徐州市道路绿地植物滞尘能力的分析与比较

时间：2024-05-18

刘抱　杨瑞卿

摘要：在对徐州市道路绿地植物进行普查的基础上，选择出现频率高的21种植物，对其滞尘能力进行了分析和比较。根据分析比较结果，以提高道路绿地滞尘能力为目标，对徐州市道路绿地植物选择及配置提出了意见和建议。

关键词：园林植物；滞尘能力；道路绿地；徐州

中图分类号：S727.28 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2014）04-0086-03

1、引言

植物是城市绿地景观的重要组成部分，它对吸滞颗粒污染物及有害气体、净化空气和改善城市环境起着非常重要的作用。2013年，全国很多城市出现雾霾，空气重度污染，对城市环境质量及居民身体健康产生重要影响。治理雾霾，一方面需要从源头治理，通过改善能源消费比例、调整产业结构、控制机动车数量等途径减少污染物的排放，另一方面，建设城市绿地，提高城市绿化覆盖率，利用绿色植物的滞尘能力净化空气也得到越来越多的重视。研究显示，植物的滞尘效应主要通过叶面，而不同种类的植物，叶面积大小不同，叶片结构各异，滞尘能力有着明显差异。如何选择滞尘能力强的植物种类，更好地发挥城市绿地净化空气的作用，成为城市园林绿化工作者研究的课题。本文以徐州市道路绿地为研究对象，在对徐州市道路绿地植物普查的基础上，确定主要植物种类，选择典型路段，对徐州市道路绿地植物的滞尘能力进行研究，以为徐州市道路绿化建设提供依据，更好地发挥道路绿地净化空气的作用。

徐州市位于江苏省的西北部，东经116°22～118°40、北纬33°43～34°58之间，地处暖温带，属华北大陆性季风气候，年平均温度为14℃，历年最高温度为40.6℃，霜期从11月2日至翌年4月3日，无霜期212d。日照全年总时数有2402.9h，光照比较充足，风向以偏东风为最多，约占16个方位的1/3。自然植被以暖温带落叶阔叶林为主。

近年来，以创建国家生态园林城市为目标，徐州城市道路绿地建设取得显著成效，道路绿化普及率100%，园林景观路、林荫路比例逐年提高，为净化和美化道路环境起到重要作用。

2、植物种类及采样地点的选择

2.1 植物种类的选择

为确定测定的植物种类，对徐州市道路绿地植物进行了普查，在此基础上将出现频率排在前21位的植物种类作为研究对象。21种植物中，常绿乔木5种，分别为雪松、广玉兰、女贞、枇杷、侧柏；落叶乔木7种，分别为银杏、国槐、乌桕、栾树、杨树、重阳木、悬铃木；常绿灌木4种，分别为海桐、红叶石楠、法国冬青、金边黄杨；落叶灌木5种，分别为紫薇、樱花、紫叶李、木槿、石榴。

2.2 采样地点的选择

在徐州市道路绿化现状普查的基础上，选择三环路为测定植物的采样地点。主要原因如下：①三环路是环绕徐州市区的一条主干道，沿途经过工业区、商业区、文教卫生和行政区，代表性强；②车流量大，基本能代表徐州市道路颗粒物污染的整体状况；③植物种类丰富，拟测定树种在该路均有分布，便于在环境背景值相同的地段采集测定样本，并进行分析和比较。

2.3 采样时间及方法

采样时间：园林植物的滞尘作用在不同季节会有较大区别。研究表明，同一地点大部分绿化树种滞尘能力的季节动态规律是冬季滞尘量最高，春秋季次之，夏季较低。为研究植物的最大滞尘量，本次采样时间选择在冬季，具体时间为2013年11月20日，雨后lOd。

采样方法：汽车是道路大气污染的主要移动发生源，因此绿化植物距离道路的远近将直接影响其叶片滞尘量，一般而言，距离道路越近的地方植物的滞尘量越大，随着离道路距离的增加滞尘量会逐渐减少。为提高采样树种的代表性和测定结果的准确性，本次采样时选择道路一侧横向距离距尘源Om，5m，10m这3个距离上绿化带的植物；采样位置为树冠东南西北4个方向的枝条，同时兼顾上、中、下各部位。依据植物叶片大小不同，每种植物采集20～40片叶片不等，所采样本封存于塑料袋中，带回实验室进行处理分析。

2.4 测定方法

将收集的叶片样品经蒸馏水浸泡2h以上，浸洗叶片上的附着物后，用镊子将叶片小心夹出，并用蒸馏水清洗3次。浸洗液用已烘干称重（W1）的滤纸过滤，过滤的滤纸于65℃下烘24 h，再次称重（W2），2次重量之差（W2-WI），即为采集样品上所附着颗粒物的重量。

阔叶树种样品的叶片面积用打孔法测定，针叶树种的叶片面积采用复印法求得。每种植物单片叶的叶面积采用平均法求得。

为保证测定结果的相对可靠性，每种植物进行3次重复测定，取其平均值作为测定结果。

3、结果与分析

3.1 不同种类植物单位叶面积滞尘能力分析

从表1和图1可以看出，植物种类不同，其滞尘量有较大差别。单位面积滞尘量由大到小依次为樱花、重阳木、侧柏、紫叶李、银杏、金边黄杨、枇杷、国槐、紫薇、石楠、雪松、栾树、女贞、乌桕、石榴、木槿、法桐、海桐、广玉兰、法国冬青、杨树。最大的樱花，滞尘量达到1.631mg/cm²、最小的杨树，单位面积滞尘量仅有0.163，两者相差近10倍（表1，图1）。引起植物滞尘能力差异的原因主要有以下几方面：一是不同植物叶片表面结构的差异，叶面皱褶、叶面粗糙、叶面多绒毛等，这些特征都有利于叶面对颗粒污染物的吸滞，所以叶面皱褶、粗糙、多绒毛的植物对颗粒污染物有较强的吸附能力，而叶面光滑或无绒毛的植物对颗粒污染物的吸附能力相对较弱；二是树冠结构、叶面倾角、枝叶密度不同对植物吸附颗粒污染物的影响。

