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user: 3. 结果与讨论 3.1. 不同植物滞尘能力的比较 Table 2 Dust retention capacity of different plant 植物类别 植物名称 单位叶面总滞尘量mg/m 2 变异系数 不同粒径单位叶片 面积滞尘量(mg/m 2 ) PM10占TSP滞尘比例(%) 单株总滞尘量(mg) <10 µm ≥10 µm 乔木 梧桐 1726.83 + 373.29 0.22 1144.86 581.97 66.30 1，171，848.44 玉兰 2446.82 + 912.48 0.35 1327.09 1119.73 54.24 35，514.72 中山杉 6045.84 + 1984.22 0.34 5736.93 308.91 94.89 206，535.11 黄栌 2499.67 + 125.87 0.05 1792.22 707.45 71.70 85，277.00 樱花 1746.48 + 300.88 0.17 1223.65 522.83 70.06 38，194.96 灌木 冬青 4135.34 + 655.89 0.19 2408.23 1727.11 58.24 10，758.11 石楠 2214.25 + 395.00 0.25 1678.90 535.35 75.82 1204.01 红叶石楠 3565.62 + 1356.87 0.38 3049.54 516.08 85.53 422.22 小叶黄杨 7020.95 + 2644.19 0.38 6052.54 968.41 86.21 3887.93 金边黄杨 2698.1 + 324.06 0.12 2366.75 331.35 87.72 2892.75 石榴 2367.95 + 216.44 0.09 1933.02 434.93 81.63 13，230.00 连翘 5134.03 + 1030.51 0.20 4254.72 879.31 82.87 6485.83 草本 沿阶草 6073.86 + 2274.75 0.39 4066.67 2007.19 66.95 91.44 剑叶金鸡菊 4422.33 + 1265.33 0.28 3640.33 782.00 82.32 72.89 表2. 不同植物的滞尘能力 本研究对3个功能层次研究区内14种植物的叶片单位面积滞尘量进行了测量，植物名称见表2，其中冬青是三地(科大北门、公园、交通局)数据的平均值，沿阶草是科大北门和公园数据的平均值，石楠是交通局和公园数据的平均值。 变异系数(又称离散系数)是概率分布函数中离散程度的归一化量度。在这里，变异系数反映了调研的植物叶片颗粒物滞尘能力的稳定性，数值越小，表明该植物越稳定。由表2可知，调研植物叶片的总颗粒物滞尘能力较稳定，变异系数在0.05~0.39之间，最大的是草本类的沿阶草，最小的是乔木类的黄栌，比张桐研究 ‎[ 7 ] 的北京市夏季的六种植物的变异系数(34.19%~79.53%)小，可能与植物种类及两地的气候不同有关。变异系数大于0.3的植物有沿阶草、小叶黄杨、红叶石楠、玉兰、中山杉，其中PM10占TSP滞尘比例较小的是玉兰。因此玉兰不适宜作为防治大气颗粒物污染的植物，但是由于其景观效果较好，可以适当作为消减颗粒物的植物。变异系数小于0.2的植物有黄栌、樱花、冬青、金边黄杨、石榴，其中PM10占TSP滞尘比例较大的有金边黄杨、石榴，充分说明了这两种植物滞尘较稳定且倾向于滞留细粒径颗粒物，进一步表明了这两种植物较适宜作为消减颗粒物的植物，且这两种植物都是景观较好的灌木，对于细颗粒物较多且汽车尾气排放较多的城市市区非常适宜。 通过对植物所滞尘土颗粒物的粒径大小分析，<10 µm颗粒物占总滞尘量比例都大于 ≥ 10 µm颗粒物占总滞尘量比例。其中PM10占TSP滞尘比例大于80%的有金边黄杨、小叶黄杨、红叶石楠、连翘、剑叶金鸡菊、石榴和中山杉，其中所占比例最大的是中山杉，达到94.89%。 从表2单株总滞尘量来看我们所调查的植物，在乔木类的植物中，由高到低依次是梧桐、中山杉、黄栌、樱花、玉兰。其中，中山杉和梧桐单株滞尘量大主要是因为它的冠幅大，叶片数多，为其提供了更多接触尘土的机会。而在灌木中，由高到低依次是石榴、冬青、连翘、小叶黄杨、金边黄杨、石楠、红叶石楠。