阿克蘇市街道綠地主要樹種滯塵特征及價(jià)值估算*

凱麗比努爾·努爾麥麥提 玉米提·哈力克,2

(1．新疆大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院 新疆維吾爾自治區(qū)綠洲生態(tài)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 烏魯木齊 830046; 2．德國埃希施塔特-因戈?duì)柺┧卮髮W(xué)數(shù)學(xué)與地理學(xué)院 埃希施塔特 85071 3. 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與園藝學(xué)院 烏魯木齊 830021)

阿克蘇市街道綠地主要樹種滯塵特征及價(jià)值估算*

凱麗比努爾·努爾麥麥提1玉米提·哈力克1,2

阿麗亞·拜都熱拉3娜斯曼·那斯?fàn)柖?

(1．新疆大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院 新疆維吾爾自治區(qū)綠洲生態(tài)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 烏魯木齊 830046; 2．德國埃希施塔特-因戈?duì)柺┧卮髮W(xué)數(shù)學(xué)與地理學(xué)院 埃希施塔特 85071 3. 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與園藝學(xué)院 烏魯木齊 830021)

【目的】 研究新疆南部典型綠洲城市——阿克蘇市街道綠地11種主要樹種的葉片滯塵特征，估算其滯塵服務(wù)價(jià)值，為完善干旱區(qū)城市綠化樹種選配指標(biāo)體系、優(yōu)化城市綠化合理配置方案與管理、改善城市生態(tài)建設(shè)與人居環(huán)境提供依據(jù)?！痉椒ā?基于2014年5月的葉面塵洗脫法測(cè)定結(jié)果，估算每一株樹木和單位土地面積樹種累積滯塵量，分析不同樹種滯塵量的差異性，并運(yùn)用樹種滯塵價(jià)值換算模型，計(jì)算出阿克蘇市主干道不同綠化樹種滯塵價(jià)值?！窘Y(jié)果】 不同綠化樹種單位葉面積滯塵量差異顯著，表現(xiàn)為二球懸鈴木>國槐>桑樹>新疆楊>圓冠榆>葡萄> 梨樹> 沙棗>櫻桃李>天山梣>垂柳，二球懸鈴木的單位葉面積滯塵能力最高(9.15 g·m-2)，垂柳的單位葉面積滯塵能力最低(3.29 g·m-2)，二球懸鈴木約為垂柳的3倍； 阿克蘇市街道主要綠化樹種5月的滯塵經(jīng)濟(jì)價(jià)值平均為3.28 元·hm-2d-1，所選街道綠地樹種的滯塵價(jià)值表現(xiàn)為新疆楊>二球懸鈴木>桑樹>圓冠榆>櫻桃李>國槐>梨樹>葡萄>沙棗>垂柳>天山梣，新疆楊的滯塵經(jīng)濟(jì)價(jià)值最高(5.35 元·hm-2d-1)，天山梣最低(2.01 元·hm-2d-1)。 【結(jié)論】 在外界環(huán)境條件基本一致的前提下，植物自身因素即葉片結(jié)構(gòu)特征會(huì)導(dǎo)致不同綠化樹種滯塵能力及滯塵價(jià)值有所差異，多選用能夠有效滯塵、治沙防風(fēng)的鄉(xiāng)土樹種，是干旱區(qū)綠洲城市景觀安全與健康發(fā)展的有力保障。