3.2 不同类型植物单位叶面积滞尘能力分析

不同类型植物的滞尘量有较大的差异。由表2可以看出，灌木的滞尘量最大，平均为0.6782mg/cm²，常绿乔木次之，平均为0.6302mg/cm²，落叶乔木最小，仅为0.5988mg/cm²。灌木的滞尘量大，可能是由于灌木所处高度比乔木低，对地面扬尘的吸滞能力强；常绿乔木为硬叶树种，有的叶片如侧柏表面有褶皱或分泌粘性液体，使灰尘更易粘附；而落叶乔木多为软叶树种，叶片较薄，风吹易抖动，即使表面有绒毛大多也会随时间的延长逐渐减少，造成落叶树种的滞尘量相对较小。

3.3 不同种类植物的整株滞尘能力分析

对于整株树木而言，其滞尘量大小，除与单位叶面积滞尘量有关外，还与其单株总叶面积密切相关。根据不同树种单位叶面积的滞尘量大小和总叶面积，可以估算不同树种的整株滞尘量。

树木的整株滞尘量即为整株叶面积×单位面积滞尘量。整株叶面积为整株叶量×单叶平均面积。调查整株株叶量采用分层取样法，先用目测法将所调查的植株进行分区、分层。其中可先按枝划分，也可把几个大枝归为几等分，接着再对各主枝或一等分进行继续等分分级，一直到可以容易计数叶片的标准小枝为止，标准小枝一般长30cm，当调查记数出标准小枝的叶片数量后，再计算整株叶量，整株叶量乘以单片平均叶面积得到整株叶面积，整株叶面积与单位叶面积滞尘量的乘积即为整株叶面积滞尘量，考虑到金边黄杨、法国冬青、海桐在调查路段主要作为绿篱，高度一般控制在0.5cm以下，不在自然生长状态，故未进行计算比较，具体见表3。

18个主要树种中，单株滞尘量由大到小依次为：法桐、雪松、重阳木、银杏、国槐、侧柏、女贞、乌桕、广玉兰、栾树、杨树、枇杷、石楠、樱花、紫叶李、紫薇、木槿、石榴，总体而言，常绿树的平均整株滞尘量大于落叶树，且常绿树一年四季均能发挥滞尘作用，而落叶树落叶期间滞尘能力几乎为零，因此，在植物配置中，适当提高常绿树种比例可更好地发挥绿地的滞尘作用。

3.4 不同树种对PM_2.5的滞尘能力比较

根据徐州市环境监测资料，PM_2.5是徐州市的首要大气污染物，其含量占了PM₁₀的70%以上。治理大气污染，降低雾霾天气发生率，保障道路交通安全，应探寻对PM_2.5吸滞能力强的植物。相关研究表明，不同植物，叶面结构不同，吸滞粉尘的颗粒物构成也有显著差异，具体见表4。

从表4可以看出，道路绿地植物中，PM_2.5的吸滞能力由大到小依次为：雪松、女贞、银杏、法青、大叶黄杨、杨树、广玉兰、紫薇、法桐、海桐；参考其他研究成果，常绿树种尤其是常绿针叶树种，对PM_2.5的吸滞能力最强，在其吸滞的尘粒中，PM_2.5占到40%以上，因此，为减少大气中PM_2.5含量，应在植物配置中提高常绿树种尤其是常绿针叶树种的比例。

4、基于滞尘能力的道路绿地树种选择与配置

4.1 基于滞尘能力的道路绿地树种选择

道路是城市中粉尘污染严重的区域之一。为改善道路环境，在植物配置中，应选择滞尘能力强的树种，从徐州市自然条件出发，根据上述测定和比较分析结果，建议在徐州市今后的道路绿地建设中，优先选用以下树种。

乔木：雪松、女贞、侧柏、悬铃木、重阳木、银杏、国槐；

灌木：紫叶李、樱花、紫薇、石楠、金边黄杨。

4.2 基于滞尘能力的道路绿地树种配置

行道树绿带：雪松+石楠+麦冬、女贞+金边黄杨+沿阶草、重阳木+石楠+麦冬、银杏+金边黄杨+麦冬、国槐+金边黄杨+沿阶草；

分车绿带：银杏+紫薇+红叶石楠+草坪、女贞+紫叶李+金边黄杨+麦冬、雪松+紫叶李+红叶石楠+麦冬、侧柏+红叶石楠+金边黄杨+地被；

路侧绿带：在保证滞尘能力发挥的基础上，为提高生物多样型和道路观赏性，增加植物品种，丰富景观效果。

乔木层：雪松、女贞、侧柏、龙柏、圆柏、法桐、重阳木、银杏、栾树、乌桕等；

灌木层：法国冬青、洒金千头柏、铺地柏、大叶黄杨、红叶石楠、火棘、樱花、紫叶李、紫薇、木槿、夹竹桃等。

以上植物进行自然群落式组合栽植，同时增加地被植物，做到黄土不露天。