黄金宝树与福州市4种常见行道树生态效益的比较
2016-09-27陈齐明
陈齐明
(福建省鑫闽种业有限公司，福建 福州 350301)
黄金宝树与福州市4种常见行道树生态效益的比较
陈齐明
(福建省鑫闽种业有限公司，福建 福州 350301)
黄金宝树是我国20世纪90年代末从澳洲等地引进的优良彩叶芳香树种。为给黄金宝树的进一步推广应用提供科学依据，将黄金宝树与4种福州市常见行道树种的生态效益进行了比较研究。结果表明：各树种的降温增湿能力排序为黄金宝树<白兰花<香樟<杧果<小叶榕，树下空气负离子平均浓度排序为黄金宝树>小叶榕>杧果>香樟>白兰花，叶片滞尘能力则表现为小叶榕>杧果>黄金宝树>香樟>白兰花。在园林或城乡绿化应用中，黄金宝树能显著增加空气负离子浓度，可与小叶榕、杧果等树种搭配，进行形式多样的景观配置，实现景观效益和生态效益的双赢。
黄金宝树；福州市；行道树； 生态效益
“城中烟树绿波漫，几万楼台树影间。”这是北宋诗人陶弼描绘的一幅城市夏日风光图。万木葱茏，绿树如海，万千楼宇置身于树影间，满城的绿树在给城市带来勃勃生机的同时，也给人们创造了良好的生态环境。如今，随着我国城市化进程的加快、城市人口激增、城市规模不断膨胀，产生了城市空气污染、噪声污染、热岛效应等一系列环境问题。鉴于城市森林在美化城市景观、改善环境质量、调节生态平衡、保护人体健康等方面具有其他城市设施不可替代的作用，且是城市生态系统中具有自净功能的重要组成部分，国家大力推进城市森林建设[1，2]。行道树作为城市森林的主要组成部分，以“线”的形式将大、小公园(点)和居民区、风景区等公共绿地(面)连成一体，构筑成完整城市生态体系[3]。此外，一个城市行道树的景观面貌还是城市对外的“窗口景观”，结合道路两旁的建筑景观，彰显着城市的个性和特色[4]。因此，行道树树种的选择直接关系到城市森林建设的总体质量，直接影响着城市森林生态效益和综合功能的发挥[5]。
黄金宝树(MelaleucabracteataF.Muell.)又名千层金，是我国90年代末从澳洲等地引进的优良彩叶芳香树种[6，7]。黄金宝树具有生长快、抗逆性强、适生范围广、耐旱、抗涝和抗风等优良特性，无论是行道树或公园绿地、社区庭院、水边林缘效果均佳[8]。为此，本研究在兼顾景观效益的前提下，将黄金宝树与4种福州市常见行道树种的生态效益进行了比较研究，以期为福州市行道树选择提供新思路，为黄金宝树进一步的应用推广提供科学依据。
1 材料与方法
1.1试验地概况
试验在福建省鑫闽种业有限公司大树培育圃内进行，圃地位于福州市郊福清市石竹街道龙塘村山仔尾195号，圃地所在区域地处25°41′08″—25°41′36″ N，119°27′51″—119°28′09″ E，受南亚热带季风气候影响，夏长而无酷暑，冬短且少严寒，年平均气温一般在17～20 ℃，年积温6 532 ℃，年日照2 025 h，年降水量1 000～2 000 mm，年均相对湿度在75%～80%。
1.2试验材料
在大树培育圃中选择小叶榕(Ficusmicrocarpa)、杧果(Mangiferaindica)、香樟(Cinnamomumcamphora)、白兰花(Micheliaalba)四种福州市行道树最常用的树种与黄金宝树进行对比研究。每个树种选择3株长势差别不大，胸径12 cm左右、树高5 m左右，冠幅3 m×3 m的树作为试验样株。
1.3试验方法
于2015年7—9月选择晴朗无风的天气(晴天需是雨后持续天晴5 d以上)在培育圃的空旷处(作对比)及各样株树下树荫的几何中心，以1 m为半径围绕该中心按正三角形的格局分别摆放4个木支架，并在木支架上距地面垂直高度1.5 m处摆放TES-1362型数字式温湿度测量仪、ITC-201A型负离子测定仪，分别测定温度、空气湿度和空气负离子浓度。测定方法为：从8:00—17:00每隔1 h测定1次，测定时，木支架应随树荫的移动重新摆放，测量人员应远离仪器1 m左右读取数据，以免干扰试验。每次试验结束时，在每棵试验样株的东、南、西、北方位上方离地面3 m处随机采摘100片树叶存于洁净的采样袋中，做好标记后带回实验室参考陈锦旋[9]的方法进行滞尘能力分析。
1.4数据处理与分析
