景观生态课程论文

城市化在我国的迅速发展给我们的生活环境带来了巨大的压力，雾霾天气现在已经成为我国首要的环境问题。随着生活环境的恶化，园林植物的生态效益越来越受到人们的关注，园林植物可以有效地阻滞灰尘，提高空气质量。本文主要对城市中常见园林植物滞尘能力的情况进行综述，多角度分析了不同植物及群落的滞尘能力及影响植物滞尘能力的因素，以便以后在城市绿地规划时选择出滞尘效果较好的园林植物，并作出最佳的植物配置，更好地发挥园林植物的美学和生态功能。关键词：园林植物 雾霾PM2.5生态功能随着城市的大规模开发和建设，城市生态建设日益受到重视。城市化改变了自然的空气环境，粉尘、烟雾、有害气体增多，大气颗粒物污染已经成为城市的主要环境问题，对这些生态问题的治理，城市绿地规划及设计极其重要。选择适合一定地区发展的、滞尘能力强的树种，无疑是城市绿地设计中的重要组成部分。城市绿地规划、园林设计不仅要考虑美观，还须兼顾生态效应。迄今为止，许多学者就不同植物种类之间滞尘能力和不结构绿地系统滞尘效果2个水平上进行了对比研究。对于单株植物滞尘能力研究包括乔木、灌木和攀藤植物，绿地系统滞尘能力研究包括防护林、专类园和观赏性草坪、多行复层履带和单行乔木绿带。然而，不同的植物对滞尘的能力和滞尘的积累量有较大差异，不同的植物叶片结构、生长阶段、树冠结构、外界环境因素等都对降尘有着不同作用。1园林植物防止雾霾的机理1园林植物的滞尘效应园林植物覆盖地表，可减少空气中粉尘的出现和移动，特别是一些结构复杂的植物群体对空气污染物的阻挡，使污染物不能大面积传播，有效地杜绝了二次扬尘。园林植物特别是木本植物繁茂的树冠，有降低风速作用，空气中携带的大颗粒灰尘随风速降低下沉到树木的叶片或地面，而产生滞尘效应。园林植物叶片表面有的多绒毛，有的叶分泌黏性的油脂和汁液等，能吸附大量的降尘和飘尘。沾满灰尘的叶片经雨水冲刷，又可恢复吸滞灰尘的能力。园林植物叶片在光合作用和呼吸作用过程中，通过气孔、皮孔等吸收一部分包含重金属的粉尘。1.2园林植物能吸收和转化有毒物质园林植物能吸收和转化有毒物质，如大气中的硫等有害气体和铅等重金属。例如，在低浓度二氧化硫污染时，园林植物可吸收空气中的二氧化硫成为植物生长的养料亚硫酸和亚硫酸根离子。研究表明，华山松每月可吸收二氧化硫70kg/hm2，垂柳50kg/hm2，银杏16kg/hm2，刺槐15kg/hm2，臭椿155kg/hm2，核桃10kg/hm2。研究铅和锌等城市大气颗粒物含量较高的元素发现，圆柏对铅的吸收量为4.85mg/kg，雪松4.57mg/kg。日本女贞和海桐等灌木吸收锌的量分别为26.53mg/kg、37.58mg/kg.3园林植物的光合作用能保持空气清新园林植物的光合作用能增加空气中的氧，对保持空气清新有十分重要的作用。城市中人口和工业密集，导致二氧化碳浓度偏高。园林植物可吸收二氧化碳并释放出氧气，平衡二氧化碳和氧气在空气中的浓度。在二氧化碳的浓度达到0.05%时人会略感不适，当浓度达到0.2%~0.6%时就会对人体造成危害。据研究，在晴天适宜的条件下，25m2的树林就可吸收一个人释放的二氧化碳和提供所需的氧气。