白云区几种城市绿化植物生态效益探究

白云区几种城市绿化植物生态效益探究白云区几种城市绿化植物生态效益探究 摘摘 要：要：以白云区城区 8 种绿化植物为研究对象。结果表明，8 种典型绿化植物滞尘能力随着时间的积累 而逐渐增加，其中以杜鹃、小叶女贞和法国梧桐滞尘较强，均在 3g.m-2/周以上；空旷区域的含菌量明显 高于有植物的区域，三叶草和高羊茅的空气对照含菌量比植物覆盖区域高 1.77 和 1.84 倍，其余 6 种植物 的空气对照含菌量均比有植物覆盖区域高 5 倍以上；乔木树种降温增湿效应最明显，灌木树种小叶女贞、 杜鹃和海桐树下温度比相应空地低 1、0.9和 0.8，地被物的降温作用不明显。 关关键词键词： ： 白云城区 绿化植物 生态效益 1 立立题题依据依据 小时候，老师和父母就不止一次地告诉我们，树木、森林是地球的肺，它可以吸收我们 所呼出的二氧化碳，释放出我们所需要的氧气。长大后，一次偶然的机会，我和妈妈上街， 因为是夏天，天气非常炎热，靠近马路的地方灰尘很大，当走到龚家寨时，我提议去塔山公 园歇歇。当靠近树木时，我顿时感觉到一阵清凉扑面而来，空气比马路边的清新，没有那么 多的灰尘。同时，我发现在树木的叶子上面却吸附了许多的灰尘，这引发了我的一些思考和 疑问：是不是所有的树木吸附灰尘的能力相同？为什么在靠近树木的地方就能感觉到清凉？ 于是我产生了探究绿化植物的生态效益的想法。 不同绿化植物之间的生态功能存在一定的差异，对其各项生态功能进行系统的量化研究 并进行分类，是研究城市绿化植物生态效益的一个重要基础。纵观多种文献13，现阶段研 究最多的还是绿地对改善城市环境质量方面的作用，但对于城市中构成城市绿地的各种植物 的环境生态效益涉及不多，而且较为零散，没有成为一个系统。基于上述背景和我们前期对 白云区城市绿化植物的调查，我们选择在白云区生长较好的 8 种典型绿化植物为研究对象， 研究其碳氧平衡能力、滞尘能力、增湿降温能力、杀菌能力等指标，以期为喀斯特高原生态 省的建设、人居环境的改善、生态的可持续发展利用和石漠化灾害的综合治理提供基础的参 考资料和有价值的建议。 2 材料与方法材料与方法 2.1 实验实验材料材料 根据白云区的地理气候特点，及绿化植物的多样性和代表性，从中选出 8 种 白云区常见的、生长良好的绿化树种作为研究对象，时间为 2007 年 6 月，平均气温 252，海拔 950m1100m 之间。具体植物和取样地点见表 1。 2 表表 1 实验植物材料表实验植物材料表 项目植物名称拉丁学名测试地点 香樟Cinnamomum camphora (L.)塔山公园、白云公园、中坝铝兴路 荷花玉兰Magnolia grandiflora L.塔山公园、白云公园、中坝铝兴路乔木 法国梧桐Platanas acerifolia(Ait.)Willd塔山公园、白云公园、中坝铝兴路 小叶女贞Ligusttrum quiuoni Carr.塔山公园、白云公园、中坝铝兴路 杜鹃Rhododendron simsii L.塔山公园、白云公园、中坝铝兴路灌木 海桐Erythrrnavariegata varorientalis L.塔山公园、白云公园、中坝铝兴路 高羊茅Festuca arundrnacea L.贵铝体育馆、白云区政府广场 地被物 三叶草Trifolium pretens L.贵铝体育馆、白云区政府广场 2.2 实验实验方法方法 2.2.1 植物滞植物滞尘尘能力的能力的测测定定 一般认为大于 15mm 的雨量就可以冲掉植物叶片的降尘。根 据贵阳市降雨的特点，植物分别在雨后一周、二周、三周、四周采集样品。从树冠四周及上、 中、下各部位均匀采集叶样，并将叶样封存于塑料袋中。一般采集树叶 1520 片。