肇庆市城区抗污染改善环境空气质量绿化树种的选择
2019-06-17高东莲
高东莲
(广东省肇庆市林业科学研究所,广东 肇庆 526020)
1 引言
近年来,肇庆市环境空气质量持续下降,受到广大市民的严重关切,全市城区环境空气的质量不仅对本地居民的生活及身体健康产生影响,同时也将影响肇庆作为一个旅游城市在旅客心目中的形象。改善环境空气质量,除了严格控制污染源外,城市林业作为一个维持城市生态平衡,提高空气质量,改善人居环境的重要因素,在提高城区空气环境质量方面有着不可替代的作用。因此,在城市林业相关工作中,推广种植兼具观赏、降尘、除噪及吸收空气污染物的树种,成为一条改善城区的空气质量的有效途径。就肇庆市城区抗污染、改善环境空气质量绿化树种的选择提出一些建议和意见。
2 肇庆城区气候
肇庆城区地处北回归线南侧,在大陆和海洋之间的边缘地带,辖境同海洋的直线距离仅约100 km。由于海陆之间及其温度的差异,产生了独特的以一年为周期的冬夏季风环流。夏季吹偏南风,冬季吹偏北风。为南亚热带季风湿润型气候的地区之一,年平均温度为22.1 ℃,年平均降水量达1613.7 mm,年平均日照为1815.72 h,年平均积温7989.3 ℃。这些数字表明本区是雨量丰富、阳光充足、气候温暖的地方。但其雨量、温度、日照均随冬夏季风的交替、进退的变化而变化,产生了明显的季节气候变换的规律。使各季度气候各有不同的特点。
春季(3~5月)是冬季风向夏季风交替的过渡时期,南方暖空气迅速增强,北方冷空气逐渐减弱,在冬夏季风进退的拉锯过程中,高空小槽小涡活动频繁,地面低压锋面活跃,降水量增多,温度逐渐回升,后期常有暴雨。
夏季(6~8月)盛行湿热的东南或西面气流,受西南低压槽的影响较大,常有雷暴雨发生,盛夏副热带高压增强,在高压脊西伸的影响下,常出现高温酷暑天气。其次,台风出现频繁,常带来暴雨或大暴雨。
秋季(9~11月)是夏季风向冬季风交替的时期,由北方吹来的干冷季风逐渐代替从南方吹来的湿热季风,由于冷高压逐渐南移,降水量随着逐渐减少,10月开始转入干燥季节,出现以秋高气爽为主的天气状况。
冬季(12月至次年2月)盛行干冷的偏北气流,常有寒潮侵袭,引起急剧降温或出现低温阴雨天气,但其延续时间一般不会太长。年最冷的1月份平均温度仍在10 ℃以上,故全市虽有干冷的冬季,却无真正的冬天(平均温10 ℃以下为冬季)。
3 肇庆市城区空气污染物主要组成
2018年肇庆市城区空气质量综合指数为4.32,同比下降3.4%;优良天数比例为83.6%,同比下降1.1%,其中优占34.5%,良占49.0%,轻度污染占13.7%,中度污染占2.7%。城区细颗粒物(PM2.5)浓度为39 μg/m3,同比下降4.9%;可吸入颗粒物(PM10)浓度为55 μg/m3,同比下降3.5%;臭氧(O3)日最大8 h均值第90百分位数为160 μg/m3,同比上升1.3%;二氧化硫(SO2)浓度为13 μg/m3,同比下降7.1%;二氧化氮(NO2)浓度为36 μg/m3,同比同比下降2.7%;一氧化碳(CO)24 h平均浓度第95百分位数为1.2 μg/m3,同比下降14.3%。城区首要污染物占比最高为臭氧(O3),其作为首要污染物的比例为47.7%;其次为细颗粒物(PM2.5),占比为36.2%,二氧化氮(NO2)和可吸入颗粒物(PM10)占比分别为10.5%和5.6%。[1]
图1 2018年肇庆市城区空气质量类别分布