采用Microsoft Excel 2003进行数据统计和整理，采用DPS 数据处理系统进行数据分析，多重比较均采用Duncan氏新复极差法检验[10]。
2 结果与分析
2.1五树种降温增湿作用比较
通过观察黄金宝树、小叶榕、杧果、香樟、白兰花树下及对照点在8:00—17:00这一时间区间温度和湿度的变化情况，可以发现5树种树荫下的温、湿度变化整体趋势和对照点大致相同，其中温度均呈现为先上升后下降的倒“V”形变化，湿度均呈现为先下降后上升的“V”形变化；但5树种树荫下的温度均明显低于对照点，空气湿度则较对照点的要高。进一步将调查数据进行整理，并将5树种树荫下及对照点的温度、湿度进行单因素方差分析，结果如表1、表2。由表1、表2可知，与对照点相比，降温作用和增湿作用的排序均为小叶榕>杧果>香樟>白兰花>黄金宝树，且不同树种与对照点的平均温度、湿度均存在极显著差异。说明在早晨8:00到下午17:00这一时间区间，5树种对其树荫下的环境均具有显著或极显著的降温增湿效果。其中降温增湿作用最为明显的为小叶榕，从8:00到17:00，其树下最高温度为30.38℃，较对照点的最高温度37.21 ℃低了6.83 ℃；最低温度为27.67 ℃，较对照点的最低温度低0.85 ℃；平均温度为29.35 ℃，较对照点33.82 ℃的平均温度低4.47 ℃；平均降温率达13.23%。小叶榕树下的最大空气湿度为88.94%，较对照点的最大空气湿度高出8.21%，最小空气湿度为68.50%，较对照点的48.24%高了20.26%，平均增湿率为24.38%。
表1 5树种降温增湿能力分析
注：不同大、小写字母标分别表示差异极显著(P<0.01)，差异显著(P<0.05),下同
表2 5树种树下平均温度、湿度方差分析
2.2五树种树下空气负离子浓度比较
空气负离子具有清洁空气、杀菌和调节机能平衡的作用，是一种客观存在的生态环境资源，被誉为“空气维生素和生长素”[11]。
图1 5树种树下空气负离子浓度日变化曲线
个cm-3
个cm-3
树种最大值最小值平均值黄金宝树3135.691693.212259.09±142.30aA小叶榕2523.351258.501754.57±134.09bB杧果2478.921225.461692.28±132.93bB香樟2273.311085.981532.73±135.54bcBC白兰花1840.97961.451322.21±97.56cdBC对照1619.50716.261051.86±90.38dC
图1和表3表明，5树种树下空气负离子浓度在8:00-17:00的变化规律和对照点类似，均呈单峰型曲线，总体上表现为，8:00—9:00、16:00—17:00这两个时段空气负离子浓度较高，13:00—15:00这一时段空气负离子浓度偏低。不同树种及对照点的空气负离子浓度存在显著差异，平均浓度从高到低依次为：黄金宝树>小叶榕>杧果>香樟>白兰花>对照点。其中黄金宝树树下空气负离子平均浓度最高，为2 259.09 个·cm-3，极显著高于其他4树种树下及对照点的空气负离子平均浓度。小叶榕、杧果、香樟树下空气负离子平均浓度分别为1 754.57、1 692.28、 1 532.73个·cm-3，虽存在一定的差异，但未达到显著水平。小叶榕和杧果树下空气负离子平均浓度显著高于白兰花树下的1 322.21个·cm-3，极显著高于对照点的1 051.86个·cm-3。说明，5树种均能产生空气负离子，但不同树种产生空气负离子的能力不一样，黄金宝树在产生空气负离子方面较小叶榕、杧果、香樟、白兰花具有明显的优势。
2.3五树种的叶片滞尘能力分析
整理分析黄金宝树、小叶榕、杧果、香樟和白兰花的滞尘数据，并对这5树种的单位叶面积滞尘量进行单因素方差分析(表4、表5)。结果表明，5树种叶片形状各异，平均单叶面积差异较大，不同树种单位叶面积滞尘量存在极显著差异，且叶片的大小与单位叶面积滞尘量之间并无明显的相关性。平均单叶面积最大的是白兰花，其平均单叶面积为107.240 7 cm2，但其单位叶面积滞尘量仅0.383 9 g·m-2。而平均单叶面积最小的黄金宝树单位叶面积滞尘量为0.848 5 g·m-2，极显著大于白兰花，也极显著大于平均单叶面积为31.257 4 cm2的香樟的0.662 6 g·m-2的单位叶面积滞尘量，但小于小叶榕和杧果的单位叶面积滞尘量。小叶榕、杧果的平均单叶面积分别为21.551 7 cm2、74.5074 cm2，单位叶面积滞尘量分别为1.122 1 g·m-2，0.964 6 g·m-2。
