林鑫濤，葉諾楠，王 彬，陳 健，游詩雪，張昕麗

（浙江農(nóng)林大學(xué)亞熱帶森林培育國家重點實驗室培育基地，浙江臨安311300 ）

亞熱帶常綠樹種對不同粒徑顆粒物的滯留能力

林鑫濤，葉諾楠，王 彬，陳 健*，游詩雪，張昕麗

（浙江農(nóng)林大學(xué)亞熱帶森林培育國家重點實驗室培育基地，浙江臨安311300 ）

可吸入顆粒物和細顆粒物是大部分城市的首要污染物，對人體健康和環(huán)境都有重要影響；而城市植物能吸附大氣顆粒物，進而有效降低大氣顆粒物濃度。為了深入探究不同樹種葉表面特征與自身滯塵效益之間的關(guān)系，該研究以浙江省三種常見城市綠化樹種（青岡、冬青、紅花檵木）為對象，采用重量法提取各樣本在3個粒徑上（8～100，2.5～8，0.45～2.5 μm）的單位葉面積滯塵量（μg·cm-2），并結(jié)合葉面積指數(shù)估測全株滯塵量。結(jié)果表明：三種供試植物葉片對顆粒物平均單位葉面積滯留量在30.4～63.7 μg·cm-2之間，而平均單木滯塵量每株在1.36～9.36 g之間。紅花檵木因其葉表粗糙、具有絨毛等特征，對顆粒物（0.45～100 μm）有最大的吸附能力（63.7±12.0 μg·cm-2）；對于大顆粒物（8～100 μm）和細顆粒物（0.45～2.5 μm），三種植物葉片均對其分別具有最大（40.9%～57.5%）、最小（15.6%～20.6%）的吸附能力；對于單木滯塵量，青岡因其具有較大葉面積指數(shù)等特征，對顆粒物總吸附效果更佳（每株9.36 g）。該研究結(jié)果表明城市綠化樹種對減緩大氣顆粒物污染起到重要作用。

植物葉片，PM2.5，滯塵能力，葉表特征，人類健康

大氣顆粒物污染對人體健康、生活質(zhì)量等產(chǎn)生重要影響。人群總死亡率、心血管疾病及呼吸系統(tǒng)疾病等發(fā)生與大氣顆粒物濃度呈顯著性關(guān)系，尤其是細顆粒物PM2.5（空氣動力學(xué)直徑≤2.5 μm顆粒物）的濃度（Ani?i? et al，2011）。我國城市普遍發(fā)生以細顆粒物為主要污染物的大氣污染（Beckett et al，1998）。據(jù)2013年中國環(huán)境狀況公報，全國空氣質(zhì)量監(jiān)測的496個縣級及以上城市中，僅有4.1%的城市細顆粒物PM2.5年均濃度達一級標(biāo)準(zhǔn)。植物因其較大的葉面積指數(shù)和表面粗糙度，可有效吸附和移除空氣中的顆粒物（McDonald et al，2007），利用植物減緩環(huán)境中的顆粒物污染被認為具有很大潛力。目前國內(nèi)外對植物葉片滯留顆粒物有研究報道，如Cavanagh et al（2009）和肖以華等（2013）均發(fā)現(xiàn)森林能顯著改善空氣；S?b? et al（2012）和劉璐等（2013）的研究表明不同樹種的滯塵量差異顯著。但這些研究主要集中在植物對總顆粒物的表面滯留能力，很少有涉及植物對不同粒徑顆粒物的滯留，尤其對細顆粒物PM2.5的吸附研究（張志丹等，2014；季靜等，2013）。關(guān)于不同植被對PM2.5的阻滯和吸附的定性研究，就植物對PM2.5吸附作用的強弱，如何有效發(fā)揮植物降低PM2.5污染的重要功能等問題，還缺少必要的研究和總結(jié)。此外，大多研究僅考慮葉片表面滯留顆粒物能力，對于植物葉片蠟質(zhì)對顆粒物的滯留分析還鮮見報道。葉片蠟質(zhì)是影響植物滯塵的重要因素，S?b? et al（2012）發(fā)現(xiàn)植物滯塵量與葉片蠟質(zhì)含量呈正相關(guān)。在南方地區(qū)，大部分城市綠化樹種是常綠樹種，葉片均有不同厚度的蠟質(zhì)分布，忽略蠟質(zhì)層對不同粒徑顆粒物的吸附會造成對樹種滯留顆粒物能力和機理研究的極大誤差。因此，綜合考慮葉表及蠟質(zhì)對不同粒徑顆粒物的吸附能力，尤其是對細顆粒物的吸附能力，對準(zhǔn)確研究葉片滯留顆粒物能力和機理研究尤為重要。