2018年全省PM2.5、PM10、NO2、O3-8h、SO2和CO 6项污染物年评价浓度,除了臭氧日最大8 h均值(O3-8h)指标外,其他全部实现同比下降。其中,深圳、汕头、河源、梅州、惠州、汕尾、阳江、湛江、茂名、揭阳、云浮11个城市,环境空气所有污染物质均达到国家二级标准。包括肇庆市在内10个城市没有达到国家二级标准。韶关、东莞、肇庆、清远4个市PM2.5指标尚未达标。
图2 2018年肇庆市城区首要污染物比例
2018年全省各城市按照环境空气综合质量指数排名,汕尾、湛江和茂名位列前三,广州、佛山和清远位列后三。其中2018年1~10月全省城市环境空气质量及变化排名肇庆位列第18名(其中上半年排名21名,位列最后),2018年11月、12月肇庆分别位列第19名。
4 肇庆市城区绿化现状
4.1 城区绿地面积及绿化覆盖率
2016~2017年,全市新建城区公园38个,公园绿地550 hm2;建设城区主干道100多条;新建街心公园50个;新增城区绿地面积1050 hm2。目前,肇庆市城区绿地面积3933.88 hm2,建成区绿化覆盖率48.42%;人均公园绿地面积20.35 m2;城区乔木种植比例63.55%;街道树冠覆盖率29.01%[3]。
4.2 城区绿化树种概况
4.2.1 公园绿地
公园绿地种植主要有:南洋杉、竹柏、水杉、池杉、凤凰木、木棉、黄槐、大花紫薇、尖叶杜英、非洲桃花心木、刺桐、白兰等。
4.2.2 庭院绿化
全市庭院绿化主要种植:香樟、黄樟、白兰、重阳木、腊肠树、枫香、人面子、吊瓜树、桂花、山茶花、菠萝蜜、琴叶榕、合欢、鸡蛋花、罗汉松、荷花玉兰、美丽异木棉、芒果、紫荆、凤凰木、大王椰子等。
4.2.3 城市道路绿化
肇庆市城市道路绿化主要种植:秋枫、橡胶榕、细叶榕、大叶榕、香樟、阴香、细叶榄仁、凤凰木、白兰、人面子、芒果、盆架子、桃花心木、蝴蝶果、黄花梨、美丽异木棉、红花紫荆、蓝花楹、幌伞枫、尖叶杜英、大叶紫薇等。
4.3 存在的问题
4.3.1 城区周边森林生态系统生态功能较低
我市城区周边森林以马尾松为主体,树种单一,生物量和生产量都很低,通过对现有森林植被进行保护和改造,可以大幅度提高生物量和净生产量,同时,选择抗污染强、吸收氮氧化物、SO2、CO2和释放O2能力强的植物,城区周边森林对城市环境的改善作用将大大加强。
4.3.2 城区绿化 “绿积量”低
目前,全市城区绿化各项指标都较高,但“绿积量”低。“绿积量”是一种立体指标,是一定区域内单位土地面积上绿色植被的体积或含量,现在所用的城市绿化覆盖率和人均绿地面积,只能表示绿地的投影状态,属于平面指标,需要用一种能真实衡量绿地生态价值和作用的指标,“绿积量”或“生物量”可以更客观地反映绿化的真实情况。近年来,全市城区园林绿化过于偏重于视觉效果,整形植物、落叶或半落叶树种、草地比例太大,而叶面积指数高、生物量大、具有降尘及净化空气效果显著的常绿乔木树种比例严重不足。
5 肇庆城区绿化树种选择
城市园林树木在提高城镇居民视觉感受的同时,在除尘、降噪、吸收空气污染物方面的作用也不容忽视。在城市进行园林绿化时,增加单位绿化面积上的绿积量,不仅可以增加绿地群落的稳定性,同时也可以增加单位面积上绿化植物在除尘、降噪、吸收空气污染物方面的能力。因此,在城市绿化过程中除考虑园林树种的景观效果外,还应考虑树种在除尘、降噪、吸收空气污染物方面的能力,注重绿积量的提升。
5.1 城市绿化树种选择原则
5.1.1 适地适树原则
选择的树种不仅要适应本地区的气候条件,同时要适应本地城镇土壤条件,即城镇土壤呈碱性化、土壤结构差、贫瘠及土壤重金属污染严重的现实;以及自然山体土壤呈酸性、土壤肥力状况不理想实际情况。以及此气候条件下的多种立地环境,包括平原、丘陵、山地、湿地、天台花园、城市道路中间绿化带、不同类型的工业区等。
