浙北平原重金属污染区绿化树种筛选研究

高洪娣　童敏　焦洁洁　黄玉洁　吴初平

（1浙江省林业生态工程管理中心　浙江杭州　310020；2浙江省海宁市林业果树技术服务站　314400；3浙江省林业科学研究院　浙江杭州　310023）



浙北平原重金属污染区绿化树种筛选研究

高洪娣1童敏2焦洁洁3黄玉洁3吴初平3

（1浙江省林业生态工程管理中心浙江杭州310020；2浙江省海宁市林业果树技术服务站314400；3浙江省林业科学研究院浙江杭州310023）

摘要：在桐乡市按照生活区、农业区、工业区等3个不同功能分区设立样地，对50种主要的乔木、灌木树种，根据其生长指数、生物量和重金属综合富集能力3个指标进行综合评价，最终筛选出适合浙北平原重金属污染区的骨干树种和基调树种，并提出了实际栽种中需优化树种配置等建议。

关键词：平原绿化；重金属污染；树种筛选

1研究区概况

桐乡市位于浙江省北部，杭嘉湖平原中部，境内地势平坦低洼，无山丘，平均海拔5.3m。该区地处北亚热带至暖温带的过度带，属于亚热带季风气候，年平均气温16.0℃左右，无霜期243天，具有日照充足、雨量充沛、温和湿润、四季分明等气候特点。成土母质主要为河流冲积物和湖泊沼泽淤积物，土壤主要为水稻土类(占81.99%)和潮土土类(占18.01%)〔1〕，主要积累的重金属为铅、镉、镍。区内的地带性植被为含有常绿成分的落叶阔叶林，主要乡土乔木建群种有香樟、榉树、枫杨、水杉、乌桕、榔榆；主要灌木有夹竹桃、红叶石楠、红花檵木、南天竹〔2〕等。

2研究方法

按生活区、农业区、工业区等3个不同功能区，各选择绿地或者通道两侧典型区域，建立观察测定样地15个，共计45个样地。每个绿地样地面积约20m×20m，通道绿化样地为50m×10m。调查树种为50种。分不同功能区开展研究，同一功能区内根据不同树种的生长指数、生物量和重金属综合富集系数3个指标进行综合评价，根据专家打分法，分别给各个指标赋予20分、40分、40分权重，各参试树种按照各评选条件分别得分并相加，即为该种最后得分〔3〕。其中，灌木树种因为生物量差异较小，评选指标为生长指数和重金属综合富集能力2个指标，权重分分别为40分和60分。根据得分的多少对树种进行排列，从而构建修复桐乡市土壤重金属污染区的树种配置模式。各指标研究方法如下：

树种生长指数计算公式为：生长指数=(Σ[(每级级值×该级株数)]/(总株数×该树种最高级值)])×100。其中分级标准采用何小弟等对扬州城市绿地树种的分级方法〔4〕，对50个植物品种进行调查。

生物量测定，对乔木进行每木检尺，测定树高、胸径、枝下高、冠幅等因子，对灌木调查盖度、株数、地径、平均高度等因子，然后采用袁位高等研究的硬阔相容性生物量模型和软阔相容性生物量模型〔5〕计算。重金属综合富集系数计算公式为：

其中CFi为树种相同器官各重金属的含量/土壤中相应的重金属含量，测定的重金属包括铅、镉、镍3种。

3结果与分析

为突出浙北平原地区森林防治重金属污染的生态功能，森林配置模式的结构主要以乔木为主，并合理配置灌木树种，同时考虑平原地区森林的其它生态功能，如滞尘和吸收二氧化硫，筛选出适合桐乡市生态环境建设的森林树种。

3.1植物筛选

不同功能区内根据不同树种的生长指数、生物量和重金属综合富集能力，对乔灌木的综合评价结果见表1—表6，其结果如下：生活区乔木前5位树种为梨树、黄山栾树、雪松、香樟和杨梅，灌木为八角金盘、南天竹、火棘、红叶石楠和小叶黄杨；农业区乔木前5位树种为垂柳、落羽杉、池杉、榔榆和苦楝，灌木为小蜡、南天竹、红叶石楠、桂花和红花檵木；工业区乔木前5位树种为雪松、香樟、构树、龙柏和广玉兰，灌木为构骨冬青、海桐、毛杜鹃、红花檵木和月季。

表1生活区乔木树种综合评价Table1 Comprehensive evaluation of treespecies of living area

表2生活区灌木树种综合评价Table2 Comprehensive evaluation of Shrub species of livingarea

表3农业区乔木树种综合评价Table3 Comprehensive evaluationof treespecies of agriculturalarea

表4农业区灌木树种综合评价Table4 Comprehensive evaluation of Shrub species of agriculturalarea