干旱區(qū)； 綠洲城市； 阿克蘇； 街道綠地； 綠化樹種； 滯塵量； 滯塵價(jià)值

新疆南部沙塵、浮塵天氣頻發(fā)，分布廣，強(qiáng)度大，大部分城市年沙塵、浮塵日數(shù)超過150天，不僅影響人畜健康，而且對(duì)綠化樹種的生理代謝以及人居環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響，給當(dāng)?shù)厝嗣裆a(chǎn)生活造成嚴(yán)重危害，影響了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展(阿麗亞·拜都熱拉等， 2015a； 陳億， 2013； 阿米娜·阿布力克木等， 2011)。此外，隨著城鎮(zhèn)工業(yè)化的迅速發(fā)展，城市環(huán)境污染日益嚴(yán)重，綠化樹種凈化空氣的服務(wù)功能受到人們高度重視(彭長(zhǎng)連等， 2002； 吳耀興等， 2009； Langneretal.， 2011)，如截留沙塵、降低大氣顆粒污染物濃度、改善人居環(huán)境等(高金暉等， 2007； 戴斯迪等， 2012； Sb?etal.， 2012； Janh?ll， 2015； Litter， 1977)。選擇城市綠化樹種時(shí)不僅要考慮其美化和遮蔭效果，還要考慮滯塵功能及其帶來的經(jīng)濟(jì)效益(張靈藝等， 2015； Espinosaetal.， 2005)。目前南疆園林綠化樹種的選擇還停留在傳統(tǒng)的抗旱、抗鹽、抗寒指標(biāo)上，未將樹木滯塵耐塵能力作為考慮指標(biāo)，這已無法滿足當(dāng)前干旱區(qū)城市綠地建設(shè)的需求(Halik， 2003； 高君亮等， 2013； Maoetal.， 2013； 阿麗亞·拜都熱拉等， 2015b)。在園林綠化中，為了發(fā)揮最大的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，應(yīng)避免盲目跟風(fēng)，要正確選擇優(yōu)良的鄉(xiāng)土樹種，并合理應(yīng)用于當(dāng)?shù)貓@林綠化工程(祝燕， 2005)；特別是在自然條件惡劣、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件薄弱的南疆綠洲城市，按“適地適樹”、“節(jié)約型園林”基本原則篩選適生樹種至關(guān)重要(田文意， 2014； Popeetal.， 2006)。目前，針對(duì)干旱區(qū)綠化樹種滯塵能力及其耐塵機(jī)制的相關(guān)研究尚為欠缺，因此，深入研究干旱區(qū)綠化樹種生理生態(tài)特性，量化其滯塵效應(yīng)，闡明其耐塵機(jī)制，揭示其葉片對(duì)沙塵脅迫的生理生態(tài)響應(yīng)過程，是亟待解決的重要科學(xué)難題。

阿克蘇市地處新疆維吾爾自治區(qū)西部，塔里木盆地西北邊緣，是典型的干旱區(qū)綠洲城市。在干旱缺水、嚴(yán)寒多風(fēng)、沙塵頻發(fā)的干旱區(qū)綠洲城市里，如何將城市生態(tài)學(xué)理論運(yùn)用于景觀規(guī)劃和城市園林綠地建設(shè)領(lǐng)域，科學(xué)選擇適地綠化樹種，因地制宜地開展城市綠化，建造基于自然綠脈的和諧人居環(huán)境，已成為一個(gè)意義重大的課題(Halik， 2003； Vosetal.， 2013)。本研究選取阿克蘇市主要街道11種綠化樹種作為研究對(duì)象，通過野外觀測(cè)、室內(nèi)測(cè)試，測(cè)算綠化樹種滯塵量，對(duì)比分析不同樹種的滯塵能力及其單位土地面積的滯塵價(jià)值，并在排序后初步篩選出滯塵效果佳、耐塵能力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)效益好的適地樹種，試算阿克蘇市街道綠化樹種總滯塵價(jià)值，以期為完善干旱區(qū)城市綠化樹種選配指標(biāo)體系、優(yōu)化城市綠化合理配置方案與管理、改善城市生態(tài)建設(shè)與人居環(huán)境提供依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)阿克蘇市(79°39′—82°01′E，39°30′—41°27′N)位于塔克拉瑪干沙漠北緣，平均海拔1 114.8 m，市區(qū)總面積1.83萬km2，建城區(qū)面積約50 km2，總?cè)丝?1萬人，其中城市非農(nóng)業(yè)人口達(dá)27.3萬人。氣候干燥、降水稀少、干旱多風(fēng)伴有沙塵，全年盛行西北風(fēng)，尤其春夏季多出現(xiàn)風(fēng)沙天氣。年均氣溫10.8 ℃，年均風(fēng)速2.1 m·s-1，年均降水量74.5 mm，年蒸發(fā)量1 950～2 600 m，是典型的干旱區(qū)綠洲城市(沈永平等， 2008； 金華等， 2015)。結(jié)合我國“三北”防護(hù)林建設(shè)，阿克蘇市實(shí)施了“柯柯牙防護(hù)林工程”，成為全國防沙治沙典范， 2008年榮獲西北地區(qū)首批“國家森林城市”稱號(hào)，并被聯(lián)合國資源保護(hù)委員會(huì)列為“全球500佳境”之一(玉米提·哈力克等， 2015)。