表4 5树种叶片滞尘能力对比分析
表5 5树种叶片滞尘能力方差分析
3 小结与讨论
对比黄金宝树与小叶榕、杧果、香樟和白兰花的生态效益，各树种的降温增湿能力排序为黄金宝树<白兰花<香樟<杧果<小叶榕，树下空气负离子平均浓度排序为黄金宝树>小叶榕>杧果>香樟>白兰花，叶片滞尘能力则表现为小叶榕>杧果>黄金宝树>香樟>白兰花。
虽然在降温作用方面，黄金宝树的表现不佳，但只是弱于小叶榕和杧果，与香樟、白兰花的差异并不显著；在增湿方面，黄金宝树树下平均70.90%的空气湿度的相对于空旷地平均61.77%的空气湿度，增湿率为14.78%，排名最末。
但实际上和增湿作用最强的小叶榕相比，差异并未达到极显著水平。而在提升空气负离子浓度方面，黄金宝树树下空气负离子浓度在8:00-17:00这一时间区间始终高于小叶榕、杧果、香樟、白兰花，其树下空气负离子最低浓度为1 693.12个·cm-3，较小叶榕树下空气负离子平均浓度还高了0.84个·cm-3。在阻滞空气中的尘土方面，黄金宝树表现尚可，其单位叶面积滞尘量为0.848 5 g·m-2，虽次于小叶榕和杧果，但强过香樟和白兰花。这是因为小叶榕、杧果相对于黄金宝树、香樟和白兰花枝叶更为茂密，且枝叶间相互间隙更小，造成树荫下空气流动性相对较弱，植物因光合蒸腾作用散发出的水汽更容易附着在树体四周，从而达到更好的降温增湿效果；黄金宝树、小叶榕、杧果树叶均为革质，香樟、白兰花树叶为薄革质，革质叶片较薄革质叶片角质层发达，叶片表面粒状蜡质形成的凹陷相对更多，相对更容易滞留空气中的灰尘；5树种中，黄金宝树叶片小而细尖，较其他类型的叶片更容易通过尖端放电、光电效应增加空气负离子浓度。因此，在园林或城乡绿化应用中，利用黄金宝树能显著增加空气负离子浓度、抗逆性强、耐修剪的特性，根据黄金宝树的生长习性，遵循园林绿化造景艺术的原则，与小叶榕、杧果等树种搭配，进行形式多样的景观配置，既可提升景观效果，又能产生较好的生态效益。
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Comparison on Ecological Benefits ofMelaleucabracteataand Four Kinds of Common Street Trees in Fuzhou City
Chen Qiming
(Xinmin Seedling Limited Company of Fujian Prov.,Fuzhou 350301,China)
Melaleucabracteatais a good color aromatic species tree which introduced in China in the ends of 1990s from Australia. In order to provide scientific basis for further application ofM.bracteata,comparison on ecological benefits ofM.bracteataand four common street trees in Fuzhou City were conducted. Result shows that the ascending order of effects for cooling and humidifying of various species isM.bracteata
Melaleucabracteata;Fuzhou City;street trees;ecological benefits
1005-5215(2016)09-0008-03
2016-07-27
福建省林业厅科研项目
陈齐明(1967-)，男，福建福清人，高级工程师，从事种苗研发和景观生态学研究.
S731.8
A
10.13601/j.issn.1005-5215.2016.09.003
。
