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北京市三种道路防护林滞尘格局及其影响机制研究

马远  
【摘要】:城市森林能够通过其复杂的叶面结构和冠层结构吸附、阻滞空气颗粒物。道路防护林是城市森林的重要组成部分,对主要由道路交通引起的颗粒物污染有较好的防护作用。本文以北京市3种具有代表性的道路防护林为研究对象,对林内叶面滞尘量、地表降尘量、空气颗粒物浓度进行了全年同步观测,对3种道路防护林滞尘的时空变化规律及影响机制进行了全面系统的研究,主要结论如下:1、3种道路防护林滞尘能力的差异。(1)叶面尺度滞尘能力表现为圆柏林银杏林油松林,不同季节油松林和圆柏林表现为为冬季春季秋季夏季,银杏林表现为春季和秋季接近,夏季最低;单株和林地尺度滞尘能力均为油松林圆柏林银杏林。(2)地表降尘能力3种道路防护林差异不大,不同季节表现为春季冬季夏季秋季。(3)TSP和PM10浓度均为春季冬季夏季秋季,PM2.5和PM1浓度均表现为冬季最高,春、夏、秋季差异不大。(4)3种道路防护林叶面滞尘能力、地表降尘能力的季节变化与TSP、PM10浓度的季节变化具有较高一致性,与PM2.5和PM1关联性差。(5)同面积林地全年及各季节地表降尘总量均明显高于冠层滞留总量。2、3种道路防护林滞尘的时间变化特征。(1)圆柏林叶面滞尘的稳定性最高;银杏林叶面滞尘增长速度和降低速度均远高于油松林和圆柏林。(2)叶面滞尘不同季节的时间变化特征表现为冬季变化幅度最低,春季、夏季、秋季变化幅度均较高,不同道路防护林时间变化特征也有差异。(3)3种道路防护林内地表降尘量时间变化趋势基本一致;不同季节地表降尘量的变化特征表现为冬季变化幅度最大,春季次之,夏秋季较低。(4)3种道路防护林内叶面滞尘与地表降尘均呈现出正相关关系,冬季、春季相关性较低,夏季、秋季较高。3、3种道路防护林滞尘的空间变化特征。(1)3种道路防护林叶面滞尘、地表降尘及TSP、PM10浓度空间变化特征相似,表现出明显的关联性,油松林和圆柏林内均表现为单谷型分布,银杏林内均表现为双谷型分布,与PM2.5、PM1的空间分布特征关联性微弱。(2)不同季节3种道路防护林叶面滞尘、地表降尘及TSP、PM10浓度空间变化特征均表现为冬季香山路侧滞尘量高,春季则为五环路侧较高,夏、秋季两侧无明显差异。(3)3种道路防护林内不同位置树体南北两侧的滞尘量有较大差异,总体表现为迎路面明显高于背路面,从林缘到林内,南北方向滞尘量的差距逐步缩小。4、气象条件对3种道路防护林滞尘作用的影响。(1)降雨对3种道路防护林叶面滞尘的影响表现为低雨量促进,高雨量减弱,对叶面滞尘的减弱作用表现为为银杏林油松林圆柏林。(2)不同风力等级对3种道路防护林的叶面滞尘均有促进,对银杏林促进作用最明显;地表降尘量随着风力等级的增大呈增长趋势。(3)重度污染天气及桑拿天对3种道路防护林叶面滞尘均有不同程度促进;对地表降尘均表现为减弱作用。


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