本研究以亞熱帶典型城市常綠綠化樹種為對象，通過測定不同供試樹種葉片對不同粒徑顆粒物的表面和蠟質(zhì)滯留量，結(jié)合葉片表面形態(tài)特征，并輔助于PM地基監(jiān)測獲取的濃度，以及常規(guī)氣象因子的觀測，對比分析不同樹種對不同粒徑PM，特別是細顆粒物的吸附能力及影響因素，探尋樹種葉片對污染顆粒物的滯留機理和適應(yīng)機制，為城市綠化樹種選擇提供指導(dǎo)，也為最大程度發(fā)揮城市綠地生態(tài)效益提供參考。

1 研究區(qū)與研究方法

1.1 研究區(qū)概況及供試樹種

研究區(qū)設(shè)在浙江杭州市浙江農(nóng)林大學(xué)東湖校區(qū)內(nèi)（30°15.42′N；119°43.58′E），屬典型亞熱帶海洋季風(fēng)氣候，年均降水量1 613.9 mm，降水日158 d，無霜期年平均為237 d，年均氣溫16 ℃，極端最高氣溫41.8℃，最低氣溫-8 ℃。海拔40.9 m，土壤以紅壤為主，地帶性植被為亞熱帶常綠闊葉林。在城市綠化主要樹種中選取三種典型綠化樹種作為研究對象：青岡(Cyclobalanopsis glauca)、冬青(Ilex chinensis)與紅花檵木（Loropetalum chinense var. rubrum），從表1中可得到所選樹種的特征。三種供試樹種各4棵均來自于大學(xué)校園的一塊較小狹長綠地，樹種之間間距約5 m，可以初步認為樣地內(nèi)的環(huán)境因子（如光照、降雨、風(fēng)速、溫度、濕度、土壤等因子）無明顯差異。

1.2 研究方法

1.2.1 環(huán)境因子監(jiān)測與分析為進一步明確樣地內(nèi)的生態(tài)因子無顯著差異，在實驗對象周圍布設(shè)3個I-Button紐扣式溫濕度自動觀測儀，用于連續(xù)觀測實驗場地周圍的地面溫度、濕度等氣象指標(biāo)。實驗當(dāng)天每隔2 h（6次）對樣地內(nèi)3處進行（1）用手持氣象儀測定實驗對象周圍當(dāng)時的風(fēng)速；（2）用大氣顆粒物連續(xù)采樣器(Partisol-Plus Model 2025)在采樣點進行PM2.5監(jiān)測，空氣采樣流速為5 L·min-1，采樣頭距離放置平臺約1.5 m。分別對所采得的6組（不同時間）不同地點的環(huán)境PM數(shù)據(jù)及氣象因子數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計（圖1），結(jié)果表明各組不同地點的環(huán)境PM數(shù)據(jù)及氣象因子數(shù)據(jù)在Levene's檢驗下總體呈方差齊性（P >0.05）；單因素方差分析(one-way ANOVA)中，同一時間不同地點的環(huán)境因子（含環(huán)境PM數(shù)據(jù)及氣象因子數(shù)據(jù)）整體上差異不顯著（P>0.05），即可認為實驗樹種所處的環(huán)境相同。

表1 所選樹種的特征Table 1 Characteristics of the selected tree species

圖1 環(huán)境PM濃度、溫度、相對濕度變化Fig. 1 Trend of environmental PM concentration，temperature and relative humidity

