常見園林植物滯塵能力及評價方法

高丹丹，趙麗婭，李成，熊炳橋

(湖北大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，湖北 武漢 430062)

常見園林植物滯塵能力及評價方法

高丹丹，趙麗婭，李成，熊炳橋

(湖北大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，湖北 武漢 430062)

以武漢市湖北大學(xué)20種常見園林植物為研究對象，選取與植物滯塵能力相關(guān)的指標(biāo)，采用綜合指數(shù)評價和聚類分析的方法，將園林植物的滯塵能力分為3個等級.結(jié)果表明同一塵源不同樹種滯塵能力差異顯著(P<0.05)，其滯塵總規(guī)律為：常綠灌木>落葉灌木>草本植物>常綠喬木>落葉喬木.

園林植物；綜合指數(shù)評價；滯塵；聚類分析

0 引言

園林植物被稱為“天然的空氣過濾器”，可減少空氣中粉塵的出現(xiàn)和移動，使污染物不能大面積傳播，從而有效杜絕了二次揚(yáng)塵.其枝、葉、樹干等器官均具有阻滯灰塵的能力，由于葉片的總體表面積最大，所以對園林植物的研究主要集中在對葉片的滯塵能力研究上.學(xué)者通過對葉面塵的研究，表明植物葉面普遍具有滯塵能力，但因其本身的生物學(xué)特性(絨毛、粗糙度、粘液及硬度)，其滯塵能力存在差異[1].

目前我國已經(jīng)廣泛開展了對綠化樹種滯塵能力的研究，大量研究主要是針對交通干道的行道樹綠帶和工業(yè)區(qū)周圍綠化樹種的研究，而對于校園里園林植物的研究甚少，學(xué)校作為師生教、學(xué)活動的重要場所，良好的校園環(huán)境有利于師生的身心健康.鑒于此，本文中以湖北大學(xué)校園內(nèi)的20種園林植物為研究對象，為選擇適合校園內(nèi)的綠化樹種提供科學(xué)理論依據(jù).

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料的選擇 通過對武漢市主要綠化植物進(jìn)行調(diào)查，最后在校園內(nèi)選擇出20種常用、分布較為廣泛的樹種進(jìn)行單位葉面積滯塵能力測定.選取了常綠喬木為廣玉蘭(Magnolia Grandiflora Linn)、香樟(Cinnamomum camphora (L.) Presl.)、樂昌含笑(Michelia chapensis Dandy)、棕櫚(Trachycarpus fortunei)、柚子樹(Citrus maxima)、杜英(Elaeocarpus decipiens Hemsl.)落葉喬木為紫葉李(Prunus cerasifera Ehrhar f.)、桂花樹(Osmanthus fragrans)、水杉(Metasequoia glyptostroboides)、日本晚櫻(Cerasus serrulata var. lannesiana)，常綠灌木為夾竹桃(Nerium indicum Mill)、梔子(Gardenia jasminoides Ellis)、八角金盤(Fatsia japonica (Thunb.)Decne. et Planch)、紅葉石楠(Photiniax fraseri)、珊瑚樹(Viburnum odoratissimum Ker -Gawl)、紅花檵木(Loropetalum chinense var. rubrum)，落葉灌木為杜鵑(Rhododendron simsii Planch)，草本植物為酌漿草(Oxalis corniculata L.)、吉祥草(Reineckia carnea (Andr.) Kunth)、鳶尾(Iris tectorum).

1.3 滯塵測定方法 關(guān)于樹木葉面塵含量的測定目前尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)方法，常采用質(zhì)量差減法(包括擦拭法和水洗法).江勝利[2]研究對比發(fā)現(xiàn)水洗過濾法要比擦拭法質(zhì)量法精確.本文中運(yùn)用水洗法測其葉面塵含量，使用YMJ-A葉面積測定儀測定其葉片面積.植物葉片滯塵量結(jié)果用平均滯塵量表示，平均滯塵量為單位葉面積滯留粉塵量的平均值.具體計(jì)算方法為[3-4]：單位葉面積滯塵量(g/m2)=(W1-W2)/SN0，式中W1為葉片擦拭前質(zhì)量，W2為葉片擦拭后質(zhì)量，S為供試葉樣平均葉面積，N0為供試葉樣數(shù).

2 結(jié)果與分析

2.1 單位葉面積滯塵能力 通過對20種園林植物單葉片的滯塵量進(jìn)行了測定，并計(jì)算出其單位葉面積滯塵能力，具體結(jié)果見表1.運(yùn)用spss18.0統(tǒng)計(jì)軟件對20種植物單位面積滯塵量進(jìn)行方差分析，在0.05顯著水平下，概率P值明顯小于顯著性水平，說明不同植物種類間還是喬木、灌木、還是草本其內(nèi)部不同單位葉面積滯塵量差異都較為顯著.

顯著差異水平(p<0.05)

2.2 植物滯塵能力綜合評價 為了對園林植物的滯塵能力進(jìn)行科學(xué)分類，本文使用數(shù)學(xué)方法對其進(jìn)行綜合評價分析.本研究著手建立園林植物的評判、分類指標(biāo)體系，選取與綠化植物滯塵效果密切相關(guān)的6個指標(biāo)進(jìn)行分類.主要指標(biāo)包括植物的高度(X1)，單位葉面積滯塵量(X2，單位g/m-2)，植物生長期長短(X3)，植物葉面特性:絨毛(X4)，粗糙度(X5)，粘液和硬度(X6)等.植物單位葉面積滯塵量用具體數(shù)據(jù)代入計(jì)算，而其余指標(biāo)均為定性指標(biāo)[5-6].分析前需將其分級進(jìn)行數(shù)量化，數(shù)量化標(biāo)準(zhǔn)見表2，標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)果見表3.

