鄭州市典型道路綠化帶滯塵能力研究

劉本彩，高喜榮，李志超

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鄭州市典型道路綠化帶滯塵能力研究

劉本彩1，高喜榮2，李志超3

（1.鄭州市城區(qū)河道管理處，河南 450003； 2.河南省生態(tài)林業(yè)工程技術(shù)研究中心，鄭州 450008； 3.洛陽(yáng)市林業(yè)調(diào)查規(guī)劃管理站，河南 471000）

對(duì)道路綠化林帶內(nèi)的植物的滯塵能力進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明：不同植物的滯塵能力不同，其中滯塵能力較強(qiáng)的是迎春、金鐘、枇杷和棣棠，較差的是白蠟和欒樹(shù)。單株植物滯塵量較大的是白蠟、紅葉李、垂柳和枇杷，較差的是棣棠和金鐘。單株植物滯塵量表現(xiàn)為喬木大于灌木。由于綠化林帶植物配置的不同，綠化林帶的滯塵總量也有明顯的差異。

大氣顆粒物；道路綠化林帶；滯塵能力

大氣顆粒物，特別是細(xì)顆粒物能進(jìn)入人的肺部，對(duì)人體健康造成危害，還可導(dǎo)致城市大氣能見(jiàn)度的降低。因此，研究大氣顆粒物的濃度、粒徑、時(shí)空變化、產(chǎn)生的影響，成為國(guó)內(nèi)當(dāng)前城市大氣環(huán)境研究的熱點(diǎn)。道路景觀(guān)植物作為消除大氣顆粒污染物的重要方法正受到越來(lái)越廣泛的重視，綠地、林帶對(duì)減少大氣降塵量和飄塵量的效果顯著。本研究主要對(duì)鄭州市典型道路綠化帶植物的滯塵能力進(jìn)行測(cè)定，分析大氣顆粒物的分布特征及綠化林帶的凈化作用，為道路大氣顆粒物的污染治理研究提供支持。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)概況

鄭州地區(qū)屬暖溫帶大陸性氣候，四季分明，年平均氣溫14.4℃。7月最熱，平均27.3℃ ；1月最冷，平均0.2℃ ；年平均降雨量640.9 mm，無(wú)霜期220 d，全年日照時(shí)間約2 400 h。

107國(guó)道位于鄭東新區(qū)，為鄭州市南北走向的主要過(guò)境道路。道路為雙向六車(chē)道，路基寬33.5 m。兩側(cè)綠化林帶寬約20 m，本研究在107國(guó)道上選取了3個(gè)實(shí)驗(yàn)樣點(diǎn)，1號(hào)、2號(hào)和3號(hào)。各樣點(diǎn)的植物配置情況見(jiàn)表1。

表1 各試驗(yàn)點(diǎn)的植物配置

1.2 植物滯塵能力的測(cè)定

葉片滯塵量的測(cè)定：清洗前用分析天平稱(chēng)出烘至恒重的濾紙的重量（M1），將采集的葉片用蒸餾水浸泡沖洗[1]，然后用濾紙過(guò)濾清洗液烘干后用分析天平稱(chēng)重（M2）。過(guò)濾前后濾紙重量之差，近似為所測(cè)葉片的滯塵量，即葉片滯塵量= M2- M1。過(guò)濾前將濾紙置于102℃的烘箱中烘6 h，烘至恒重，然后放入干燥器[2]里降溫。過(guò)濾后再將含有粉塵的濾紙放在烘箱內(nèi)于102℃下烘6 h，烘至恒重，放入干燥器里降溫，降至室溫后，用電子天平稱(chēng)重。葉面積的計(jì)算：方格紙法測(cè)定葉面積[1]。

葉片滯塵能力=葉片滯塵量/葉片面積。

全株葉量計(jì)算[3]：調(diào)查葉量采用分層取樣法，先用目測(cè)法將所調(diào)查的植株進(jìn)行分區(qū)、分層。其中可先按枝劃分，也可把幾個(gè)大枝歸為幾等分，接著再對(duì)各主枝或一等分進(jìn)行繼續(xù)等分分級(jí)，一直到可以容易計(jì)數(shù)葉片的標(biāo)準(zhǔn)小枝為止，標(biāo)準(zhǔn)小枝一般闊葉樹(shù)30 cm長(zhǎng)，當(dāng)調(diào)查記數(shù)出標(biāo)準(zhǔn)小枝的葉片數(shù)量后，再計(jì)算全株葉量。

