合肥市8种行道树秋季叶滞尘能力的研究

唐文莉，周梦钰，刘正茂，王力婷

(1.安徽农业大学 经济技术学院，安徽 合肥 231635；

2.安徽农业大学 研究生院，安徽 合肥 230036；

3.安徽农业大学 园艺学院，安徽 合肥，230036；

4.华艺生态园林股份有限公司，安徽 合肥 230000)

0 引言

合肥市是首批命名的3个全国园林城市之一，四度获得“中国人居环境范例奖”[1]，具有鲜明的生态环境。近年，已连续出现雾霾天气，给广大市民的健康和生活带来不利影响。雾霾是一种由大气中粉尘颗粒物(PM10和PM2.5)造成的污染现象，PM2.5颗粒排放量超过大气循环能力和承载力，受静稳天气影响，不能扩散和沉降，极易形成雾霾天气[2]。雾霾天气危害大，会引发疾病，易造成交通堵塞和交通事故[3]。降低城市雾霾首要任务是控制道路交通扬尘[4]。行道树净化空气尘埃的能力，通过3种方式同时进行，即停着、附着和黏附[5]。

近几年，国内外学者对植物滞尘功能的滞尘机理研究较多[2～10]，对PM2.5的阻滞和吸收作用方面有定量和定性的研究，但对主干道行道树树种的定量研究较少[7]。行道树树体高大，冠层深厚，能有效阻碍粉尘扩散和沉降[8]，研究其单株滞尘能力极具意义。

1 试验对象

合肥市行道树种类较多，根据不同时期应用频率和观赏特性，选择3种常绿阔叶树和5种落叶阔叶树作为研究对象，列出8种行道树的学名、科属分类以及叶片特征[12-15]，见表1。

表1 合肥市8种行道树分类

2 试验方法

2.1 试验仪器和工具

仪器有YMJ-B叶面积测量仪(mm2)；烘箱；分析天平(万分之一克)；超纯水仪(科宁特DZG-303A)。工具有高枝剪；剪刀；标签；塑封袋；烧杯；漏斗；慢速定量滤纸(＞PM2.5)。数据分析软件有Microsoft Excel和 SPSS17.0。

2.2 采样路段

参考城市交通网，实地踏查合肥市8种行道树主要干道分布以及生长状况调查，选定试验样树，见表2。采样地点选定老城区，老城区已有的许多行道树已郁闭，生长空间受限，老的街道人多路窄，人为活动量很大，道路粉尘量较多。

表2 合肥市8种行道树的街道分布及生长状况

续表2

种名 分布地点 胸径(cm) 冠幅(m) 分枝点(m) 株行距(m) 采样地点6 8√黄山栾树10 7～8√乌桕6 6 6 1庐阳区四里河路庐阳区淮河路蜀山区肥西路政务区祁门路滨湖新区徽州大道庐阳区徽州大道蜀山区绩溪路包河区徽州大道政务区祁门路政务区潜山路庐阳区寿春路20 30～40 10 30 5 15～20 20 30 10～20 10 10～20 8～9 5～8 7 4、5 6 8～10 6 2～3 3 2～3 2.5 2 2～3 3 2.5～3 2～6 2.5～3 2～3 2 2～2.5 2 0 6 1银杏0 7 5√

2.3 样品采集

行道树种类和频率的调查：乘坐汽车环绕合肥市主要道路调查行道树种，结合地图做好记录。选择道路环境大体一致的地点作为采样地点。在各采样点选择生长健壮的，树体结构良好的行道树，同一树种选取树高和胸径等生长情况基本保持一致的3棵样树，做上标记。分别于东南西北4个方向，选定高度在下层树冠2～3 m处(因行道树树体高大，高枝剪够不到树冠上层的叶片)，各采集叶片3枚(n1=12)，放入袋中封存，并做好标记带回实验室处理[10]。秋季落叶前的样品在合肥市10月下旬中等降雨第10d(下次降雨前)进行采样，每个树种选取3株，每次采样在1 d之内完成。其中女贞在降雨3d后采过一次样，同时该路段乔灌木分层绿化，一并采取下层灌木石楠(Photinia serrulata)叶片。

2.4 测量滞尘量

滞尘量测量采样差重法[11]。方法如下：将用超纯水冲洗的烧杯做好标记，把采集的叶片放入对应的烧杯中浸泡，浸泡时间长，可以充分溶解叶片上的灰尘，过长时间会把叶片泡烂。8 h后取出观测，如若叶片上仍有灰尘，可用超纯水冲洗入烧杯。随后，晾干叶片，测量叶面积A。做好对应标记的慢速定量滤纸过滤，烘干称重(W1)，过滤浸洗液，过滤完的滤纸放入烘箱中烘干，设定60℃烘2 h，待滤纸冷却后，用万分之一天平称重(W2)。

2.5 计算滞尘量

叶片单位面积滞尘量=(W2-W1)/A(单位：g/m2)单叶滞尘量=(W2-W)/n1(单位：g)