因此，绿化中提高冬青和石榴的比例是正确的选择。灌木中的黄杨类，小叶黄杨的单株滞尘量要远远大于金边黄杨。灌木中的同为蔷薇科石楠属的石楠和红叶石楠，杂交种的红叶石楠滞尘效果远不如石楠。草本中沿阶草单株滞尘量比剑叶金鸡菊要大。 3.2. 不同地区植物滞尘能力比较 Table 3 Dust retention capacity of plants in different region 植物种类 地点 植株单叶平均面积(cm 2 ) 叶片数 单位叶面积滞尘量(mg/m 2 ) 单株树木滞尘量(mg) 冬青(灌木) 公园 13.44 60 1583.29 127.67 交通局 15.84 905 3130.00 4486.63 科大北门 8.76 5161 7766.84 35096.16 石楠(灌木) 公园 25.53 75 1381.25 264.51 交通局 17.64 139 3020.00 740.41 沿阶草(草本) 公园 20.46 10 2590.82 53.01 科大北门 28.94 10 9849.37 293.63 表3. 不同地区植物滞尘能力 由记录得科大北门91辆/10 min，交通局车流量为124辆/10 min，公园车流量为0辆/10 min。由表3可知，对于单位叶面积滞尘量和单株树木滞尘量，公园都要明显小于车流量较大的科大北门和交通局，充分表明了车辆行驶引起的粉尘再悬浮和汽车尾气对大气颗粒物的较大贡献。此外，没有车流量的公园植物也有一定的滞尘能力，说明机动车尾气及车辆行驶引起尘土的再悬浮对植物叶片滞尘有较大贡献，但建筑施工、工业排放和气象因素等也不容忽视。 3.3. 不同园林配置下的植物滞尘能力 Table 4 The ability of plants to retain dust in different area 地点 搭配 植物种类 单位叶面滞尘量/mg/m 2 株数 单株滞尘量/mg 样方滞尘量/g 总滞尘量/g 科大北门 搭配一 (乔–灌–灌–草) 沿阶草 9849.37 2500 294.14 735.345 972.71 红叶石楠 3568.34 44 2050.79 90.23 冬青 7766.84 1 35，096.16 35.10 玉兰 2606.56 3 37，343.37 112.03 搭配二 (乔–灌–灌–草) 沿阶草 9849.37 2435 294.14 716.23 951.76 红叶石楠 3568.34 42 2050.79 86.13 连翘 5075.38 10 6411.93 64.12 黄栌 2499.60 1 85，274.62 85.27 交通局 搭配三 (乔–灌–灌) 梧桐 1727.03 1 2，165，893.26 2165.89 2846.85 小叶黄杨 6899.51 170 3821.15 649.60 冬青 3125.91 7 4480.77 31.37 搭配四 (灌–灌) 石榴 2353.53 1 13，149.43 13.15 98.18 石楠 3015.71 115 739.36 85.03 搭配五 (灌–灌) 石榴 2353.53 1 13，149.43 13.15 1471.88 金边黄杨 2685.80 500 2917.46 1458.73 公园 搭配六 (乔–灌–灌–草) 冬青 1583.29 40 189.37 7.57 121.81 沿阶草 2590.82 39 53.01 2.07 石楠 1381.25 23 264.51 6.08 樱花 1735.52 3 35，362.83 106.09 搭配七 (乔–灌–草) 中山杉 5897.91 3 201，489.52 604.47 607.97 冬青 1583.29 16 65.96 1.06 剑叶金鸡菊 4489.42 33 73.99 2.44 表4. 不同地区不同园林配置下的植物滞尘能力 由表4可知，科大北门所调研的植物的单位叶面滞尘量由大到小依次是沿阶草、冬青、连翘、红叶石楠、玉兰、黄栌，科大北门调查的植物中单株总滞尘量由大到小依次是黄栌、玉兰、冬青、连翘、红叶石楠、沿阶草。其中黄栌的单位叶面滞尘量最少但单株滞尘量最多，沿阶草的单位叶面滞尘量最多但单株滞尘量最少，这说明单株滞尘量与单株植物的叶子数目有很大的关系。 由表4可知，交通局所调研的植物的单位叶面滞尘量由大到小依次是小叶黄杨、冬青、石楠、金边黄杨、石榴、梧桐，单株总滞尘量由大到小依次是梧桐、小叶黄杨、石榴、冬青、金边黄杨、石楠。