1.2.2 樣品采集 2014年8月中旬（晴）進行實驗。實驗前天晚上18：00進行葉片清洗，根據(jù)冠層特征，分為高、中、低三個高度，每個高度從四周均勻選取功能成熟葉片（生長狀況良好，無損害，無蟲害）進行標(biāo)記，用蒸餾水沖洗標(biāo)記葉片表面原滯留顆粒物，于次日晚18：00采集樣品。為得到足夠的細顆粒物，同時避免過多采樣導(dǎo)致粗顆粒物過多堵塞濾紙慮孔，并且不影響樹種正常生長，每棵樹采集樣品約300 cm2。每份樣品裝在干凈塑料薄袋內(nèi)，保存于冰箱保鮮室直至樣本顆粒物吸附量的測定。

1.2.3 葉片表面PM與蠟質(zhì)層中PM的提取與測定

滯塵量的測定參考Przbysz et al（2014）的方法。分別將孔徑為8（Whatman Type 40）、2.5（Whatman Type 42）和0.45 μm（金晶聚偏氟乙烯微孔濾膜 F型）的濾紙置于60 ℃烘箱中烘干30 min，取出后置于稱重房中30 min，充分吸濕，使其與稱重房內(nèi)濕度保持一致，再用分析天平（萬分之一）進行稱重，分別得到各濾紙初重（g）。

葉片表面PM的提取與測定：葉片表面能被水沖洗掉的顆粒物，稱為表面PM（sPM）。將葉片放入盛有250 mL去離子水的燒杯中攪動2 min，使葉片表面吸附的顆粒物充分溶解。首先用標(biāo)準(zhǔn)分樣篩（160目，孔徑約100 μm）過濾上述濾液，接著依次用已烘干稱重的孔徑為8、2.5和0.45 μm的濾紙（膜）在直徑47 mm的抽濾裝置中進行3次抽濾，得到三個粒徑范圍的顆粒物：大粒徑為8～100 μm，粗粒徑為2.5～8 μm，細粒徑為0.45～2.5 μm。再分別將三層濾紙放入60 ℃烘箱中烘干30 min，取出后置于稱重房中30 min，充分吸濕，使其與稱重房內(nèi)濕度保持一致，再用分析天平（萬分之一）進行稱重，分別得到各濾紙過濾后的重量（g）。用重量差量法計算各樣本中各粒徑下表面PM附著量（sPMi，g）。

蠟質(zhì)PM的提取與測定：葉片蠟質(zhì)中能被三氯甲烷沖洗掉的顆粒物，稱為蠟質(zhì)PM（wPM）。將用去離子水清洗過的葉片放入盛有150 mL三氯甲烷的燒杯中攪動1 min，使葉片蠟質(zhì)層中顆粒物充分溶解。按照“表面PM”同樣步驟進行過濾、稱重，最后得到每樣本中各粒徑下蠟質(zhì)PM附著量（wPMi，g）。

1.2.4 葉表面形態(tài)測定及單位滯塵量計算（1）葉面積測定：采樣圖像處理法，將晾干后的葉片放在標(biāo)準(zhǔn)A4白紙上，利用數(shù)碼相機拍照獲取葉片和A4白紙的圖像，導(dǎo)入Photoshop CS3軟件統(tǒng)計像素計算面積，即得到每份樣品葉面積為s（cm2）。（2）單位滯塵量計算：根據(jù)sPMi/s得到每份樣品不同孔徑下的葉表面單位滯塵量（μg·cm-2）；根據(jù)wPMi/s得到每份樣品不同孔徑下的葉蠟質(zhì)單位滯塵量（μg·cm-2）。

1.2.5 葉面積指數(shù)測定及全株滯塵量估測用LAI-2000測定每株供試植物的葉片密度，獲得三種供試植物的總?cè)~面積（表1）。在假定供試植物滯塵均勻時，將單位葉面積葉表滯塵量與總?cè)~面積相乘，近似估得供試植物在三個粒徑范圍的全株滯塵量（g）。