在阿克蘇市主要街道、公園、街頭綠地、居住區(qū)及城郊庭院綠地，常見樹種有11個(gè)，即二球懸鈴木(Platanusacerifolia)、新疆楊(Populusalbavar.pyramidalis)、桑樹(Morusalba)、梨樹(Pyrus×sinkiangensis)、櫻桃李(Prunuscerasifera)、沙棗(Elaeagnusangustifolia)、國槐(Sophorajaponica)、葡萄(Vitisvinifera)、圓冠榆(Ulmusdensa)、天山梣(Fraxinussogdiana)和垂柳(Salixbabylonica)。

2 研究方法

2.1 樣地設(shè)置 根據(jù)阿克蘇市空氣污染情況和實(shí)地調(diào)研，選擇城市中心空氣污染較嚴(yán)重、綠化覆蓋率較高的23條主干道，并在其兩邊選取樹種分布均勻、生長(zhǎng)狀況良好的樣地。所選主干道包括迎賓路、東大街、西大街、英阿瓦提路、新華路、民主路、團(tuán)結(jié)路、文化路、教育路、晶水路、濱河路、314國道、建設(shè)東路、建設(shè)西路、解放北路、解放中路、中原路、塔中路、環(huán)南路、欄桿路、北大街、南大街和人民路。據(jù)實(shí)地考察得知，阿克蘇市主干道綠化帶寬度最大為18 m(迎賓路10～18 m)，街頭綠地形狀不規(guī)則。根據(jù)樹種類型、優(yōu)勢(shì)種的頻度以及分布特點(diǎn)，設(shè)定34塊(23個(gè)主要街道+11個(gè)街頭綠地) 20 m × 20 m樣地(本研究中的綠化帶寬度為18 m，但是樹木冠幅會(huì)超出綠化帶寬度，所以設(shè)置樣地面積為20 m×20 m)，34塊樣地包括11種常見樹種。

2.2 樹種選擇及調(diào)查 為了查明樣地內(nèi)11種常見樹種的生長(zhǎng)情況，于2014-05-01—05-03對(duì)其主要生長(zhǎng)指標(biāo)，即株數(shù)、樹高、冠幅和胸徑進(jìn)行觀察記錄(表1)。

表1 阿克蘇市常見綠化樹種生長(zhǎng)概況

2.3 葉片采集 園林綠化樹種滯塵量會(huì)受到當(dāng)?shù)貧夂驐l件以及樹種長(zhǎng)勢(shì)的影響。每年春季(3—5月)是南疆地區(qū)沙塵天氣頻發(fā)期，根據(jù)當(dāng)?shù)刂参镂锖蛞?guī)律，大部分園林樹種從5月開始進(jìn)入葉片茂盛期。而且研究表明，大于15 mm的降水或17 m·s-1的大風(fēng)可沖刷掉或吹干凈植物葉片上積累的灰塵(邱媛， 2008)。因此由歷年阿克蘇市各月氣候數(shù)據(jù)(表2)得知，5月的氣候條件最適合測(cè)定葉片的滯塵量。因此，本試驗(yàn)開展時(shí)間為2014-05-01—05-28。

表2 阿克蘇市1991—2013年天氣概況*數(shù)據(jù)來源： 阿克蘇市1991—2013年氣候資料統(tǒng)計(jì)及2013年環(huán)境質(zhì)量報(bào)告書。Source: statistics of climatic data, 1991—2013 & environmental quality report of Aksu city, 2013.

