绿化树木叶片滞尘量差异性分析

摘要：为揭示安阳市绿化树种的滞尘规律，选择3个功能区12种绿化树木对其叶片滞尘量进行分析。结果表明，毛白杨（Populus tomentosa Carr.）、国槐（Sophora japonica L.）、紫叶李（Prunus cerasifera Ehrh. f. atropupurea Rehd.）、臭椿[Ailanthus altissima（Mill.）Swingle]、大叶女贞（Ligustum lucidum Ait.）、白蜡（Fraxinus chinensis Roxb.）、枇杷[Eriobotrya japonica（Thunb.）Lindl.]、栾树（Koelreuteria paniculata Laxm.）、小叶黄杨[Buxus sinica（Rehd. et Wils.） Cheng ex M. Cheng subsp. sinica var. parvifolia M.Cheng]、紫荆（Cercis chinensis Bunqe）、构树[Broussonetia papyrifera （L.） L'Hér. ex Vent.]、椤木石楠（Photinia davidsoniae Rehd. et Wils.）的单叶滞尘量分别为8.144、1.912、2.993、4.512、2.139、0.936、55.552、1.398、0.190、8.172、5.417和0.465 mg，单位面积滞尘量分别为0.344、0.366、0.309、0.484、0.101、0.054、0.841、0.132、0.625、0.067、0.194和0.113 mg/cm2。以枇杷和小叶黄杨的叶片单位面积滞尘能力较强，构树、栾树、椤木石楠、大叶女贞、紫荆和白蜡相对较弱，臭椿、国槐、毛白杨和紫叶李居中。对单叶滞尘量而言，枇杷、紫荆和毛白杨的最大，构树、臭椿、紫叶李、大叶女贞、国槐和栾树居中，白蜡、椤木石楠和小叶黄杨最小。

关键词：绿化树木；叶片；滞尘；差异性

中图分类号：S79；X511；X820.6 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）18-4423-04

随着社会进步和城市发展，人类对自然的破坏越来越严重，如工业生产及城市规模扩大使生态环境恶化，有害气体及粉尘增多日趋明显，，造成人与自然之间的矛盾也日益突出。而城市绿化树种是城市生态系统的组成部分，也是改善环境的重要载体，不但有调节小气候、杀菌等方面的功能，而且对阻挡、吸附粉尘起着不可替代的作用。近年来，国内外许多学者开展了城市绿化树种的滞尘效应研究，一方面是关于树种的滞尘机制研究[1-4]，另一方面是关于时间（季节）变化对不同树种的叶片滞尘量的影响[5-7]。另外，还有许多学者对中国的东北、华北、华东、华南、西南及西北等地区诸多城市开展了不同方式的植物滞尘效应研究[8-17]，而针对中原地区的工业城市安阳市开展绿化树木滞尘规律研究鲜见报道。为此试验在安阳市选择了3个功能区12种绿化树木开展了调查，对绿化树种的滞尘规律进行了分析，以期为安阳市绿化树种的选择和配置提供一定的参考。

1 材料与方法

1.1 植物材料

根据安阳市城市功能分区状况设立采样点，分别在工业区（GYQ）的化工路、文教区（WJQ）的大学城和闹市区（NSQ）的解放路3个功能区选取常见道路绿化树木12种， 12种道路绿化树木分别是毛白杨（Populus tomentosa Carr.）、国槐（Sophora japonica L.）、紫叶李（Prunus cerasifera Ehrh. f. atropu-purea Rehd.）、臭椿[Ailanthus altissima（Mill.）Swingle]、大叶女贞（Ligustum lucidum Ait.）、白蜡（Fraxinus chinensis Roxb.）、枇杷[Eriobotrya japoni-ca（Thunb.）Lindl.]、栾树（Koelreuteria paniculata Laxm.）、小叶黄杨[Buxus sinica（Rehd. et Wils.）Cheng ex M. Cheng subsp. sinica var. parvifolia M.Cheng]、紫荆（Cercis chinensis Bunqe）、构树[Broussonetia papyrifera（L.）L'Hér. ex Vent.]、椤木石楠（Photinia davidsoniae Rehd. et Wils.）。