1.3 數(shù)據(jù)處理

運用Microsoft Excel 2013進行實驗數(shù)據(jù)的描述統(tǒng)計，為保證所得數(shù)據(jù)方差的同質(zhì)性，對單位葉面積滯塵量的數(shù)據(jù)采取自然對數(shù)轉(zhuǎn)換，再在SPSS19.0 （SPSS，IBM，USA）用Levene's檢驗分析數(shù)據(jù)方差的同質(zhì)性，用單因素方差分析(one-way ANOVA)分析供試樹種單位葉面積滯塵量及生態(tài)因子間的差異性，若有顯著差異，則用最小顯著差異法(LSD)進行多重比較。所有分析的差異顯著性水平均設(shè)定為0.05。采用Microsoft Excel 2013軟件進行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 植物滯塵效果分析

三種供試樹種為同一時期栽種的，且采取的葉片均為成熟葉片，可認為其葉齡相同，即蠟質(zhì)滯塵時間相同；而葉表滯留顆粒物于實驗初期由人工清洗除去，故供試樹種葉表滯塵時間亦相同。綜上，三種樹種總滯塵能力具有可比性。本實驗地點設(shè)于校內(nèi)道路景觀林帶（輕微PM2.5污染區(qū)），樣地區(qū)域為狹長形，實驗對象周圍的環(huán)境因子（如光照、降水、風(fēng)速、溫度、濕度、環(huán)境PM濃度等）差異不顯著時對三種供試樹種單位葉面積總滯塵量（swPM，0.45～100 μm）分析后（表2），紅花檵木[（63.7±12.0）μg·cm-2]顯著大于冬青[（35.8±5.00）μg·cm-2]與青岡[（30.4 ±3.52）μg·cm-2]，而冬青與青岡間差異不顯著。供試樹種經(jīng)人工清洗重新滯塵，相同時間內(nèi)紅花檵木表面滯塵量（sPM，0.45～100 μm）顯著高于青岡和冬青，其表面滯塵能力分別是冬青的1.78倍、青岡的2.10倍。供試樹種單位葉面積表面滯塵量受到生活型（陳芳等，2006；郭偉等，2010）、葉表粗糙度（Beckett et al，2000；柴一新等，2002）、葉被毛密度（柴一新等，2002）、葉質(zhì)等諸多因素的影響。紅花檵木為灌木，平均株高在1.5 m左右（表1），其葉表面粗糙程度大且絨毛豐富，故表面更易吸附PM顆粒物；而青岡與冬青同為喬木，平均株高相近，兩者葉表面較光滑，無毛或少毛，故表面不易吸附PM顆粒物。因而紅花檵木表面吸附PM能力顯著高于青岡和冬青。

植物葉片表面和蠟質(zhì)能同時吸附PM顆粒物（圖2），三種供試樹種單位葉面積蠟質(zhì)滯塵量（wPM，0.45～100 μm）均高于表面滯塵量（sPM，0.45～100 μm），其中青岡、冬青、紅花檵木的單位葉面積蠟質(zhì)滯塵量分別占其總滯塵量的70.0%、62.6% 和63.1%，此時顆粒物主要滯留于蠟質(zhì)層中。

圖2 三種常綠植物吸附表面PM（sPM）、蠟質(zhì)PM（wPM）總量Fig. 2 Amount of surface PM (sPM) and wax- embedded PM (wPM) accumulated by three evergreen species

2.2 植物滯留顆粒粒徑分布情況及分析

由圖3可知，三種樹種滯留顆粒物的粒徑分布為大顆粒物（8～100 μm）占總顆粒物的40.9%～57.5%，粗顆粒物（2.5～8 μm）占25.6%～38.5%，細顆粒物（0.45～2.5 μm）占15.6%～20.6%。不同樹種間吸附總顆粒物粒徑分布也略有差異（表2），對于大顆粒物及粗顆粒部分，植株間差異體現(xiàn)為紅花檵木顯著大于冬青和青岡，而青岡和冬青間差異性較??；對于細顆粒物部分，三種供試樹種差異不顯著（P>0.05），但趨勢仍呈現(xiàn)出紅花檵木>冬青>青岡。

2.3 植物全株滯塵分析

從單木尺度上計算，冬青、青岡和紅花檵木葉表重新滯塵量分別約為8.54、9.36、1.36 g，其中青岡對大顆粒物（6.07 g）、細顆粒物（1.54 g）的滯留能力最佳，而冬青對粗顆粒物（3.76 g）滯留能力最佳。就蠟質(zhì)滯塵累積量而言，青岡在三個粒徑范圍內(nèi)皆具有最大滯塵量（總計21.9 g）。綜合葉表滯塵和蠟質(zhì)滯塵情況，平均每株青岡的葉總面積約為紅花檵木的17倍，且其對顆粒物的總滯留量約為紅花檵木的8.5倍。