其中小叶黄杨的单位叶面滞尘量最多且单株滞尘量也较多，梧桐的单位叶面滞尘量最少但单株滞尘量最多，这是因为梧桐的叶片较大且叶子数量较多。 由表4可知，公园所调研的植物的单位叶面滞尘量由大到小依次是中山杉、剑叶金鸡菊、沿阶草、樱花、冬青、石楠，单株总滞尘量由大到小依次是中山杉、樱花、石楠、冬青、剑叶金鸡菊、沿阶草。其中中山杉的单位叶面滞尘量最多且单株滞尘量也最多，石楠的单位叶面滞尘量最少但单株滞尘量较多。 由表4可知，科大北门所调研的植物类型单位叶面积平均滞尘量为草本(9849.37 mg/m 2 ) > 灌木(5470.19 mg/m 2 ) > 乔木(2553.08 mg/m 2 )，交通局调研的植物类型则为灌木(3616.09 mg/m 2 ) > 乔木(1727.03 mg/m 2 )，而公园调研的植物类型中单位叶面积平均滞尘量为乔木(3816.71 mg/m 2 ) > 草本(3540.12 mg/m 2 ) > 灌木(1515.94 mg/m 2 )。根据我们的调研可知，不同区域的不同植物类型的滞尘能力是有差异的。 同样的，徐晶等 ‎[ 9 ] 的研究表明，河北省道路绿化和部分城市防护林带等几种典型的植物的滞尘能力为灌木 > 乔木，与我们所调研的交通局处结论相同。江胜利等 ‎[ 10 ] 对杭州市道路绿化植物进行滞尘能力研究，滞尘能力从大到小依次为灌木(1.7451 g/m 2 )、草本(0.8195 g/m 2 )、乔木(0.5534 g/m 2 )。韩敬等 ‎[ 11 ] 对临沂市滨河大道处的植物的滞尘能力进行了研究，滞尘能力从大到小依次为乔木(0.2510 mg/cm 2 )、灌木(0.1292 mg/cm 2 )、草本(0.0667 mg/cm 2 )。由数据可知，青岛市和杭州市、临沂市的不同类型植物滞尘量和滞尘能力大小排序均有一定的差异，相比而言我们所调研的青岛市各个树种的滞尘量都相对较高，可能与本研究采集的样品面朝街道且车流量较大有关。EL-Khatib等 ‎[ 12 ] 通过对3种不同叶片形态的树种(无花果、黑桑和圆柏)进行研究得出：无花果吸附能力介于黑桑和圆柏之间。莫若果等 ‎[ 13 ] 的研究指出，植物的滞尘能力大小为灌木 > 乔木，且灌木的滞尘量较稳定，而乔木的滞尘量变化较大。因此，不同植物类型滞尘量差异显著，不同城市不同街道的尘源不同，也会导致植物的滞尘量存在较大差异。 三个功能区域距离在20公里以内，可从整体上比较一下同面积样方的不同搭配的滞尘能力。从表4计算可得，总滞尘量最多的样方是最少的19倍。不同搭配的样方总滞尘量由大到小依次为：搭配三(乔–灌–灌) > 搭配五(灌–灌) > 搭配一(乔–灌–灌–草) > 搭配二(乔–灌–灌–草) > 搭配七(乔–灌–草) > 搭配六(乔–灌–灌–草) > 搭配四(灌–灌)。排在前四位的是有明显车流量的交通局和科大北门，这些样方的滞尘量且都大于900克。值得一提的是，同一尘源的搭配四和搭配五，且同为灌木和灌木搭配，滞尘量却差别很大，主要是由于金边黄杨和石楠的样方滞尘量差别很大。因此，除了公园等景点外，道路两侧应优选金边黄杨作为绿化植物。 前人在这方面也做了大量的研究，罗曼等 ‎[ 14 ] 的不同植物搭配研究表明：乔–灌–草结构 > 乔–草结构或灌-草结构 > 单一结构的绿地。冯建军等 ‎[ 15 ] 的指出，乔–灌–草结构对TSP的净化效果最佳，乔–灌、乔–草等的滞尘效果较差。郑少文等 ‎[ 16 ] 对山西农大校园内的3种类型绿地滞尘效果研究表明，乔灌草型滞尘率最高，灌草次之，单一草坪最差。刘学全等 ‎[ 17 ] 的不同植物搭配研究表明，乔–灌–草 > 单一草坪。张新献等 ‎[ 18 ] 对北京方庄小区不同植物搭配研究表明，乔灌草型 > 灌草型 > 单一草坪。李上志等 ‎[ 19 ] 的研究中表明道路绿化不同植物搭配滞尘能力大小为，乔–灌–草类型最佳，乔–灌或灌–草或乔–草类型次之，单一类型的绿化最差。众多研究表明，立体层次越强的植物搭配滞尘能力越强，是提高城市道路绿地滞尘效益的有效途径。本研究这七种样方都是不同的植物搭配在一起的，总滞尘量都是较高的。其中搭配三(梧桐–小叶黄杨–冬青)达到2486g的滞尘量，其中梧桐的枝叶繁茂且单片树叶面积较大其单株滞尘效果较好，金边黄杨不仅枝繁叶茂且单位面积内的株数较多，故样方内总滞尘量最大，是较理想的道路绿化搭配，从而可以消减大气中颗粒物的浓度。