1.3 降塵及揚(yáng)塵量的測(cè)定

在離綠化林帶1 m處開(kāi)始在垂直于道路方向上每隔5 m為1個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，放置1個(gè)集塵缸。每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置3個(gè)平行樣，取其平均值。降塵收集時(shí)間是從8：00～18：00，收集的降塵用萬(wàn)分之一天平稱(chēng)重。

2 結(jié)果與分析

2.1 典型群落中不同植物葉片的滯塵能力

本實(shí)驗(yàn)在雨后（大于15 mm的降雨）采集植物葉片，在對(duì)不同植物中采樣時(shí)，分樹(shù)種選擇有代表性的單株5株，在樹(shù)冠四周及上、中、下各部位均勻采集植物葉片，每棵樹(shù)采集12片葉，即每種植物采集60片葉。采集葉片應(yīng)避免震動(dòng)，將采集的葉片裝入密封袋中，帶回實(shí)驗(yàn)室清洗稱(chēng)重。

見(jiàn)表2，在第四天時(shí)，單葉滯塵量最大是枇杷，重0.0298 g，其次是金鐘和夾竹桃，分別重0.0066 g和0.0045 g。最差的是垂柳，單葉滯塵量只有0.0015 g，枇杷單葉滯塵量是垂柳的19.9倍。在第十天時(shí)，單葉滯塵量最大是枇杷，重0.0338 g，其次是棣棠和金鐘，分別重0.0087 g和0.0082 g。最差的是垂柳，單葉滯塵量只有0.0029 g，枇杷單葉滯塵量是垂柳的11.7倍。在第四天時(shí)，滯塵能力最大的迎春（2.65 g/m2），其次是枇杷和金鐘，最差的是欒樹(shù)（0.64 g/m2），迎春的滯塵能力是欒樹(shù)的4.1倍；在第十天時(shí)，滯塵能力最大的是迎春，7.12 g/m2，其次是棣棠和金鐘，最差的是白蠟（1.32 g/m2），迎春的滯塵能力是白蠟的5.4倍。在第四天時(shí)，紅葉李1的滯塵能力1.66 g/m2大于紅葉李2（1.1 g/m2）和紅葉李3（1.48 g/m2），在第十天時(shí)，紅葉李1的滯塵能力2.17 g/m2大于紅葉李2（1.69 g/m2）和紅葉李3（1.71g/m2）。紅葉李1第四天和第十天的滯塵能力都大于紅葉李2和紅葉李3，是因?yàn)榧t葉李1距離道路較近，紅葉李1距離道路6 m，紅葉李2和紅葉李3距離道路11 m。所以，距離道路的遠(yuǎn)近影響植物的滯塵能力。

2.2 單株植物的滯塵總量

在1號(hào)、2號(hào)和3號(hào)樣地，不同樹(shù)種各選50株，測(cè)其胸徑（或株高），然后對(duì)測(cè)得的胸徑劃分成兩個(gè)等級(jí)，如1號(hào)樣地的女貞，將胸徑為5～7 cm的植株劃為一個(gè)等級(jí)，將胸徑為7～9 cm的植株劃分為一個(gè)等級(jí)，然后計(jì)算各等級(jí)所占比例，然后從不同等級(jí)的植株中挑選出10株，對(duì)其單株葉數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。平均單株葉數(shù)等于不同等級(jí)的單株植物的平均葉數(shù)乘以該等級(jí)所占的比例之和。單株植物滯塵量等于平均單葉滯塵量乘以平均單株葉數(shù)。

見(jiàn)表3，在第四天，單株植物滯塵量最大的是白蠟（76.22 g），其次是紅葉李2和枇杷，滯塵量最小的是棣棠，白蠟的單株滯塵量是棣棠的12.5倍。在第十天，單株植物滯塵量最大的是紅葉李2（87.84 g），其次是垂柳和白蠟，滯塵量最小的是金鐘，紅葉李2的單株滯塵量是金鐘的8.0倍。棣棠和金鐘雖然滯塵能力較高但是由于葉量少，所以單株植物滯塵量就較小。單株植物滯塵量表現(xiàn)為喬木>草本和灌木。

