空氣中有危害的顆粒物污染的治理刻不容緩。

目前，城市中的植物生態凈化功能被廣泛運用，可以有效地緩解城市的空氣污染。植物葉面對城市空氣中的灰塵和大部分可吸入顆粒物有滯留作用，即植物的滯塵能力，滯塵能力是指單位葉面積在單位時間內滯留的滯塵量[1]。國內外也對植物的滯塵能力方面做了很多研究。Givoni在研究中認為，城區綠地的降塵現象是通過植被枝葉的直接吸滯作用與改變綠地和空地間的空氣流通作用來實現的[2]。Beckett等認為，合理利用綠化植物的滯塵作用可成為有效降低城市大氣顆粒物污染的重要方法之一[3]。國內對綠化喬木的滯塵能力研究也有著豐富的研究。賈彥等人對長沙市的7種典型植物進行了滯塵的微觀測定試驗[4]，經過2個月的樣品采集和測定分析，結果表明，7種植物葉片滯塵能力從大到小的順序為桂花樹、女貞樹、杜鵑花、樟樹、玉蘭樹、紅桎木、紫葉李，并分析了植物的滯塵能力與其自身結構之間的關系。

已有的研究結果表明，植物的滯塵能力受多方面因素的影響，包括自身結構、周圍環境等，而城市道路植物的選擇和布局將對城市景觀和環境都產生重要的影響。本項目組以西湖區為研究靶區，對杭州市西湖區的幾種綠化喬木的滯塵能力進行研究，旨在獲得不同綠化喬木的滯塵能力比較，為今后杭州市的綠化喬木種植規劃提供一定的參考價值，創造出更大的生態效益。

1 研究地區概況與方法

1.1 研究地概況

研究區設在杭州市西湖區，地理坐標為北緯30.27°、東經120.13°。杭州市處于亞熱帶季風區，四季分明，雨量充沛，全年平均氣溫17.8 ℃，平均相對濕度70.3%，年降水量1 454 mm，年日照時間1 765 h，夏季氣候炎熱、濕潤，冬季寒冷，干燥，春秋兩季氣候宜人。

杭州市是浙江省的省會城市，也是浙江省的經濟、政治、文化中心。到2015年，杭州市林地面積117.48萬hm2，森林面積109.62萬hm2，森林覆蓋率65.22%，名列我國副省級城市首位。由于杭州市經濟發展水平較高、人口密集、城市車流量大、城市交通擁堵問題突出，導致城市空氣中的粉塵污染物較多，空氣污染嚴重，因此對杭州市植物滯塵量的研究顯得尤為緊迫。

1.2 研究方法

1.2.1 植物選擇與樣品采集

樣品的采集地點以西湖區為主，該地區有眾多的旅游景點，包括西湖、西溪濕地和西山國家森林公園等，植被覆蓋率高，綠化喬木種類繁多，人口相對較多，車流量大，降塵量大，方便研究植物的滯沉量，為數據的采集奠定了較好的基礎。本項目組共采樣了5種常見樹種，分別是香樟、無患子、黃山欒樹、杜英和二球懸鈴木。

5月開始，樹木相對茂盛，枝葉繁茂，選擇這一時期作為采樣時間并連續采樣4 d。一般認為，15 mm的降水或17 m·s-1的大風可沖刷干凈植物葉片上積累的灰塵[5]，在采樣前一天，杭州市有19.4 mm的降水量，因此采樣時間的選擇有效避免了前期滯塵對試驗數據的影響。

1.2.2 滯塵量的測定

先用信封裝采集的樣品進行稱重，然后去除信封的重量，并將樣品用蒸餾水清洗，用微孔濾膜裝置過濾清洗液，烘干前后用電子秤對濾膜稱重，收集附著在濾膜上的降塵。另外測定樣品的面積和樣品的總生物量，獲得試驗數據。

2 結果與分析

2.1 樹種自身特征對滯塵能力的影響

由表1可得到樹種自身滯塵能力的差異情況，其中滯塵能力由大到小排序依次為香樟、黃山欒樹、無患子、杜英和二球懸鈴木。不同樹種的單位葉面積滯塵能力主要取決于樹種葉片結構特征、葉表面粗糙程度、被毛情況及滯塵方式等[6]。從樹葉的表面結構來分析，有分泌物或葉表粗糙有溝狀組織、突起或氣孔等結構特征的葉片滯塵能力較強且黏附在葉表分泌物上或滯著在溝壑中的滯塵受環境影響小；而葉表面光滑的葉片滯塵能力相對較弱，滯著在葉表面的滯塵受環境影響較大，易被風刮落[7]。香樟的葉表上面幼時被極細的微柔毛老時變無毛，下面極密被絹狀微柔毛，中脈和側脈都有泡狀或網狀的凸起且側脈有明顯的腺窩，有利于粉塵的附著。黃山欒樹兩面無毛或上面中脈上被微柔毛，下面密被短柔毛，有時雜以皺曲的毛，所以滯塵能力也較好。無患子相較于黃山欒樹而言，僅背面被微柔毛，但側脈纖細而密，因此有較好的滯塵能力但略低于黃山欒樹。而杜英和二球懸鈴木，成熟后葉片則無毛或僅在背脈腋內有毛，杜英葉片在采集時主要為成熟葉片，因此滯塵能力相比于其他3種較弱。