2园林植物的防治能力差异1园林植物种类对防治雾霾能力差异的影响城市的建筑、公路的表面粗糙程度低，降尘颗粒在其表面上很容易被风刮起，而植物在单位土地面积上巨大的叶面积、叶表面的细微结构和叶的分泌组织，通过附着、吸附与直接拦截等方式进行滞尘。此外，植物还能随着生长不断扩大叶面积，年年更新新叶，这是其他界面所不能比的。因此从滞尘方面对树种进行选择有很大的意义。经测定，不同的植物由于受到叶片结构、生长阶段、树冠结构、外界因子等多因素的影响，植物个体之间滞尘能力有很大的差异。高大的乔木能起到滞阻、吸附外界降尘的作用，较密的灌草则能有效减少地面扬尘。攀缘植物是最佳的垂直绿化植物材料。叶片光滑的植物如月季等其吸尘方式多为停留叶面粗糙、有绒毛的树木如刺槐其吸尘方式多为附着叶或枝十分泌树脂、粘液等如侧柏、核桃其吸尘方式则为粘着，待到下雨时，叶、茎、干等表面吸附的灰尘再被雨水冲刷下来随水流走。大量研究资料表明，无论是灌木还是乔木，个体之间滞尘能力存在较大的差异。园林植物的滞尘效益研究表明：丁香的滞尘能力是紫叶李的6倍多；落叶乔木中毛白杨为垂柳的3倍多。槐树、杨树等阔叶树的过滤效果大于松、杉等针叶树。在灌木树种中石楠、大叶黄杨和海桐滞尘能力强，连翘和贴梗海棠滞尘能力较弱。各树种滞尘能力大小与树冠总叶面积有密切关系，因此，一般情况下阔叶乔木大于针叶树乔木大于灌木。在城市绿地系统中乔木树种构成的绿地其滞尘量要高于草本植物十倍至几十倍，乔木树种是滞尘的主体，约占总滞尘量的87%，灌木为11%，草坪植被滞尘量最小仅占总滞尘量的2%。2.2不同结构和配置的园林植物对防治雾霾能力的影响根据相关实验表明，不同结构植物群落对pm2.5的减尘率大小顺序为：乔木加草本型〉乔木型〉草坪型＞乔木加灌木型〉乔木加灌木加草本型＞灌木加草本型。不同的绿地类型之间大气污染程度不同大气污染物含量具有明显的差异性，这与不同绿地类型的植物组成、立体结构及其绿量有密切关系，具有乔、灌、草垂直结构、绿体含量高的绿地类型表现出较好的滞尘效应和吸收大气有害气体的效应，如乔灌草林、乔木混交林、灌木林等。而结构单一或绿量低的绿地类型净化大气的功能则明显下降。在城市空间环境里，大部分的pm2.5的污染源来自于汽车尾气，且在道路绿地系统中滞留的一部分粉尘颗粒物容易在道路人流、车流的影响下对其形成二次扬尘。由于人和汽车形成的低空污染气流对群落中下部影响较大，上层的高大乔木不易受低空气流影响，能够有效滞尘，而下层草本覆盖地面土壤阻滞路面扬尘。所以，没有灌木层的乔木加草本型的复层结构减尘率最高，单一结构的乔木型和草坪型其次，而灌木型植物群落既没有乔木层的滞尘作用，反而受低空污染气流影响较大，所以减尘率最低。植物群落通过阻截空气中粉尘颗粒物使其滞留于枝叶表面，达到滞尘的效果，但植物叶面的滞尘于粉尘脱落同时存在。乔木灌木草本型植物群落结构层次较乔木灌木型更丰富，能够更有效地降低环境风速，截留空气中更多的颗粒物于群落中，而草本和灌木阻截的粉尘越多，当其随低空气流再次扬起时，也会使其减尘率降低。3.影响植物滞尘能力的因素3.1植株高度、距尘源距离、叶片倾斜角度对滞尘的影响通过一些学者对同株植物叶片不同高度滞尘量的比较发现，低位的滞尘量明显高于高、中位，这是由于车辆行人繁多，造成路面较大程度的二次扬尘。通过对道路常用绿化树种叶片的滞尘能力的研究，表明了植物的叶片的倾斜角度和距离尘源的远近对叶片的滞尘能力产生较大的影响。