北方地區(qū)利用植物減少霧霾危害的方法初探

孫儀林

近年來，每到入冬，一個頻繁出現(xiàn)的關(guān)鍵詞就會出現(xiàn)在您可以見到的各種媒體上，包括廣播、電視、電腦、手機(jī)、報刊、報紙等等，這個詞就是“霧霾”。之所以引起人們的廣泛關(guān)注和關(guān)心，是因為霧霾已經(jīng)嚴(yán)重影響了人們的生產(chǎn)生活和身體健康。近期，由人民出版社出版的《鐘南山傳》中指出，很多國家和地區(qū)對PM2.5做了研究。美國在2006年對204個城鎮(zhèn)做了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)PM2.5每增加10μg/m³，心力衰竭患者的住院率就要增加1.28%，香港2000年至2005年的資料也顯示，PM2.5每增加10μg/m²，急性呼吸病患者住院率就增加1.94%，慢性阻塞性肺病患者的住院率增加3.1%，霧霾問題亟待解決。

霧霾的成因是多方面的，有自然因素也有人文因素，所以它的治理是需要政治、經(jīng)濟(jì)、文化、科技、生態(tài)共同協(xié)調(diào)治理。本文主要探討北方地區(qū)利用園林喬灌木植物治理和減少霧霾。

1植物抗霾原理與機(jī)制

喬灌木抗霾主要表現(xiàn)在對PM2.5的阻滯吸附上，我們都知道，霧霾是水汽凝結(jié)于微塵之上，如果將空氣中灰塵顆粒減少，霧霾也就少了生成的基礎(chǔ)。

喬灌木植物葉片有滯留、附著和粘附3種滯塵方式。滯留是植物對空氣顆粒數(shù)量影響的主要因素?？諝忸w粒在重力和空氣對流的影響下運(yùn)動，當(dāng)?shù)竭_(dá)植物枝葉時停下留在枝葉上。滯留量與葉片、枝條表面的光滑程度有關(guān)，越是粗糙不平的枝葉越容易滯塵。枝葉上的滯塵可被風(fēng)吹起回到空氣中。降雨或噴淋可把顆粒物沖淋到地面上。附著是指植物枝葉表皮一般具有氣孔和枝條毛或葉片毛，還有的植物具有含蠟質(zhì)的角質(zhì)層，可將空氣顆粒攔截和固定在枝葉之上。附著的方式根據(jù)不同植物枝葉結(jié)構(gòu)不同而產(chǎn)生不同的附著空氣顆粒能力。葉片毛密、蠟質(zhì)層厚的植物附著能力強(qiáng)。粘附是指植物枝葉表面分泌的粘性物質(zhì)，可以粘附大氣顆粒物。

2北方地區(qū)地域、氣候及園林植物特點(diǎn)

北方地區(qū)主要是溫帶季風(fēng)氣候。氣候特點(diǎn)是一年四季分明，夏季溫?zé)岫嘤?，冬季寒冷干燥。北方地區(qū)人口數(shù)量龐大，空氣質(zhì)量問題在冬季均比較嚴(yán)重。

北方植物分類中，根據(jù)葉片生長周期，喬木分落葉喬木和常綠喬木，灌木分為落葉灌木和常綠灌木。根據(jù)樹木葉片形狀，喬灌木可分為闊葉樹和針葉樹。落葉喬木樹形高大，姿態(tài)優(yōu)美，易于成活，是園林綠化中優(yōu)選的種類。落葉喬灌木一般是在每年的3～4月份開始發(fā)芽長葉，到當(dāng)年11月份前后落葉，每年大約4～5個月的時間是只有枝條沒有葉片的狀態(tài)。

在城市綠化園林植物的選擇中，以往都是以落葉喬木為主，甚至形成以某一品種落葉喬木為主栽樹種，其他樹種作為輔助選擇的情況，例如：遼寧省朝陽市過去因在城市中大量種植柳樹被稱為“柳城”，遼寧省丹東市市樹為銀杏，故綠化樹木也以銀杏為主，根據(jù)調(diào)查，落葉喬木在目前的北方城市綠化中，其所占面積比例均在40%以上。

由于氣候條件限制，北方的常綠喬木多為針葉樹，東北三省常綠喬木則全為針葉樹；常綠灌木在北京同緯度以南有闊葉灌木，以北很少有闊葉灌木。常綠喬灌木在城市園林綠化中有以下幾個弱點(diǎn)：第一，北方冬季寒冷漫長，常綠喬木遮擋陽光對地面的照射，不利升溫。第二，常綠喬木往往枝條細(xì)密、分支點(diǎn)低，容易阻隔視線。第三，常綠喬木顏色多為深綠色，尤其冬季更顯暗淡，不符合人們的審美習(xí)慣。