表2 三種常綠植物累積不同粒徑下的表面PM（sPM）和蠟質(zhì)PM（wPM）量（μg·cm-2）Table 2 Amount of surface PM (sPM) and wax-embedded PM (wPM)（μg·cm-2）accumulated by three evergreen species in different size fractions

圖3 三種常綠植物吸附大（8～100 μm）、粗（2.5～8μm）、細顆粒物（0.45～2.5 μm）總量Fig. 3 Amount of large (8-100 μm)，coarse (2.5-8 μm) and fine (0.45-2.5 μm) PM accumulated by three evergreen species

3 討論

植物滯塵能力受其種類、生活型、葉表結(jié)構(gòu)、葉表面潤濕性、葉表面自由能及其分量、冠幅、比葉面積、葉面傾向、環(huán)境狀況等（S?b? et al，2012；郭偉等，2010；王會霞等，2010；王遠森等，2013）因素影響。

紅花檵木與青岡和冬青的葉片表面結(jié)構(gòu)具有較大差異，紅花檵木葉片表面粗糙程度大且具有絨毛；而青岡與冬青的葉片表面結(jié)構(gòu)相似，兩者葉片表面具有較細密或少絨毛，葉片表面光滑，粗糙程度低下，但蠟質(zhì)層較厚，因而在葉片尺度上，紅花檵木的葉表形態(tài)最有利于滯塵；灌木葉片生長高度（離地1～2 m）的空氣顆粒物濃度在距地10 m范圍內(nèi)最大（邱洪斌等，2002），因而紅花檵木所處小環(huán)境顆粒物濃度較高，有利于滯塵（王遠森等，2013）；紅花檵木葉片較密，能極大降低大氣湍流，降雨時能減弱雨水對整個植株的沖刷，從而減少顆粒物的流失，有利于滯塵。此外，Song et al（2015）發(fā)現(xiàn)葉片氣孔是顆粒物主要滯留區(qū)域之一，則葉片的氣孔結(jié)構(gòu)、分布等將會影響植株滯留能力，然而受到實驗條件和時間限制，未能對其進行觀測，若能得到該方面的數(shù)據(jù)則可進行更詳盡分析。

附著于蠟質(zhì)層中的PM為植物葉片長時間的累積，蠟質(zhì)較穩(wěn)定且不溶于水，一般只有當(dāng)蠟質(zhì)脫去時，其所吸附的顆粒物才能重新回到大氣中，故自然降水或刮風(fēng)（Beckett et al，2000；Pal et al，2002）或人工清洗只能除去葉片表面PM，而不易除去蠟質(zhì)PM。植物葉片蠟質(zhì)滯塵效果主要與蠟質(zhì)厚度相關(guān)，Przybysz et al（2014）研究表明單位蠟質(zhì)滯塵量與蠟質(zhì)層厚度呈正相關(guān)，而蠟質(zhì)厚度主要與植物類型、生長階段等內(nèi)源因素以及水分、溫度、太陽輻射、生境等外源因素相關(guān)（李婧婧等，2011）。本實驗雖未具體測定蠟質(zhì)層厚度，但觀測得青岡和冬青的蠟層厚度大于紅花檵木，然而兩者的蠟質(zhì)滯塵能力卻不及紅花檵木，這可能是受到葉片的葉表形態(tài)差異的影響，有研究表明部分吸附在葉片蠟質(zhì)層表面的顆粒物會滲透進葉片蠟質(zhì)層中（Dzierzanowski et al，2011），這意味著葉片表面滯塵能力強的紅花檵木能將更多的吸附于葉表面的顆粒物轉(zhuǎn)移至蠟質(zhì)層中，因而單位蠟質(zhì)滯塵量較其他兩種大。此外，王贊紅等（2006）發(fā)現(xiàn)簡單清洗及深度清洗均不能徹底去除葉表附著顆粒物，這意味著本研究提取表面PM時不徹底使后者提取蠟質(zhì)PM的值偏高，該現(xiàn)象在表面粗糙度較大、具絨毛的紅花檵木上更易出現(xiàn)，也可能造成其滯留量偏大。