2014-05-01—05-28的28天內(nèi)，每4天采樣觀測(cè)1次，共計(jì)7次。試驗(yàn)期間，阿克蘇市日均降水量0.49 mm，單日最大降水量5.71 mm，平均氣溫20.15 ℃，日均最大風(fēng)速6.39 m·s-1。首次采樣之前沒出現(xiàn)大于15 mm的降水或17 m·s-1的大風(fēng)天氣，為使不同采樣時(shí)間的人為誤差降到最低，5月4日首次采樣前，于5月1日對(duì)植物葉片進(jìn)行了人工沖洗，使其進(jìn)入新的滯塵周期。采用分層取樣法，首先通過目測(cè)將每種樹種進(jìn)行分區(qū)、分層，再從下至上將樹枝利用標(biāo)準(zhǔn)枝法(張秀梅等， 2001； 王亞超， 2007)分成3～5級(jí)，標(biāo)準(zhǔn)小枝一般長(zhǎng)30 cm。對(duì)每種樹種，在34塊樣地共選取3株飽滿度不同的植株，每株樹選擇3～5個(gè)不同等級(jí)的枝條并在每個(gè)枝條上掛標(biāo)簽(為了保證不同時(shí)期采集的葉片均來自不同等級(jí)的枝條)，每次每株樹不同樹枝上均勻采集葉片，葉片較大的樹種(如二球懸鈴木、新疆楊等)采集3～5個(gè)葉片，葉片較小的樹種(如圓冠榆、垂柳等)采集5～15個(gè)葉片，采集葉片封存在封口袋中帶回實(shí)驗(yàn)室處理。每次葉片采集都在當(dāng)?shù)刂黠L(fēng)向的迎風(fēng)面，采集同一樹種、同一高度、同一樹枝上大小相同、著生角度類似的葉片。

2.4 單位葉面積滯塵量測(cè)定 采集的樣品用蒸餾水沖洗，然后用軟刷輕輕刷洗葉片，將葉片上的附著物充分浸洗下來。葉片用鑷子夾出(注意不要破壞葉片原有狀態(tài))，放在紙上晾干。用60 ℃下已烘干稱干質(zhì)量W1的微孔濾膜(φ0.45 μm)抽濾沖洗液。過濾完畢后，將濾留物與濾膜一起放入60 ℃烘箱內(nèi)，烘干后用精度1 μg的天平稱取干質(zhì)量W2，W2-Wl即為滯塵量。采用手持激光葉面積儀(CI-203，CID Bio-Science，Camas，USA)測(cè)量葉面積S，單位葉面積滯塵量X(g·m-2)計(jì)算公式為：X=(W2-W1) /S。

2.5 日均單位葉面積滯塵量計(jì)算 日均單位葉面積滯塵量Xd(g·m-2)計(jì)算公式為：Xd=X/n。式中：n為累計(jì)滯塵天數(shù)

2.6 葉面積指數(shù)測(cè)定 利用標(biāo)準(zhǔn)枝法測(cè)定采樣樹木的葉面積指數(shù)。全株葉量的調(diào)查統(tǒng)計(jì)采用分層取樣法，統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)枝上的葉片數(shù)和整株的標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)，從而求得整個(gè)植株的葉片總量C，每個(gè)樹種分別調(diào)查5株，求其平均值，再根據(jù)樹冠垂直投影面積S1和植株單葉平均面積S0計(jì)算葉面積指數(shù)LAI： LAI=C×S0/Sl。

