20種綠化樹種落葉滯塵量比較

20種綠化樹種落葉滯塵量比較

城市綠化樹木不僅是城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，而且在改善城市環(huán)境方面發(fā)揮著重要作用。這也是一個灰塵的過濾機制。近年來國內(nèi)外一些學(xué)者開展了關(guān)于城市綠化樹木的滯塵效益研究,一方面為樹木的滯塵機理研究,另外,還有部分學(xué)者選擇國內(nèi)外的部分區(qū)域的城市開展綠化樹種滯塵能力的比較分析[5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15],而針對中原城市新鄉(xiāng)開展常見綠化樹木單葉滯塵量的研究并不多見。我們通過對新鄉(xiāng)城市大氣粉塵污染狀況進行調(diào)查,選擇20種綠化樹木對其單葉滯塵規(guī)律進行研究,以期指導(dǎo)新鄉(xiāng)城市綠化樹種的選擇和配置,也為新鄉(xiāng)市大氣環(huán)境治理提供參考。1材料和方法1.1采樣點功能區(qū)根據(jù)新鄉(xiāng)市功能分區(qū)狀況,可分為工業(yè)區(qū)、文教區(qū)和市區(qū)3個,在每個功能區(qū)選取綠化樹木20種:毛白楊、銀白楊、懸鈴木、國槐、銀杏、臭椿、大葉女貞、枇杷、紫葉李、紫丁香、紅葉石楠、欏木石楠、白蠟、構(gòu)樹、紫荊、大葉黃楊、小葉黃楊、鳳尾蘭、小葉女貞和海桐,3個功能區(qū)具體采樣點分別為工業(yè)區(qū)的北站和化工路,文教區(qū)的河南科技學(xué)院及新鄉(xiāng)學(xué)院校園,市區(qū)的解放路、人民路和平原路。1.2積塵量的采集于2012年春、秋季的雨后5d在各采樣點選擇生長健康的綠化樹種,同一樹木樹高和胸徑等生長情況基本保持一致,在各采樣點對每個樹種采集3株,采樣位置選擇樹冠外圍東南西北4個方向,同時考慮樹冠上、中、下部位,在樹葉采集過程中避免抖動現(xiàn)象,將采集后的葉片帶回實驗室處理。具體操作步驟:將采集各試驗樹木的葉片10~30片用蒸餾水浸泡4~5h、浸洗下葉片上附著物,用鑷子小心將葉片夾出,浸洗液先用干燥的濾紙過濾,純凈干燥濾紙質(zhì)量為X1,將濾紙于70℃下烘24h,再以瑞士梅特勒萬分之一天平稱重(X2),將兩次稱得質(zhì)量的差值(X2-X1)作為采集樣品上所附著的滯塵量。單葉滯塵量(mg)=測試樹種所有葉片滯塵量/葉片數(shù)目原始數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、分析及圖表制作采用MicrosoftExcel、Word2003和SPSS17.0軟件完成。2結(jié)果與分析2.1不同功能區(qū)樹木單一滯塵量對新鄉(xiāng)市20種綠化樹木單葉滯塵量在季節(jié)和功能區(qū)上的變化進行分析,結(jié)果見表1、表2,結(jié)果表明,所有綠化樹木春季單葉滯塵量均低于秋季,這可能與新鄉(xiāng)市大氣顆粒物濃度季節(jié)變化規(guī)律秋季高、春季低有關(guān),主要原因是秋季新鄉(xiāng)大氣對流不活躍、降水減少等不利于空氣中顆粒物擴散的因素較多,而春季冷暖氣流交錯頻繁且溫度變化大,有利于大氣中顆粒物的擴散。張莉?qū)δ暇┲饕G化樹木滯塵能力進行研究發(fā)現(xiàn),春季<秋季,與本研究結(jié)果相似。就不同功能區(qū)單葉滯塵量而言,工業(yè)區(qū)和鬧市區(qū)各樹木的單葉滯塵量位居文教區(qū)的校園之上,如工業(yè)區(qū)國槐、銀杏、紫丁香、枇杷、紅葉石楠、欏木石楠、構(gòu)樹、小葉女貞和海桐單葉滯塵量是校園的2倍以上,而大葉黃楊更是相差5倍以上,市區(qū)的構(gòu)樹單葉滯塵量是校園的5倍以上。不同樹木單葉滯塵量變化幅度也大,如秋季工業(yè)區(qū)的枇杷單葉滯塵量(68.578mg)是國槐(0.209mg)的330多倍,懸鈴木、毛白楊、銀白楊和紫荊其單葉滯塵量是國槐的30倍以上。樹木單葉滯塵量大小主要受單葉面積影響,單葉平均面積是不同種類的樹木單葉滯塵量存在較大差異的重要影響因素之一,對20種綠化樹木單葉滯塵量與單葉均面積作線性相關(guān)分析,相關(guān)性顯著。2.22聚類中心間距為對新鄉(xiāng)20種綠化樹木單葉滯塵量進行綜合分析,本研究運用K-均值聚類法對其進行分類。由表3可知,若分成3類,最終聚類中心1和2、1和3及2和3之間的距離分別為6.100、35.286和41.387,距離<10占33.3%,>30占66.7%;若分成4類,最終聚類中心1和2、1和3、1和4、2和3、2和4及3和4之間的距離分別為37.575、6.789、4.427、30.786、42.003、11.217,距離<10占33.3%,>30占50%;若分成5類,最終聚類中心1和2、1和3、1和4、1和5、2和3、2和4、2和5、3和4、3和5及4和5之間的距離分別為36.411、30.786、42.003、39.128、5.625、5.592、2.717、11.217、8.342、2.875,距離<10的占50%,>30占40%,分成4類的缺點是聚類中心之間距離大的所在比例小,分成5類的缺點是聚類中心之間距離小的所在比例大,故分成3類較佳。由表3可得,枇杷單葉滯塵量較高,歸為第1類;毛白楊、銀白楊、懸鈴木、構(gòu)樹、紫荊歸為第2類,單葉滯塵量中等;國槐、銀杏、臭椿、大葉女貞、紫葉李、紫丁香、紅葉石楠、欏木石楠、白蠟、大葉黃楊、小葉黃楊、鳳尾蘭、小葉女貞和海桐單葉滯塵量相對較低,歸為第3類。3不同材料對葉片滯塵量的影響多數(shù)學(xué)者研究認為樹木葉片滯塵以多種方式進行的:一是停著方式,大氣粉塵隨機落在樹葉表面,且葉片光滑,如白蠟和銀杏等光滑樹木,這種滯留的結(jié)果很容易被風(fēng)刮起;二是附著方式,比如葉片寬大、有絨毛、還可能比較粗糙,如枇杷、構(gòu)樹和懸鈴木等,這種方式滯留的粉塵比較穩(wěn)定;三是粘著方式,這種方式要在大雨沖擊下才能被清洗,因此相對最穩(wěn)定。本研究得出枇杷的單葉滯塵量最大,其他依次為毛白楊>銀白楊>懸鈴木>構(gòu)樹>紫荊>國槐>銀杏>臭椿>大葉女貞>紫葉李>紫丁香>紅葉石楠>欏木石楠>白蠟>大葉黃楊>小葉黃楊>鳳尾蘭>小葉女貞>海桐。本研究結(jié)果表明,單葉滯塵量與單葉面積之間存在一定的正相關(guān)關(guān)系,因此,單葉面積較大可能是影響供試樹木懸鈴木、構(gòu)樹單葉