根据以上结果，选择对重金属元素有一定耐性、具有杀菌吸毒、造型优美的耐性树种作为基调树种，选择对多种重金属元素都能较大量富集的抗性树种作为骨干树种。

表6工业区灌木树种综合评价Table6 Comprehensive evaluation of shrub speciesof industrialarea

3.2基调树种

基调树种主要是指对重金属元素具有一定的富集吸收能力，生长状况良好的树种，多为重金属耐性树种，同时这些树种应具有较好的环境保护功能，如杀菌吸毒，滞尘和吸附大气污染物的能力，以及具有相应的景观效果。结合本次试验结果和其他学者研究成果〔6-7〕，适合桐乡市自然环境的基调树种主要包括以下树种：乔木树种如无患子、银杏、朴树、湿地松、水杉、榉树、合欢、洒金桃叶珊瑚、香橼、银杏、龙爪槐、女贞、杜英；灌木树种如南天竹、小蜡、小叶黄杨、紫荆、紫薇、月季等。

3.3骨干树种

骨干树种主要是指在重金属污染防护过程中起主要作用的树种，其对重金属元素的富集量和综合富集系数都较高。在本次试验过程中，通过对采样点所采集树种重金属富集量和富集系数的分析，筛选出以下树种作为骨干树种：乔木树种如香樟、雪松、黄山栾树、杨梅、梨树、垂柳、落羽杉、池杉、榔榆、苦楝、龙柏、构树、广玉兰；灌木树种如桂花、毛杜鹃、红叶石楠、金边黄杨、八角金盘、火棘、南天竹、构骨冬青、海桐、红花檵木和夹竹桃等。此外，其他文献报道〔8-9〕的富集重金属能力强的树种还有：木芙蓉、臭椿、紫穗槐、加拿大杨、五角枫、皂角、接骨木、石榴等。

4结语

树种选择是城市绿地健康发展的坚实基础，树种规划合理与否对城市绿地发挥其生态效应和景观效应至关重要。本文根据不同树种的生长指数、生物量和重金属综合富集能力进行综合评价，对符合浙北平原重金属污染区的基调树种和骨干树种提出了建议，具体施工时可根据实际情况选择栽种。建议考虑运用植物修复理念〔10〕及速生与慢生、常绿与落叶、乔木与灌木的合理配置，按照生态优先、生物多样性等要求，根据不同区块的目的、景观要求及生态服务功能设计不同的配置模式，以达到绿化和治污的最佳效果。

参考文献：

[1]许凤林,徐传云,夏胜平,等.桐乡市区域农业土壤环境质量评价[J] .浙江农业科学,2010,（4）: 866-868.

[2]蔡建武,金凯,刘丽月.浙北平原秋色叶植物资源调查及其生态应用研究[J] .现代农业科技,2013, （10）:178-180.

[3]钱锋,陈秋夏.温州三垟湿地沙河示范点水生植物筛选[J] .中国园林,2008，（11）:89-91.

[4]何小弟,孙传余,李晓储,等.扬州城市绿地树种配置关联分析[J].扬州大学学报(农业与生命科学版),2002,23(4):84-87.

[5]袁位高,江波,葛永金,等.浙江省重点公益林生物量模型研究[J].浙江林业科技,2009,29(2):1-5.

[6]凌柏芳.浙北平原水乡小城镇绿化树种选择和配置探讨[J].防护林科技,2010,5(3):109-110.

[7]杨学军,唐东芹,许东新,等.上海地区绿化树种重金属污染防护特性的研究[J].应用生态学报,2004,15(4):687-690.

[8]孙约兵,周启星,郭观林.植物修复重金属污染土壤的强化措施[J].环境工程学报,2007,1(3): 103-110.

The tree species option for greening in regions polluted by heavy metals in the plain of northern Zhejiang province

Gao Hongdi1，Tong Min2，Jiao Jiejie3，Huang Yujie3，Wu Chuping3
(1.Zhejiang Forestry Ecological Engineering Administration, Hangzhou 310020, China ; 2.Haining Forestry Fruit tree Technology Service Station of Zhejiang , Haining 314500, China; 3.Zhejiang Forestry Academy, Hangzhou 310023, China )

Abstract:Sample lands are prepared in the living area, agricultural area and industrial area of Tongxiang city to evaluate 50 major arbor and bush species via comprehensive evaluation methods of growing indices, biomass values and heavy metal enrichment ability, and finally find out the backbone tree species and key tree species suitable for planting in heavy metal contaminated area of Northern Zhejiang Plain and propose suggestions such as optimization of tree species configuration during actual planting etc.

Key words:plain greening; heavy metal contamination; tree species filtering

中图分类号：S725.1

文献标识码：B

文章编号：1004-7743（2016）02-0047-04

收稿日期：2016-03-10

基金项目：森林生态科技创新团队（2011R50027）