2.7 單株樹木滯塵量計(jì)算 單株樹木滯塵量W(g·m-2)計(jì)算公式為：W=S0×C×X。

2.8 單位土地面積樹木滯塵量計(jì)算 單位土地面積樹木滯塵量D(g·m-2)計(jì)算公式為：D=LAI×X。

2.9 日均單位土地面積樹木滯塵量計(jì)算 日均單位土地面積滯塵量Dd(g·m-2d-1)計(jì)算公式為：Dd=D/n。

2.10 日均單位土地面積樹木滯塵價(jià)值計(jì)算 運(yùn)用人工或機(jī)器清除粉塵的成本價(jià)格估算植物滯塵的經(jīng)濟(jì)效益，計(jì)算出植物的滯塵價(jià)值。森林凈化粉塵的價(jià)值，可用削減粉塵的平均單位治理費(fèi)用來評(píng)估(李金昌， 1999)。

日均單位土地面積滯塵價(jià)值Vd計(jì)算公式為：Vd=LAI×X×Cd/n=Dd×Cd。式中：Vd為滯塵效益的價(jià)值(元)；Cd為人工或機(jī)器清除粉塵的成本(170 元·t-1)(靳芳等， 2005)。

2.11 數(shù)據(jù)來源與處理 本研究所用氣象數(shù)據(jù)來自國家氣象數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)(http://cdc.cma.gov.cn/home. do)。應(yīng)用SPSS 15. 0統(tǒng)計(jì)軟件，對(duì)阿克蘇市11種綠化樹種在不同區(qū)域的單位葉面積滯塵量進(jìn)行多重比較，采用Excel軟件作用。

3 結(jié)果與分析

3.1 單位葉面積滯塵量 7次采樣中不同樹種的單位葉面積滯塵量隨時(shí)間的推移逐漸增大，且不同樹種的時(shí)間變化趨勢(shì)一致(表3)。人工噴洗清零后第4天樹種滯塵量最低，第28天滯塵量達(dá)到最大。

多重比較結(jié)果(表3)顯示，在P< 0.05的顯著性水平下，人工噴洗清零后第4天，二球懸鈴木與新疆楊、櫻桃李、沙棗、國槐單位葉面積滯塵量差異顯著，與圓冠榆、垂柳單位葉面積滯塵量差異極顯著； 第8天，二球懸鈴木與天山柃、國槐單位葉面積滯塵量差異顯著，與其余樹種差異極顯著； 第12天，二球懸鈴木與圓冠榆單位葉面積滯塵量差異顯著，與天山嶺、沙棗、國槐、梨樹、櫻桃李、葡萄、垂柳差異極顯著； 第16天，二球懸鈴木與圓冠榆單位葉面積滯塵量差異顯著，與其他樹種均差異極顯著； 第20天，二球懸鈴木與桑樹單位葉面積滯塵量差異顯著，與其余樹種差異極顯著； 第24與28天，二球懸鈴木與新疆楊、圓冠榆、桑樹、國槐單位葉面積滯塵量差異顯著，與其余樹種差異極顯著。

在研究期內(nèi)，經(jīng)過人工噴洗清零后的第28天，不同樹種單位葉面積滯塵量達(dá)到最大，且表現(xiàn)為二球懸鈴木(9.15 g·m-2)>國槐(6.75 g·m-2)>桑樹(6.66 g·m-2)>新疆楊(6.54 g·m-2)>圓冠榆(6.21 g·m-2)>葡萄(5.61 g·m-2)>梨樹(5.42 g·m-2)>沙棗(4.62 g·m-2)>櫻桃李(4.27 g·m-2)>天山梣(4.06 g·m-2)>垂柳(3.29 g·m-2)，二球懸鈴木的單位葉面積滯塵量最大，垂柳最小。

3.2 日均單位土地面積樹木滯塵價(jià)值 基于11種樹種日均單位土地面積滯塵量(表4)，計(jì)算出11種樹種日均單位土地面積滯塵價(jià)值平均為3.28元·hm-2d-1。各樹種的日均單位土地面積滯塵價(jià)值表現(xiàn)為新疆楊>二球懸鈴木>桑樹>圓冠榆>櫻桃李>國槐>梨樹>葡萄>沙棗>垂柳>天山梣。日均單位土地面積樹木滯塵量超過20 kg·hm-2d-1的有二球懸鈴木、新疆楊、圓冠榆和桑樹； 15～20 kg·hm-2d-1的有櫻桃李、國槐和梨樹； 15 kg·hm-2d-1以下的有天山梣、垂柳、沙棗和葡萄。