1.2 样品采集、处理与测定

在2011年秋季的第一场雨后第五天，于各采样点选定生长健康的各绿化树种，每种树木测量胸径和高度，尽量保持生长状况的一致性。每树种选定3株采集叶样，采样位置选择树冠多个方向，同时结合树冠上、中、下各层次，将采集后的叶片封存于塑料袋中并尽快带回实验室处理。具体操作上先将样品用去离子水浸泡2 h、浸洗掉叶片上的附着物，用镊子将叶片夹出，再用已烘干并称重（电子天平）的滤纸（W1）过滤浸洗液；将滤纸于74 ℃下烘24 h，然后再称重滤纸（W2），2次称重的质量之差即为采集样品上所附着的降尘物质量，重复10次，取均值。另外分别采集每一参试树种的叶片10～20片，在室内用打孔器打孔，应用小圆片面积与10～20片叶的面积比例关系计算出全部叶面积（a）。单位面积滞尘量G=（W2-W1）/a，单叶滞尘量=测试某一树种所有取样叶片滞尘量/叶片数目。

1.3 数据处理

试验数据采用Microsft Office Excel 2000软件进行处理，再应用SPSS 17.0和Word 2003软件完成数据的统计、分析及图表制作。

2 结果与分析

2.1 12种绿化树木的单叶滞尘量

对安阳市常见绿化树种的胸径、高度与各功能区的单叶滞尘量测定、计算结果见表1。从表1可见，工业区和闹市区的各树种单叶滞尘量绝大部分位居文教区之上，具体地说，工业区同树种的单叶滞尘量如国槐（2.345 mg）、白蜡（1.072 mg）、枇杷（71.246 mg）、小叶黄杨（0.256 mg）、椤木石楠（0.653 mg）分别是文教区同树种（分别为1.718、0.762、30.213、0.121、0.231 mg）的1.36、1.41、2.36、2.12、2.83倍；闹市区的毛白杨（10.323 mg）、紫叶李（4.788 mg）、臭椿（6.098 mg）、大叶女贞（2.855 mg）、栾树（1.653 mg）、紫荆（11.475 mg）、构树（8.688 mg）分别是文教区同树种（分别为4.156、1.502、2.091、1.315、1.004、3.783、3.017 mg）的2.48、3.19、2.92、2.17、1.65、3.03、2.88倍。不同树种在不同的功能区其单叶滞尘量之间差异较大，如工业区、闹市区和文教区的枇杷单叶滞尘量分别为71.246、65.196、30.213 mg，而小叶黄杨单叶滞尘量在工业区、闹市区和文教区分别为0.256、0.192、0.121 mg，枇杷单叶滞尘量分别是小叶黄杨的279、340、250倍；又如毛白杨在工业区、闹市区和文教区的单叶滞尘量分别为9.954、10.323、4.156 mg，分别是小叶黄杨的39、54、34倍。

单叶面积（S）是不同种类的树木单叶滞尘量存在较大差异的重要影响因素之一，对3个功能区各树种单叶滞尘量与单叶面积作线性关联分析，结果单叶滞尘量=7.542 S+0.671，R2=0.747，表明单叶滞尘量与单叶面积线性关联分析的相关性显著（P

2.2 12种绿化树木叶片的单位面积滞尘量

城市里不同功能区的污染程度对植物截留粉尘能力的影响非常明显，试验对安阳市3个功能区常见树种叶片的单位面积滞尘量测定结果见表2。从表2可见，多数树种的叶片单位面积滞尘量空间差异明显，以工业区的大多数树种叶片单位面积滞尘量居首位，如国槐（0.622 mg/cm2）、臭椿（0.743 mg/cm2）、白蜡（0.077 mg/cm2）、枇杷（1.146 mg/cm2）、栾树（0.175 mg/cm2）、小叶黄杨（0.838 mg/cm2）、椤木石楠（0.153 mg/cm2）分别是文教区同树种（分别为0.158、0.191、0.028、0.315、0.076、0.252、0.072 mg/cm2）的3.94、3.89、2.75、3.64、2.30、3.33、2.13倍；并且闹市区的毛白杨（0.521 mg/cm2）、紫叶李（0.549 mg/cm2）、大叶女贞（0.125 mg/cm2）、紫荆（0.092 mg/cm2）、构树（0.368 mg/cm2）叶片的单位面积滞尘量高于工业区。部分树种的叶片单位面积滞尘量差异较大，如工业区的臭椿、枇杷、小叶黄杨的叶片单位面积滞尘量分别是同一功能区紫荆（0.075 mg/cm2）的9.91、15.28、11.17倍；文教区的臭椿、枇杷和小叶黄杨分别是同一功能区白蜡（0.028 mg/cm2）的6.82、11.25、9.00倍。对3个功能区各种树木叶片单位面积滞尘量的平均值进行比较、排序，结果从大到小排列为枇杷、小叶黄杨、臭椿、国槐、毛白杨、紫叶李、构树、栾树、椤木石楠、大叶女贞、紫荆、白蜡。