5.1.2 尊重现状原则
在既有城市绿地应用植物现状的基础上,科学地选择主要树种及一般树种,使树种种类构成更科学,从而使本市城区绿地的生态效益、景观效益以及社会效益得到较大的提高。
5.1.3 生态原则
(1)树种选择时强调以乔木为主,规划应用的乔木种类应多于灌木及草本植物种类。
(2)树种选择时应考虑速生、中生与慢生种类的合理搭配,使绿地前期能快速达到一定绿积量,中后期又有稳定的绿积量,从而实现绿地生态效益的最大化。
5.1.4 彰显特色原则
(1)按照本市属于南亚热带季风常绿阔叶林地带的实际,应着重选择本气候带内的植物种类作为构建城区绿地人工植物群落骨架,彰显本气候带自然植物景观特色。
(2)根据本市组团式发展的特色,不同区构建差异化的植物景观特色。
(3)通过不同绿地类型规划应用植物的差异,以形成多样化的植物景观。
5.1.5 节约原则
(1)通过选用耐粗放管理的植物种类,引导城市绿化建成以乔木为主的节约型绿地。
(2)选用经过实践检验的树种作为主要树种,其他搭配树种也主要为乡土树种,减少树种的盲目选用带来的风险。
5.1.6 以人为本原则
选择树种趋利避害,做到以人为本。对于人群活动多的绿地,避免应用有害植物;对于城市道路行道树注意选择抗风且遮荫好的树种;而停车场多选择冠大荫浓的树种等。
5.2 生物量较大的主要绿化树种
生物量较大的主要绿化树种种类介绍见表1。
表1 生物量较大的主要绿化树种种类及其简介
续表1
序号种名科属主要属性特异属性22石栗大戟科常绿大乔木,喜阳,喜深厚肥沃沙壤土,不耐积水,生长快,萌芽力强,但枝条脆易断,抗风力弱。宜作干道分车带及内街行道树↑速生树种☆观花树种23黄兰木兰科常绿乔木。喜光,喜肥沃疏松、土层深厚的土壤,干直、速生,树姿美观,夏季开黄花,香味比白兰更浓※芳香植物◎乡土树种☆观花树种○观果24白千层桃金娘科常绿大乔木, 树冠塔形,枝叶细腻、密集,喜阳,耐旱耐湿, 抗烟尘性强。缺点是大苗移栽难度高☆观花树种25大叶桃花心木楝科原产中美洲,常绿大乔木,叶色深绿,椭圆形树冠,树干通直,耐旱,抗污染↑速生树种26水翁桃金娘科常绿乔木,多生于水边,喜水耐湿。树冠浓密,花、叶、皮可入药,果可食◎乡土树种☆观花树种○观果☉招鸟树种27人心果山榄科常绿乔木,喜高温多湿气候,适应性强,树冠圆形或金字塔形,多枝叶茂,叶绿亮泽,姿态优美,抗烟尘,污染力较强。诱鸟树种☉招鸟树种28非洲桃花心木楝科常绿大乔木,树干通直,冠大荫浓,树型美观,生长速度快,抗风,适应性强,耐粗放管理,病虫害少,移栽易成活。缺点是要经常修剪以保持树型↑速生树种29阴香樟科常绿中乔木,喜光,喜温暖多湿气候,适应性强,幼年及青年期树冠浓密,抗风、耐寒#色叶植物◎乡土树种30幌伞枫五加科常绿大乔木,树干通直,树姿美雅,大型多回羽状复叶仿佛张开的雨伞,亭亭直立甚为壮观。喜光,喜高温多湿,耐半荫,不耐寒,较耐干旱、贫瘠◎乡土树种31菠萝蜜桑科常绿乔木,株高可达20 米。叶互生,长椭圆形或倒卵形,革质,全缘或偶有浅裂。复合果卵状椭圆形,常生于树干,重量可达50 公斤,为世界之冠,果色金黄,味香甜,可食用○观果32红桂木桑科常绿乔木,树高可达15 米,阳性树种,树冠圆形,树干通直,叶色深绿。对土壤要求不严,但以酸性土壤为宜,抗污染。宜作次干道或居住区道路行道树◎乡土树种☉招鸟树种33环榕桑科常绿乔木。叶薄革质,枝叶繁茂、亮绿,喜光、喜温暖湿润气候,可作行道树、环境保护树◎乡土树种○观果34垂枝无忧树苏木科常绿乔木,树冠广卵型。幼叶紫红色,幼枝柔软下垂。花腋生,橙黄色,花期5—6 月。喜排水良好的沙壤土,对土壤的酸碱度要求不严#色叶植物◎乡土树种☆观花树种35蝴蝶果大戟科常绿中乔木,国家三级保护树种。枝叶浓密,树形美观。喜光,喜温暖多雨气候,对土壤适应性广,有一定抗污能力。但生长速度较慢★国家保护植物◎乡土树种36苹婆梧桐科常绿中乔木,树形近圆形,叶色浓绿,枝叶茂密,叶片较大,质感粗犷,可应用于各类绿地◎乡土树种☆观花树种○观果☉招鸟树种