表3 不同時(shí)間各樹種單位葉面積滯塵量*同列不同小寫字母表示相同時(shí)樹種間滯塵量差異顯著(P< 0.05)。 Different letters in the same list show the difference among tree species at the same time(P< 0.05)．

4 討論

干旱區(qū)植物由于長(zhǎng)期適應(yīng)惡劣的自然環(huán)境條件，葉片表面具有較明顯凹凸不平的特征(Prustyetal.， 2005)。一般來說，葉片形狀、葉片傾斜角度、葉脈凹凸程度、葉片正反面有無絨毛、葉柄長(zhǎng)短等因素會(huì)直接造成滯塵能力差異(張家洋等， 2013)。二球懸鈴木、新疆楊、國槐和桑樹等樹種葉片表面均密生星狀短絨毛，可幫助塵埃附著于葉片表面，不易被風(fēng)吹落，而且形狀呈盾形和橢圓形的葉片能截留更多的沙塵(Schleicheretal.， 2011)，因此，二球懸鈴木、新疆楊、國槐、桑樹等樹種葉片滯塵能力較強(qiáng)。而天山梣和垂柳等樹種葉片呈條形、披針形，葉片表面光滑、無絨毛，不利于長(zhǎng)時(shí)間留住沙塵顆粒物，因此其單位葉面積滯塵量明顯較低。

在相同環(huán)境下不同樹種滯塵量有所差異； 同一樹種在不同環(huán)境下的滯塵量也存在顯著差異。本研究選取的樣地氣候因素、人口分布、車流量等環(huán)境條件基本相似，環(huán)境影響差異不大，故可認(rèn)為滯塵量的差異主要是由不同樹種滯塵能力的差異所致。

表4 阿克蘇市綠化樹種單位土地面積滯塵價(jià)值

目前我國關(guān)于城市綠地生態(tài)服務(wù)功能的研究多集中在園林樹種生物多樣性、水土保持、固碳制氧、調(diào)節(jié)小氣候和防風(fēng)減塵等方面(武文婷， 2011； 李有斌， 2006； Salmondetal.， 2013)。本研究表明，阿克蘇市綠地平均滯塵價(jià)值為3.28元·hm-2d-1，與江勝利(2012)得出的杭州市綠地平均滯塵價(jià)值11.13元·hm-2d-1有一定差異。這是因?yàn)檠睾３鞘信c干旱區(qū)城市的樹木滯塵規(guī)律不同，沿海城市植被覆蓋率較高且一次性15 mm以上的降水較多，葉片滯塵周期較短，同一時(shí)間內(nèi)滯塵頻度高，因此滯塵價(jià)值高于干旱區(qū)(Wangetal.， 2012)。

5 結(jié)論

在外界環(huán)境條件基本一致的前提下，植物自身因素即葉片結(jié)構(gòu)特征會(huì)導(dǎo)致不同綠化樹種滯塵能力及滯塵價(jià)值有所差異。阿克蘇市主要街道11種綠化樹種的單位葉面積滯塵量表現(xiàn)為二球懸鈴木>國槐>桑樹>新疆楊>圓冠榆>葡萄>梨樹>沙棗>櫻桃李>天山梣>垂柳。所選街道綠化樹種的日均單位土地面積滯塵經(jīng)濟(jì)價(jià)值表現(xiàn)為新疆楊>二球懸鈴木>桑樹>圓冠榆>櫻桃李>國槐>梨樹>葡萄>沙棗>垂柳>天山梣。阿克蘇市綠化樹種春季平均滯塵價(jià)值為3.28 元·hm-2d-1。

