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重庆主城区常见树种及植物群落对空气颗粒物的调控作用研究

郑铭浩  
【摘要】:本研究以重庆主城区常见树种及植物群落为研究对象,通过对植物叶片进行采样以及常见植物群落内外的空气颗粒物浓度监测,利用空气颗粒物气溶胶再发生器、Dustmate粉尘(可吸入颗粒物)检测仪实现空气颗粒物的定量化测量,研究了重庆主城区常见树种对空气颗粒物的消减作用和重庆主城区常见植物群落对空气颗粒物的消减作用这两方面的内容。主要研究结果如下:(1)通过对重庆主城区82种树种叶片的采集研究发现,树种叶片吸附空气颗粒物以以粒径大于10μm的颗粒物为主,各种树种叶片上吸附PM10量占TSP量的比重普遍低于30%,对PM2.5的吸附值远低于PM10和TSP,占比不足5%,不同树种单位面积叶片吸附TSP的能力大小关系与吸附PM10的能力大小关系比较一致,与PM2.5不一致。城市公园采样的61种树种中荚蒾和二球悬铃木吸附TSP和PM10的能力最强,羊蹄甲吸附TSP和PM10能力最弱,郊野公园采样的21种树种中吸附TSP能力最强的是山胡椒和毛桐,它们单位面积吸附PM10的能力也都相对较强,吸附TSP和PM10能力较弱的是重阳木和白兰。(2)不同生长型的树种对空气颗粒物的吸附能力存在较大差异:常绿乔木、常绿灌木、落叶乔木、落叶灌木4种生长型树种单位面积叶片吸附TSP、PM10量的大小依次为落叶灌木落叶乔木和常绿灌木常绿乔木,夏季四种生长型树种平均吸附PM10占TSP比例介于20%至30%之间,而平均吸附PM2.5占TSP比例低于5%;针叶树种单位面积叶片对TSP、PM10和PM2.5的吸附量要显著高于阔叶树种。(3)不同叶片表面结构的树种对空气颗粒物的吸附能力存在较大差异:阔叶树种中有较多绒毛的树种或有较多沟槽的树种对TSP、PM10、PM2.5吸附能力总体较强。马尾松、雪松等松针类叶片对空气颗粒物的吸附能力也相对较强,吸附PM2.5的能力明显高于其他叶片形态的树种。(4)通过对其中6个树种3个季节的研究发现,不同季节树种对空气颗粒物的吸附量存在一定差异:树种叶片吸附TSP值在冬季最高,春季与夏季没有显著差异;树种叶片吸附PM10和PM2.5值都是冬季最高,其次是春季,在夏季最低。此外,树种叶片上吸附的PM10量占TSP量比例在不同季节存在显著差异,夏季吸附PM10占TSP的吸附比例最低。(5)通过对其中6个树种在3种不同生境的研究发现,不同生境树种吸附空气颗粒物存在较大差异:树种单位面积叶片吸附TSP量与PM10量与环境空气污染程度大体呈现正相关关系,树种单位面积叶片吸附TSP量和PM10量的大小排序都为道路绿地城市公园郊野公园,但不同生境中同种树种吸附PM2.5没有显著规律。此外,不同生境下树种叶片吸附PM10量占TSP量的比例存在显著差异。(6)不同植物群落调控空气颗粒物能力存在一定差异:自然植物群落对TSP、PM10、PM2.5的消减率均高于人工植物群落,且植物群落对TSP的消减率要高于对PM10以及PM2.5的消减率,对PM2.5的消减率总体来说最低;针叶林和针阔混交林对空气颗粒物TSP、PM10、PM2.5的消减率较高,疏林草地和草地或草坪对空气颗粒物的消减率最低;郁闭度大小与植物群落调控空气颗粒物的能力密切相关,郁闭度在0.6以上的植物群落对空气颗粒物的消减作用高于郁闭度在0.4~0.6和郁闭度小于0.2的植物群落。


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