5.3 抗污染树种介绍
5.3.1 交通污染区行道树种选择
城市行道树在其所处道路这个特定的污染环境下应当具备对有毒气体的吸收或抵抗力强,对烟尘的吸滞力强,吸噪隔音效果好等特性。在考虑树木的抗污减污能力时,还应包括减污、吸滞烟尘的时效性。常绿树种终年有浓密树冠的存在,能在每个季节保持其防护效果。落叶树种在冬季会因叶片脱落而丧失绝大部分防护作用。所以,常绿树种为道路的首选绿化树木。抗交通污染树种选择如下。
一级选用树种:抗污能力强,吸污能力强。生长良好,受害较轻,吸收铅含量大,如白兰花、垂叶榕、人面子、非洲桃花心木、白千层等。
二级选用树种:抗污能力强,吸污能力弱。叶片受害较轻,吸收铅含量较小,如黄槐、羊蹄甲、红花紫荆、石栗、高山榕、大叶紫薇等。
三级选用树种:抗污能力弱,吸污能力强。受害较重,吸收铅含量较大,如细叶榕、秋枫、木棉、大叶榕、芒果、假苹婆等。
不宜选用树种:抗污能力弱,吸污能力弱。受害重,吸收铅含量小。如有阴香。
根据有关研究资料,其他可选作肇庆市抗污行道树的植物有:石栗、盆架子、白蜡树、银桦、黄槿、扁桃、海南蒲桃、蒲桃、夹竹桃、大红花、黄榕、福建茶、驳古丹、红背桂、樟树等。
5.3.2 工业污染区树种选择
树种选择总原则是,既考虑树种抗污染的特性,又兼顾其观赏性,既考虑适地适树,又考虑人工群落的生态稳定性,避免树种单一。即:①适地适树,适应当地生态环境。优先考虑选种本地生长良好的抗性树种,适当考虑抗污性强的外来树种。②树种丰富,保持群落的稳定性。③抗污性强,起到净化环境的作用树种应当具备对有毒气体的吸收或抵抗力强,对烟尘的吸滞力强,吸噪隔音效果好等特性。④有针对性,不同的工业区选栽具有不同抗污性能的树种,不同的工厂排放的污染物不同,选择抗污染树种时必须有针对性,如电子仪器厂、精密仪器厂等为了保证产品质量,要求车间周围的空气洁净,含尘量少,因此在绿化时要考虑多种防尘能力强的树种。而化工厂等厂排放的主要大气污染物为氯气,则应在该厂区栽种抗氯气的树种。
在SO2排放量大的厂区可选用以下抗污树种:夹竹桃、棕榈、印度象胶榕、高山榕、楝树、扁桃、盆架子、松叶牡丹、小叶驳骨丹、芒果、荷花玉兰、红背桂、构树、细叶榕、菩提榕、桑树、番石榴、银桦、人心果、蝴蝶果、木麻黄、蓝桉、蒲桃、黄槿、阿珍榄仁、大叶榕、石栗、果仔、米仔兰、树菠萝、樟树、海桐、女贞、臭椿、垂柳、合欢、无花果、柑桔橙、鹰爪、栎树、斜叶榕、枫杨。
5.4 抗污染树种分级
抗性强:夹竹桃棕榈、印度象胶榕、高山榕、楝树、扁桃、盆架子、松叶牡丹、小叶驳骨丹、芒果、荷花玉兰、红背桂、构树、细叶榕。
抗性较强:菩提榕、桑树、番石榴、银桦、人心果、蝴蝶果、木麻黄、蓝桉、蒲桃、黄槿、阿珍榄仁、大叶榕、石栗、红果仔、米仔兰、树菠萝、樟树、海桐、女贞等。
肇庆市城区抗氮氧化物可选用的抗污树种见表2。
表2 抗氮氧化物主要树种
6 结语
肇庆市目前的空气污染是由各种原因造成的,空气污染的治理也是一项多部门相互合作的工程。研究单位通过调查、筛选出的抗污染树种的推广,不仅可丰富全市的生物多样性,提高区域内城市森林生态系统的稳定性,同时还可降低空气中污染物的浓度,提高空气质量,改善人居环境。