3 试验结果与分析

随着滞尘时间的增加，植物滞尘量增幅减小直至饱和，大雨过后重新滞尘[12]。合肥市2018年10月22日降雨后至下次降雨前(10 d)采样，计算滞尘量。从对合肥市8种行道树秋季单叶滞尘量进行分析，结果(表3)显示，单叶滞尘量大小为：香樟＞乌桕＞银杏＞女贞＞黄山栾树＞悬铃木＞槐树＞广玉兰，阔叶树种以香樟树为最大，广玉兰最小；落叶树以乌桕为最大，槐树为最小。香樟树四季常青，原生长于长江以南，经低温驯化后应用于江淮之间，现在合肥市广泛种植。乌桕是我国亚热带地区出名的秋季红叶树种，观赏价值很高，较耐水湿，作为行道树应用并不广泛，多数作为园景树[13]。从表3中可以看出，各树种东南西北四个方向的滞尘量差异较大，总体来说，树冠朝着街道方向的滞尘量最大。因是实际采样，同一树种相同方向数据有差别，可能是大气颗粒物随机被叶片滞留，但从中可以看出，叶片的滞尘量没有达到极限。

表3 合肥市8种行道树雨后10d的单叶滞尘量(mg/m2)

续表3

树种名称 株号 选取方向东南西北悬铃木乌桕广玉兰香樟银杏1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 24.79 3.27 2.39 26.17 29.85 40.65 0.46 0.89 1.65 20.29 30.36 17.32 7.34 14.92 8.42 3.58 8.80 0.39 12.01 13.83 27.29 0.62 0.33 0.31 15.14 16.94 12.94 9.92 7.68 7.32 5.32 3.18 1.91 15.97 19.57 23.62 0.97 5.23 1.61 25.99 49.31 19.16 3.72 16.50 14.95 62.10 6.49 2.42 17.40 20.14 21.16 0.05 0.31 0.15 21.46 17.36 25.03 11.33 6.71 52.22方差分析：均值的标准误差.37529 2.33412 2.96996 6.86183 3.05845.34020 3.00407 3.78225树种槐树女贞黄山栾树悬铃木乌桕广玉兰香樟银杏N 3 3 3 3 3 3 3 3均值5.8267 12.9800 10.6667 10.3900 22.3067 1.0500 22.6067 13.4200标准差.65003 4.04281 5.14413 11.88504 5.29740.58924 5.20319 6.55105

选择道路采用分层种植形式，女贞树下有宽度1 m、高度1 m的石楠灌木带，雨后第4 d和第11 d分别采取女贞和石楠叶片进行滞尘量的测定，比较滞尘量的关系(表4)。表中显示女贞叶片随着时间的推移，滞尘量是增加的；石楠叶片在第4天和第11天滞尘量没有增加，有减少趋势，可能叶片所处高度(1 m)处灰尘量大，在雨后3 d叶片滞尘就达到饱和，而叶片滞尘的方式以停着为主，易被风再次吹起。而行道树冠层高，选取叶片在2 m以上，3 d不能达到饱和，随着粉尘的不断扬起，叶片滞尘量因随之不断增加。

表4 女贞和石楠雨后3 d单叶滞尘量(mg/m2)

4 结论

(1)观察合肥8种常见阔叶行道树叶片形态特性，测定并计算单位叶面积的滞尘量，槐树、女贞、黄山栾树、悬铃木、乌桕、广玉兰、香樟、银杏单叶滞尘量均值为 5.8267、12.9800、10.6667、10.3900、22.3067、1.0500、22.6067、13.4200 mg/m2。8 种行道树滞尘量的大小顺序为：香樟＞乌桕＞银杏＞女贞＞黄山栾树＞悬铃木＞槐树＞广玉兰，常绿树种以香樟树为最大，广玉兰最小；落叶树种以乌桕为最大，槐树为最小。叶片滞尘通过三种方式：停着、附着和黏附。石楠叶表面光滑以停着的方式滞尘，此种方式滞留粉尘易被风再次刮起；香樟叶片中含有樟脑油，乌桕叶片会分泌乳汁，均以粘着方式的滞尘，最为稳定[16]，因而滞尘量大。

(2)以女贞+石楠乔冠分层绿化为例，测定雨后3 d和10 d的滞尘量女贞分别为2.1867、12.9800 mg/m2；石楠分别为 12.7800、12.2000 mg/m2。根据数据得出：高冠层的女贞叶片滞尘量随着时间逐渐增加，低层的石楠叶3 d和10 d滞尘量基本相等，说明低层的石楠叶3 d叶片滞尘基本饱和。由此可见，不同冠层随着滞尘时间的变化，滞尘量明显不同，道路绿化选择乔冠分层配置更为适合，能更大程度将降低粉尘量，垂直立体种植融入到城市街道环保景观设计中，能充分发挥城市园林树木的生态效益。此外，有待进一步研究更多冠层不同季节的滞尘量，以期获得最佳的道路滞尘效果。