2.2 距道路遠近對植物滯塵能力的影響

在試驗數據采集時，分別采集了距道路0 m、5 m、10 m和15 m的枝葉。行道樹與機動車道之間的距離是影響行道樹對大氣粉塵過濾效果的重要因素，植物的滯塵量與大氣中粉塵的含量、空氣的流動速度相關。靠近機動車道方向，隨機動車行駛形成的而揚起的粉塵是被植物滯留粉塵的主要組成部分，且行道樹的滯塵方式以揚塵為主，距離越遠揚塵量相對越少，因此由表也得出了相應的結論：行道樹與道路的距離越遠，植物葉片所滯著的滯塵量總體越少。在5種采樣樹種中，香樟的滯塵量隨道路的變化趨勢更為明顯，每隔5m距離滯塵量相差近0.1 g?m-2。

2.3 距地面高度對植物滯塵能力的影響

試驗數據在采集時，分別采集了距地面2 m、4 m和5 m高度的葉片。粉塵本身具有自然沉降作用，高金暉等在對北京市的植物葉片進行滯塵規律研究時發現，在開敞式環境條件下，距地面或路面60 cm時葉面的滯塵量高于距地面或路面110 cm和175 cm時的滯塵量，距地面或路面110 cm和175 cm時的葉面滯塵量并沒有明顯區別，這主要是因為在開敞式環境條件下，車輛行人較多，對已經由于沉降作用而降落于地面或路面的粉塵擾動很大，致使在距地面或路面60 cm時的葉面滯塵量高于其他2個高度上葉面的滯塵量[8]。在本次數據分析時同樣發現，同一樹種在距離道路相同時，葉片距地面越高，植物葉片滯塵量相對減少。這是因為道路周圍的粉塵來源主要是汽車尾氣排放的揚塵，而揚塵量隨高度的增加逐漸減少，且車輛產生擾動易形成二次揚塵，從而導致滯塵數量差異。

3 結論

在本次試驗項目研究中，對杭州市的常見綠化喬木滯塵能力進行了分析研究，并得出以下結論：1）就喬木葉片本身特征而言，滯塵能力由強到弱分別為香樟、黃山欒樹、無患子、杜英和二球懸鈴木；2）一般，行道樹與道路之間的距離對植物的滯塵量有重要影響，且距離與滯塵量總體呈反比關系；3）在開敞式的揚塵環境中，2 m及以上高度的植物葉片滯塵量隨高度的增加而減少；但對于距道路較近的行道樹而言，由于1 m以下高度的滯塵量較豐富，可以選擇葉片高度相對較低的香樟和無患子等。

本次研究存在部分樹種采樣數據較少的缺點，從而導致部分數據有一定的偶然性，另外，采樣點本身的環境情況對植物滯塵量也有非常重要的影響，因此希望今后的試驗中能重點關注采樣的環境因素以及對不同種類粉塵的滯塵效果。

參考文獻：

[1] 龐博，張銀龍，王丹.城市植物滯塵的研究現狀與展望[J].山東林業科技，2009，181（2）：126?130.

[2] Givoni B. Impact of planted areas on urban environmentalquality：Areview[J]. Atmospheric Environment. Part B. Urban Atmosphere，1991，25（3）：289-299.

[3] Beckett KP， Freer-Smith PH， Taylor G. Urban wood-lands： Their role in reducing the effects of particulate pollution[J].Environmental Pollution，1998，99（3）：347-360.

[4] 賈彥，吳超，董春芳，等.7種綠化植物滯塵的微觀測定[J].中南大學學報（自然科學版），2012，43（11）：4547-4553

[5] 阿麗亞·拜都熱拉，玉米提·哈力克，塔依爾江·艾山，等.阿克蘇市5種常見綠化樹種滯塵規律[J].植物生態學報，2014，38（9）：970-977.

[6] 柴一新，祝寧，韓煥金.城市綠化樹種的滯塵效應——以哈爾濱市為例[J].應用生態學報，2002，13（9）：1121-1126.

[7] 王贊紅，李紀標.城市街道常綠灌木植物葉片滯塵能力及滯塵顆粒物形態[J].生態環境學報，2006，15（2）：327-330.

[8] 高金暉，王冬梅，趙亮，等.植物葉片滯塵規律研究——以北京市為例[J].北京林業大學學報，2007，29（2）：94-99.

（責任編輯：趙中正）