3不同植物群體在吸附阻滯PM2.5中的表現(xiàn)

李新宇等人的研究結(jié)果表明：冬季闊葉喬木林帶內(nèi)PM2.5濃度比針葉林中要高30%。闊葉由于冬季落葉，只靠枝條來滯塵、吸附，作用微乎其微。梁丹等也在實驗中證實了常綠灌木在冬季也可產(chǎn)生較好的阻滯吸附能力。針葉樹在東北冬季有很強(qiáng)的滯塵作用，不同的針葉樹滯塵能力排序為沙松冷杉>沙地云杉>紅皮云杉>東北紅豆杉>白皮松>華山松>油松。滯塵能力與葉面組織結(jié)構(gòu)相關(guān)，滯塵量較小的白皮松、華山松和油松表面平滑，細(xì)胞與氣孔排列整齊，而滯塵量較大的紅皮云杉、沙松冷杉、東北紅豆杉的針葉表皮平滑程度較差，細(xì)胞與氣孔排列較前3種植物差，在紅皮云杉葉表面上有大小不等的瘤狀物，更增強(qiáng)了滯塵能力。不同針葉樹葉斷面形狀與滯塵量相關(guān)，白皮松和油松葉片的上表面呈弧形，不易附著灰塵；華山松葉片呈三棱形，上表面較窄，附著灰塵的量較??；2種云杉的葉片呈四棱形，上表面較3種松屬植物的葉片要寬與平展，因此相對滯塵量要大；沙松冷杉和東北紅豆杉的葉斷面形狀都較扁平，這種斷面較利于吸附灰塵。

4應(yīng)如何選擇抗霾樹種

霧霾在當(dāng)前已經(jīng)十分嚴(yán)重，抗擊霧霾是一個系統(tǒng)工程，各相關(guān)行業(yè)都在努力減少霧霾造成的影響，但根據(jù)歷史的經(jīng)驗，空氣質(zhì)量由好變壞不是一朝一夕的事，而由壞變好也不會在短短3～5年時間內(nèi)完成。因此在園林綠化樹種的選擇中，應(yīng)在保證原有園林綠化植物合理配置的基礎(chǔ)上，針對霧霾嚴(yán)重的問題，選擇可以滯塵、吸附PM2.5的樹種，尤其要考慮在霧霾多發(fā)的冬季，如何利用植物來降低霧霾的出現(xiàn)。所以，在北方綠化樹種的選擇上，可以增加常綠針葉樹的使用，尤其是杉屬樹種，喬木類如紅皮云杉、沙松冷杉。紅皮云杉枝條較青扦云杉疏松，在園林綠化中是該樹種的弱項，但現(xiàn)在可以將其用于需要有一定通透性的綠化區(qū)域，如道路、廣場周邊。灌木類可以選擇叢狀東北紅豆杉、氣候適宜的地區(qū)，也可選用大葉黃楊、小葉黃楊等灌木。

以往，常綠樹木在整個綠化設(shè)計比例中，一般不超過20%，現(xiàn)在應(yīng)給予提高，達(dá)到30%左右，以增強(qiáng)整個植物群體的冬季抗霾能力。以往行道樹大多采用闊葉喬木，以后應(yīng)改為闊葉針葉混合出現(xiàn)的方式。

5冬季春季對植物采取哪些措施以提高抗霾作用

樹木滯塵后對其生長有一定的影響，而降塵通過改變土壤的組成和性質(zhì)影響植物的生長，這種影響主要表現(xiàn)在生長季。有關(guān)樹木對降塵的適應(yīng)能力方面的研究還有待于進(jìn)一步探討。

目前所知，杉屬植物葉片氣孔多，對灰塵反應(yīng)較嚴(yán)重，如葉片聚集過多灰塵，遮住氣孔，則會影響植物生長甚至死亡。

植物葉片去塵方式一般有氣流和雨水2種情況，氣流方式又將灰塵顆粒轉(zhuǎn)移到空氣中，故不能人工實施；雨水方式應(yīng)為目前植物葉片去塵的主要手段，可以人工干預(yù)，相關(guān)部門可根據(jù)天氣情況，對植物進(jìn)行灑水噴淋等方法進(jìn)行去塵。灑水頻率應(yīng)觀察葉片灰塵量而定，尤其在春季氣溫升高，植物開始萌動期，要及時灑水去掉植物葉片上的灰塵，保證樹木正常生長。