沙塵是干旱區(qū)常見的災(zāi)害性天氣，城市綠化樹種滯塵效應(yīng)及其對(duì)人居環(huán)境的改善作用是顯著并長(zhǎng)期的。鑒于南疆地區(qū)干旱缺水、嚴(yán)寒多風(fēng)、易揚(yáng)塵等自然條件，應(yīng)將樹木的滯塵價(jià)值和耐塵能力納入到綠化樹種選配指標(biāo)體系中，多選用能夠有效滯塵、治沙防風(fēng)的鄉(xiāng)土樹種，是干旱區(qū)綠洲城市景觀安全與健康發(fā)展的有力保障。

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(責(zé)任編輯 于靜嫻)

Characterization and Valuation of Dust Retention of the Main Species of Strect Trees in Aksu City

Kalbinur Nurmamat1ümüt Halik1, 2Aliya Baidourela3Nasima Nasirdin1

(1.CollegeofResources&EnvironmentalScience,XinjiangUniversityKeyLaboratoryofOasisEcologyXinjiangUygurAutonomousRegionUrumqi830046; 2.FacultyofMathematicsandGeography,CatholicUniversityofEichastaett-IngolstadtEichastaett85071; 3.CollegeofForestryandHorticulture,XinjiangAgriculturalUniversityUrumqi830021)

【Objective】Wind-sand hazard is considered one of the most serious issues in oasis cities in northwestern China. Tree species, as a key part of city forest, provides a variety of ecological services and functions such as interception of dust, prevention of wind and sand, improvement of urban settlement environment etc. In this paper, Aksu city was taken as a case study, the city is located in an extreme arid zone and a typical oasis city in southern Xinjiang, China. Dust retention of eleven common tree species in roadside greenbelt of Aksu city and their economic value were quantified and valuated. The results will provide a theoretical basis for integrating the selecting criteria of urban greening species, optimizing management scheme of urban green areas and thus improving urban ecological construction and living environment in arid city.【Method】The cumulative dust retention per tree and unit area was estimated, and the difference of dust retention was analyzed based on the results of foliar elution method in May of 2014. Furthermore, the dust retention values of different tree species were calculated by conversion model.【Result】There were significant differences in dust retention per unit leaf area of different tree species. Dust retention capacity of tree species are as follows:Platanusacerifolia>Sophorajaponica>Morusalba>Populusalbavar.pyramidalis>Ulmusdensa>Vitisvinifera>Pyrus×sinkiangensis>Elaeagnusangustifolia>Prunuscerasifera>Fraxinussogdiana>Salixbabylonica. The quantity of dust removed byPlatanusacerifoliawas the highest whileSalixbabylonicawas the lowest, showing that the dust retention ability ofPlatanusacerifoliawas nearly three times higher than that ofSalixbabylonica. The average economic value of dust removal by per hectare street greenbelt area in May was 3.28 yuan·hm-2d-1, and the estimated values of dust retention of different tree species were ordered as:Populusalbavar.pyramidalis>Platanusacerifolia>Morusalba>Ulmusdensa>Prunuscerasifera>Sophorajaponica>Pyrus×sinkiangensis>Vitisvinifera>Elaeagnusangustifolia>Salixbabylonica>Fraxinussogdiana, with the highest value of 5.35 yuan·hm-2d-1ofPopulusalbavar.pyramidalis, and the lowest value of 2.01 yuan·hm-2d-1ofFraxinussogdiana.【Conclusion】Under the same external environmental conditions, the capacity and economic value of dust retention were primarily determined by the tree species itself, particularly the leaf structure. Within a given period of time, the quantity of dust retention by trees gradually increases over time. Therefore, use of more local tree species with effective dust retention and wind-sand breaking capacities as many as possible would provide a powerful safeguard for urban landscape security, and for improving healthy development of oasis cities in arid area.

arid area； oasis cities； Aksu city； street green area； greening trees； dust retention； dust retention value；

10.11707/j.1001-7488.20170113

2015-05-13;

2016-11-17。

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31270742, 31600572)；德國大眾基金會(huì)(Volkswagen Stiftung) EcoCAR項(xiàng)目(Az: 88497)。

S718.43

A

1001-7488(2017)01-0101-07

*玉米提·哈力克為通訊作者。