表2 植物葉片滯塵能力

注：紅葉李1種植在樣地1號(hào)，紅葉李2種植在樣地2號(hào)，紅葉李3種植在樣地3號(hào)。

表3 單株植物滯塵量

注：①迎春的葉量是按1 m2計(jì)數(shù)的，②處是該植物的株高。

2.3 典型群落單位面積滯塵總量

對(duì)1號(hào)、2號(hào)和3號(hào)樣地種植的各植物的種植行數(shù)、株距進(jìn)行測(cè)量，計(jì)算每公頃該植物的種植株數(shù)，每公頃該植物的滯塵總量等于單株植物滯塵量乘以每公頃該植物的種植株數(shù)。

見(jiàn)表4，在第四天，每公頃滯塵量最大的是白蠟（67.45 kg），其次是迎春和垂柳，最小的是紅葉李3，每公頃白蠟的滯塵總量是紅葉李3的7.7倍。在第十天，每公頃滯塵量最大的是白蠟（75.68 kg），其次是垂柳和迎春，最小的是紅葉李3，每公頃白蠟的滯塵總量是紅葉李3的7.2倍。紅葉李3長(zhǎng)勢(shì)較差，葉量少，所以每公頃滯塵總量低。棣棠和金鐘雖然單株滯塵量較少，但是種植密度較大，種植行數(shù)較多，所以每公頃的滯塵總量不是最低的。

表4 各植物的滯塵總量

注：①迎春種植區(qū)寬約4.3 m。②迎春種植區(qū)在寬4.3 m時(shí)，每公頃迎春的長(zhǎng)度約為166.5 m。

由圖1可知，第四天時(shí)，各樣地每公頃滯塵總量表現(xiàn)為2號(hào)>1號(hào)>3號(hào)，2號(hào)比3號(hào)高84%。第十天時(shí)每公頃滯塵量總量表現(xiàn)為2號(hào)>1號(hào)>3號(hào)，2號(hào)比3號(hào)高51%。隨著滯塵天數(shù)的增加，3種植物配置的每公頃滯塵總量的差距減小。

圖1 三個(gè)樣地每公頃植物的滯塵總量

3 小結(jié)

不同植物的滯塵能力不同，其中滯塵能力較強(qiáng)的是迎春、金鐘、枇杷和棣棠，較差的是白蠟和欒樹(shù)。同種植物距離道路近的滯塵能力強(qiáng)。單株植物滯塵量較大的是白蠟、紅葉李、垂柳和枇杷，較差的是棣棠和金鐘。單株植物滯塵量表現(xiàn)為喬木大于灌木。由于綠化林帶植物配置的不同，1號(hào)，2號(hào)和3號(hào)樣地的滯塵總量表現(xiàn)為：2號(hào)>1號(hào)>3號(hào)。

[1]程政紅，吳際友，劉云國(guó)，等. 岳陽(yáng)市主要綠化樹(shù)種滯塵效應(yīng)研究[J]. 中國(guó)城市林業(yè)，2004（2）： 37-40.

[2]殷杉，蔡靜萍，陳麗萍，等. 交通綠化帶植物配置對(duì)空氣顆粒物的凈化效益[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)，2007，27（11）：4590-4595.

[3]陳芳，周志翔，郭爾祥，等. 城市工業(yè)區(qū)園林綠地滯塵效應(yīng)的研究—以武漢鋼鐵公司廠(chǎng)區(qū)綠地為例[J]. 生態(tài)學(xué)雜志，2006，25（1）：34-38.

Dust-Holding Capacity of the Plants in Greenbelts Along Roads in Zhengzhou City

LIU Ben-cai1，GAO xi-rong2，LI Zhi-chao3

(1.Zhengzhou Departmemt of City River Mangement,Henan 450003,China； (2.Ecological Forestry Research Center of Henan Provence,Zhengzhou 450008,China; 3.Forest Inventory and Planning station of Luoyang City,Henan 471000,China)

The dust-holding capacity of the plants in greenbelts along roads were tested，the results showed that:the dust-holding capacities of different plants were different. And the dust-holding capacities ofandwere better， andandThe dust-holding capacities of individual plant ofandwere better， andandwere worse. The dust-holding capacity of individual plant showed that arbors were higher than shrub. The total dust-holding amount was different for the different layout of greenbelts.

atmospheric particulates；greenbelt along roads；dust-holding capacity

S731.9

A

1003-2630（2013）03-0001-04

2013-09-22

（責(zé)任編輯：王文彬）