3.2叶绿素含量对滞尘能力的影响叶绿素是光合作用中重要的光能吸收色素，其含量直接影响着植物的生长发育。植物叶片受到粉尘及大气污染的影响后，叶片叶绿素Ca/Cb值呈上升趋势，叶片叶绿素总含量（C）呈下降趋势。有学者对青岛市城阳区5种常用绿化植物的滞尘及抗尘能力作了研究，结果表明5种植物中叶绿素Ca/Cb值变化较大的为金叶女贞，抗污染能力较弱；Ca/Cb值升高较小的为火棘，抗染能力较强。3季节对滞尘量的影响在不同的季节，植物单株的生长势有所不同，其叶片的密集程度也不同，对空气中粉尘的阻滞作用存在显著差异。有学者分析了季节因素对南京市常见绿化树种滞尘能力的影响，指出同一地点大部分绿化树种滞尘能力的季节动态规律为春季高，夏季降低。秋季增高，冬季达一年的最大值，这与大气污染的季节动态相关，而同一季节不同样点的滞尘能力还没有显著规律。许多研究也表明，在城市绿地中植物枝叶对空气中粉尘的截留和吸附受到时间的影响，但具体的变化规律则依树种、周围环境等条件的不同而有所差异。有学者就提出，城市绿地滞尘作用与叶片生长季节的长短等因素有密切关系，在不同季节城市绿地植物的滞尘作用会有很大区别。3.4外界环境条件对滞尘的影响一些学者对北京市具有代表性的绿化植物在封闭式和开敞式两种环境条件下滞尘量进行分析，结果表明同种类植物在封闭式环境条件下叶片滞尘量明显低于开敞式环境条件，说明同种类植物叶片滞尘量随环境中粉尘颗粒物含量的增多而增大。更有国外的学者在研究开放环境中城市道路灌木叶片滞尘能力时发现，叶片阻滞的空气中的颗粒物量易受机动车尾气排放的影响，树种冠幅越大、枝条密集度越大，则树冠内风速低，叶片阻滞的颗粒物在叶面的滞留越稳定，空气中携带的大颗粒降尘含量将会下降。在当前低碳城市、生态园林城市建设的过程中，园林植物发挥着不可替代作用，而植物滞尘效益也是其中一个重要方面。植物阻滞灰尘，可以减少城市除尘过程中对机器的使用，减少机器工作中碳的排放;而在城市康复花园建设中，通过植物的合理配置，更可以减少大气中粉尘等可吸入颗粒物对人体的伤害。然而，当前缺乏一种有效的评价植物滞尘效益的机制，通过研究植物滞尘的经济效益，估算出常用园林植物滞尘的经济价值，对城市生态环境的建设提供价值上的参考，在生态、低碳城市建设中具有重要的意义，这些需要今后园林科研工作者的进一步研究。同时，目前只是对园林植物生态效益的少数几方面进行了研究，而对其多方面的生态效益及相互影响的研究不多;外界因素对植物滞尘作用的影响，当前的研究也不是很充分，今后需要做进一步的研究。同时，在植物滞尘的研究中，国内只是对其各个城市内植物进行了研究，每个城市的研究结果不尽相同，怎么在全国形成一个统一的标准还需要各地学者进一步地探讨。参考文献吴中能合肥主要绿化树种滞尘能力的研究.1999江胜利，金荷仙《园林植物滞尘能力研究概述》.2011[2]黄枢.2002.城市绿化建设的目标应是改善生态环境[J].环境保护，(7):22-24.林秀芝，韩秀英，田润吉.1998.浅谈城市绿化与生态环境建设[J].防护林科技，(3):51-53.柴一新，祝宁，韩焕金.2002.城市绿化树种的滞尘效应一以哈尔滨市为例[J].应用生态学报，13(9):1121-1126.