在三種供試植株中，大顆粒物（8～100 μm）重量占總顆粒物重量在50%以上，貢獻最大，與Przybysz et al（2014）所得結(jié)論一致。然而，當(dāng)實驗操作方法及觀測指標(biāo)改變時，結(jié)論也不盡相同：以顆粒物數(shù)量為指標(biāo)時，Toma?evi? et al（2005）利用掃描電子顯微鏡—能譜儀（SEM-EDAX）觀測到七葉樹（Aesculus hippocastanum）和土耳其榛子（Corulys colurna）葉片上吸附的細顆粒物（D<2 μm）占50%～60%，賈彥等（2012）觀測到類似結(jié)論。以顆粒物體積為指標(biāo)時，趙松婷等（2014）利用Hitachi臺式TM3000電鏡觀測到銀杏（Ginkgo biloba）等9種北京城區(qū)常用園林樹種葉片上吸附的粗顆粒物（D>10 μm，對應(yīng)該文的大顆粒物）對總顆粒物體積貢獻較大；王會霞等（2015b）分別用激光粒度分析儀（LS230/SVM+）和掃描電子顯微鏡（JSM-6510 LV）觀測到大葉女貞（Ligustrum lucidum）吸附顆粒物半數(shù)以上為大顆粒物（D>10 μm）。細顆粒物（D<2.5 μm）由于體積小，重量輕，數(shù)量足，易被植株葉片大量吸附，然而其單位體積和單位質(zhì)量遠遠不及大顆粒物（D>10 μm），從而總重量和總體積上不占優(yōu)勢。

不同粒級下比較供試樹種間差異時，對于0.45～2.5 μm的顆粒物，從表面滯塵、蠟質(zhì)滯塵、總滯塵量比較，均呈現(xiàn)紅花檵木>冬青>青岡的趨勢，然而彼此間差異不顯著，這可能是供試樹種吸附細顆粒物的能力本無差異性，或者由于細顆粒物質(zhì)量過輕而使方差分析法體現(xiàn)不出其差異性。

單木滯塵量主要與供試樹種的單位葉面積滯塵量和總?cè)~面積有關(guān)，生活型為喬木的青岡、冬青的冠層高大、葉片繁大，總?cè)~面積也相對較大；而生活型為灌木的紅花檵木雖枝葉茂密，然總?cè)~面積卻不及青岡和冬青，故在單木尺度上青岡、冬青利于滯塵。王芳等（2015）發(fā)現(xiàn)灌木樹種單位葉面積滯塵量約為喬木的1.85倍，而單株滯塵量僅為喬木的0.1倍，與本實驗結(jié)論相似。在實際滯塵時，植株各方向的PM濃度、溫度、濕度等微環(huán)境因素不盡相同，向陽面葉片長勢較陰面好，葉片相對集中等因素會影響對顆粒物的滯留，且枝干、樹皮也具有一定的滯塵能力（趙晨曦等，2013），忽略這些因素將致使單木滯塵量的估測出現(xiàn)較大的誤差。因而得到相關(guān)結(jié)論仍需大量實驗樹種以及實驗數(shù)據(jù)支持。

此外，在晴朗、無（微）風(fēng)時，隨著滯塵時間的延長，葉片滯塵必然達到飽和。王贊紅和李紀(jì)標(biāo)（2006）發(fā)現(xiàn)大葉黃楊在15 d滯塵量達到飽和，王會霞等（2015a）則發(fā)現(xiàn)污染嚴重時女貞和珊瑚樹滯塵在4～5 d會達到飽和。在春夏季節(jié)降水天氣頻繁，一般植株滯塵達不到飽和，而秋冬季節(jié)大氣污染則相對嚴重（張桂香等，2015），植株可能會出現(xiàn)滯塵飽和現(xiàn)象。然而，該文由于多種原因限制，僅初步探討了24 h內(nèi)三種綠化植物葉片的滯塵能力，缺乏滯塵飽和值的比較，在后續(xù)的研究中將針對觀測時間進行進一步的實驗，以獲取更豐富的實驗結(jié)果。