表3 主要園林植物滯塵能力數(shù)量化分析結(jié)果

Ml,廣玉蘭；Cc,香樟；Mc,樂昌含笑；Tr,棕櫚；Cm,柚子樹；Ed,杜英；Pc,紫葉李；Of,桂花樹；Mg水杉；Cs,日本晚櫻；Ni,夾竹桃；Gj,梔子；Fj,八角金盤；Ph,紅葉石楠；Vo,珊瑚樹；Lc,紅花檵木；Rs,杜鵑；Oc,酌漿草；Rc,吉祥草；It,鳶尾[7].下文同.

根據(jù)綜合指數(shù)Y的計(jì)算結(jié)果，運(yùn)用聚類分析方法[8]，將其作為聚類分析評價因子再將其綜合指數(shù)Y的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分類，綜合指數(shù)越高，表明其綜合滯塵能力越高，主要分為3類，詳情見表4.

通過對植物單位葉面積滯塵能力以及運(yùn)用數(shù)學(xué)方法對其綜合指數(shù)的評價分析，認(rèn)為在多數(shù)情況下，喬、灌、草植物中，強(qiáng)弱順序總的規(guī)律為為常綠灌木>落葉灌木>草本>常綠喬木>落葉喬木.經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)植物滯塵能力差異是和葉片距離地面的高度、生長期長短以及本身的生物學(xué)特性有著密切聯(lián)系.

圖1 主要園林植物滯塵能力綜合評價聚類分

滯塵能力分級綜合指數(shù)植物數(shù)量/種植物名稱強(qiáng)0．70．912Gj，F(xiàn)j，Ml，It，Ph，Lc，Ni，Rs，Tr，Vo，Cm，Of一般0．50．75Mc，Ed，Oc，Rc，Pc弱0．30．53Cc，Cs，Mg

在校園內(nèi)空氣質(zhì)量相對較好，大氣污染少，相對而言揚(yáng)塵較多，灌木和草本植物距離地面的高度較低，微風(fēng)使近地面較密的灌草葉片能滯留較多的地面揚(yáng)塵[9-10].高大的喬木主要阻滯、過濾外界的降塵及飄塵.王麗蓉[11]在對金華市道路綠地植物海桐、珊瑚樹、木犀、山茶4種植物在不同高度(低60 cm、中110 cm和高170 cm)葉片的滯塵效果的差異性進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)地面或路面60 cm時的葉片滯塵量明顯高于110 cm和170 cm時的滯塵量.阿麗亞·拜都熱拉[12]認(rèn)為在工業(yè)區(qū)、交通樞紐區(qū)和居民區(qū),1 m、 2 m、4 m高度的葉片滯塵量差異顯著(p<0.05), 1 m>2 m>4 m; 在清潔區(qū), 不同高度葉片的滯塵量差異不顯著.

植物本身的生物學(xué)特性也是植物滯塵能力的重要影響因素.葉面粗糙，多絨毛的植物葉片當(dāng)粉塵與葉片接觸時，易被絨毛卡住，從而有利于粉塵的滯留，而葉面平滑，易受風(fēng)速的影響，不易粉塵的滯留.園林植物葉片滯留顆粒物微形態(tài)結(jié)構(gòu)依次是臘質(zhì)結(jié)構(gòu)>絨毛>溝槽>條狀突起，且微形態(tài)結(jié)構(gòu)越密集、深淺差別越大，越有利于滯留大氣顆粒物[13-15].落葉類喬、灌木由于生長期短，也會影響他們滯塵的綜合指數(shù).

3 小結(jié)

研究僅對園林植物單位葉面積滯塵能力進(jìn)行了計(jì)算，從葉片的角度分析了其綜合滯塵能力，因此研究還有待深入，應(yīng)從宏觀角度出發(fā)，全面衡量植物的滯塵能力，將單葉片上升到整株樹木.通過單株植物滯塵量的計(jì)算方法(單株滯塵量=綠量總量的大小×單位葉面積滯塵量)，來計(jì)算出在綠化建設(shè)中所需樹木種類及數(shù)量的確定.此外在植物滯塵能力的評價上還需進(jìn)一步研究，應(yīng)構(gòu)建更為系統(tǒng)、科學(xué)的評價體系.

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(責(zé)任編輯 游俊)

The effect of common garden plant on absorbed dust and its assessment method

GAO Dandan, ZHAO Liya, LI Cheng, XIONG Bingqiao

(Faculty of Resources and Environmental Science, Hubei University, Wuhan 430062, China)

Based on the comprehensive evaluation index and cluster analysis method, the dust retention ability of 20 common garden plants of Hubei University was studied. The dust retention ability of garden plants was divided into three grades, the result showed that the dust absorbtion ability of the same source of different plants was significant differences (P<0.05), evergreen shrubs>deciduous shrubs>herbs>evergreen trees>deciduous trees.

garden plants；comprehensive index evaluation；absorbed dust；cluster analysis

2016-04-28

湖北省教育廳重點(diǎn)項(xiàng)目(D2015003)和湖北省科技廳軟科學(xué)專項(xiàng)(2013BDF034)資助

高丹丹(1990-)，女，碩士生， E-mail：1197044094@qq.com；趙麗婭，通信作者，副教授，E-mail: 279423966@qq.com

1000-2375(2017)01-0056-04

S731.8；X826

A

10.3969/j.issn.1000-2375.2017.01.011