3 小结与讨论

试验结果表明，树种的单叶滞尘量与单叶面积之间存在一定的正相关关系，因此单叶面积较大可能是导致供试树种枇杷、紫荆、毛白杨单叶滞尘量较多的重要因素之一，另外与植物叶面毛被密度也有相关[3]。俞学如[18]对南京市道路绿化树的研究表明，构树全年的平均单叶滞尘量大于大叶女贞，这与本研究结果一致。黄慧娟[19]研究了保定市常见绿化树种的环境效应，结果表明，雨后第七天，道路旁的树木单叶滞尘量大于校园内的树木，史晓丽[20]对不同地点树种的滞尘能力进行比较，发现道路旁的国槐、白蜡、构树和紫叶李在21 d内的滞尘总量分别是校园内同种树木的1倍以上，本研究结果表明，绿化树种在工业区的单叶滞尘量也大于文教区，与黄慧娟、史晓丽的研究结果一致。

叶片单位面积滞尘量能在一定程度上反映树木叶片滞尘能力的大小，试验发现紫荆、大叶女贞、白蜡和椤木石楠的叶片滞尘能力相对较差，原因可能是它们的叶片具有蜡质表层或叶片表面光滑、滞留的颗粒物易被风刮掉所致；而枇杷、国槐、小叶黄杨、臭椿和紫叶李的叶片滞尘能力较强，原因可能是国槐叶片表面的自由能较高、枇杷和臭椿与紫叶李叶片表面结构粗糙、小叶黄杨对地面扬尘的拦截能力较强造成的；但是植物叶片滞尘能力强弱最终受多种因素的影响，如还与树种叶片的气孔数量、毛被密度、叶表面结构、叶片表面润湿性和表面自由能有关。王会霞等[3]研究表明，叶片滞尘量与尘埃和叶面的接触角呈显著的负相关，与表面自由能呈显著正相关。国槐、栾树叶片的正面接触角大于90°，其色散分量占表面自由能的90%以上；而大叶女贞叶片的正面接触角小于90°，其色散分量占表面自由能的80%以下，这表明各种树木滞尘能力高低受多个内部因素影响，有促进的、也有限制性的，最终决定于各个因素贡献的比率大小。

试验结果表明，毛白杨、国槐、紫叶李、臭椿、大叶女贞、白蜡、枇杷、栾树、小叶黄杨、紫荆、构树和椤木石楠单叶滞尘量分别为8.144、1.912、2.993、4.512、2.139、0.936、55.552、1.398、0.190、8.172、5.417和0.465 mg，单位面积滞尘量分别为0.344、0.366、0.309、0.484、0.101、0.054、0.841、0.132、0.625、0.067、0.194和0.113 mg/cm2。以枇杷和小叶黄杨的叶片单位面积滞尘能力较强，构树、栾树、椤木石楠、大叶女贞、紫荆和白蜡相对较弱，臭椿、国槐、毛白杨和紫叶李居中。对单叶滞尘量而言，枇杷、紫荆和毛白杨的较大，构树、臭椿、紫叶李、大叶女贞、国槐和栾树居中，白蜡、椤木石楠和小叶黄杨较小。

试验仅在2011年秋季对12个树种的叶片单位面积滞尘量和单叶滞尘量进行了比较分析，虽然能从一个方面反映不同树种的滞尘能力，但离全面反映不同树种不同季节在阻挡、截留与吸滞尘埃方面的差异还远远不够。因此在城市绿化植物滞尘效应研究中应选择适合本地生长的、滞尘能力强的植物，并与乔灌草进行合理搭配，让多株树木组成群体形成片林或小森林，这样的群体滞尘能力将大大强于孤立树木，并且这种群体在不同季节阻挡、截留与吸滞尘埃方面更具有试验的可信度与代表性。

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