4 結(jié)論

在樣地生態(tài)因子差異不顯著時，本實驗表明：（1）在葉片尺度上，生活型為灌木的紅花檵木葉片表面粗糙程度大、具有絨毛，對空氣中的顆粒物具有更強的吸附能力；（2）紅花檵木對細顆粒物（0.45～2.5 μm）的滯留能力最強；（3）三種植物葉片均對大顆粒物（8～100 μm）的總吸附量最大，對細顆粒（0.45～2.5 μm）的總吸附量最小；（4）在單木尺度上，生活型為喬木的青岡冠層高大，對顆粒物滯留量更大。

基于三種植物的葉片結(jié)構(gòu)特征，將其與實驗結(jié)果相結(jié)合，該文初步探討了葉片表面特征對綠化植物葉片滯塵能力的影響，旨在為城市綠化植物的選擇提供科學(xué)依據(jù)，指導(dǎo)如何篩選滯塵能力強的城市綠化樹種，有效利用其滯塵減污效應(yīng)以減輕城市中大氣顆粒物的污染，減緩大氣污染對城市居民的身體健康和生活造成的影響。

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Different sizes of particulate matters deposited on leaf of typical subtropical evergreen species

LIN Xin-Tao，YE Nuo-Nan，WANG Bin，CHEN Jian*，YOU Shi-Xue，ZHANG Xin-Li
( The Nurturing Station for the State Key Laboratory of Subtropical Silviculture，Zhejiang Agriculture and Forestry University，Lin’an 311300，China )

Both inhalable particulate matter (PM10) and fine particulate matter (PM2.5) are the primary pollutants in most of the cities in China，which are known for the harmness to human health. Urban plants could be used as biological filters，playing an important role in reducing the concentrations of particulate matters in the air as result of adsorbing and arresting particulate matters on their foliage. Three typical types of subtropical evergreen plants (Cyclobalanopsis glauca，Ilex chinensis and Loropetalum chinense var. rubrum)，always used as urban greening species，were selected to study their capacities in capturing particulate matter. The rinse and weight method were used to characterize PM in different particle size fractions (8-100，2.5-8，0.45-2.5 μm). The results showed that the particulate matters on leaves ranged from 30.4 μg·cm-2to 63.7 μg·cm-2，while the particles deposited by the whole tree ranged from 1.36 g to 9.36 g. Loropetalum chinense var. rubrum was the most efficient species in capturing particulate matters (63.7±12.0 μg·cm-2) for its rough surfaces and large quantity of hairs on the foliage. All the tested species have the strongest (40.9%-57.5%) and the weakest (15.6%-20.6%) dust-capturing capability for the large size fraction (8-100 μm) and the fine size fraction (0.45-2.5 μm) respectively. As for the total amount of surface particulate matters accumulated by the whole tree，Cyclobalanopsis glauca is the most efficient species (9.36 g per tree) for its spacial characteristics. All the results showed that urban plants played important roles in mitigating urban airborn particulate matters.

plant leaf，PM2.5，dust-capturing capability，surfaces features，human health

Q948

A

1000-3142(2016)02-0170-07

10.11931/guihaia.gxzw201505024

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2015-05-23

2015-09-21

國家自然科學(xué)基金(41471442)；浙江省重點創(chuàng)新團隊項目（2011R50027）；浙江省省院合作項目（2014SY16）；金華市科技局農(nóng)業(yè)類重點項目（2014-2-010）[Supported by the National Natural Science Foundation of China（41471442）；Key Science and Technology Innovation Team of Zhejiang Province (2011R50027)；Zhejiang Provincial Institute Cooperative Project(2014SY16)；Agricultural Science Planning Project of Jinghua Municipal Science and Technology Bureau(2014-2-010)]。

林鑫濤（1994-），男，浙江臺州人，從事全球變化與植物生理響應(yīng)研究，（E-mail）time0323@139.com。

*通訊作者：陳健，博士，副教授，從事森林生態(tài)，環(huán)境遙感方面的研究，（E-mail）chenjian@126.com。