样品用 蒸馏水浸泡 2 小时，使叶片上的附着物充分浸洗下来。2h 后将叶片用镊子夹出，放在纸上 晾干。用己烘干的经分析天平称重(W1)的滤纸对冲洗液进行过滤。过滤完毕后，将滤纸放于 120烘箱 12h，烘干后进行称重(W2)。两次重量之差，就是采集样品上所附着的灰尘重量。 2.2.2 植物植物杀杀菌能力菌能力测测定定 采用自然沉降法测定。在每个供试植物周围离地面 1.5m，距绿 化植物 30cm 处，放 3 个直径 12cm 的盛有牛肉膏-蛋白胨细菌培养基的培养皿，开盖暴露 5 分钟，然后封盖放入恒温培养箱，28条件下培养 48 小时，计算菌落数，以无绿化空地为 对照，用相同的方法进行处理。植物杀菌作用的测定，选择晴朗无风的上午，主要是因为要 把天气情况的影响降到最低，并且上午 9 点至 11 点之间植物的光合蒸腾作用等生理活动正 处在高峰期，所分泌的杀菌物质也是最多的时候。 杀菌效果%=%100 对照菌落数 植物区域菌落数对照菌落数 2.2.3 植物降温增湿效植物降温增湿效应测应测定定 采用干湿两用温度计直接测定。每种植物选择两点，一点为 树荫下，一点为空地(空地距树荫水平距离 10m)。测定时间为每天午后 1:003:00，测定高 度与杀菌能力测定一致，重复 3 次。 3 结结果与分析果与分析 3.1 白云区城区几种白云区城区几种绿绿化植物滞化植物滞尘尘效效应应 不同绿化植物滞尘量随着时间的积累而逐渐增加(图 1、2、3)。对于乔木树种而言，以 法国梧桐的滞尘能力最强，滞尘四周后达 4.2613 g.m-2/周，比第一周滞尘量 2.3422 g.m-2/周增 3 加 1.9191g，增幅达 45%；荷花玉兰次之，平均为2.8448 g.m-2/周；香樟最小(图 1)。在 3 种灌木 植物中以杜鹃的滞尘能力最强，平均为 5.2727 g.m-2/周；小叶女贞其次，为 4.4758g.m-2/周； 海桐最小，为 2.2971 g.m-2/周(图 2)。地被植物滞尘能力最小，均在 2g.m-2/周以下(图 3) 。 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 香樟荷花玉兰法国梧桐 图1 三种乔木树种滞尘能力 一周后滞尘(g.m-2)二周后滞尘(g.m-2) 三周后滞尘(g.m-2)四周后滞尘(g.m-2) 0 1 2 3 4 5 6 7 小叶女贞杜鹃海桐 图2 三种灌木树种的滞尘能力 一周后滞尘(g.m-2)二周后滞尘(g.m-2) 三周后滞尘(g.m-2)四周后滞尘(g.m-2) 0 0.5 1 1.5 2 2.5 高羊茅三叶草 图3 两种地被物滞尘能力 一周后滞尘(g.m-2)二周后滞尘(g.m-2) 三周后滞尘(g.m-2)四周后滞尘(g.m-2) 4 3.2 白云区城区白云区城区绿绿化植物的化植物的杀杀菌效果菌效果 不同植物周围的空气含菌量均有不同程度的差异，三叶草区域空气含菌量和高羊茅相差 无几，都远远大于其它植物区域的空气含菌量(表 2)。高羊茅含菌量分别是法国梧桐、荷花 玉兰、香樟、杜鹃、海桐和小叶女贞的 4.72、3.86、3.19、3.53、3.69 和 3.13 倍。此外，8 种植物周围空旷区域的含菌量明显高于有植物的区域，除三叶草和高羊茅以外的 6 种植物的 空气对照含菌量均比有植物区域的含菌量高 5 倍以上，三叶草和高羊茅的空气对照含菌量比 有植物覆盖区域高 1.77 和 1.84 倍。杀菌能力为：法国梧桐荷花玉兰海桐杜鹃香樟小 叶女贞三叶草高羊茅。有植物的区域均比没有植物分布的空地含菌量少，这主要是植物本 身可以挥发一些具有杀菌能力的物质。杀菌效果以乔木树种的整体杀菌效果最好，均在 8187%之间；其次为灌木树种，杀菌效果在 8184%之间；而地被植物杀菌能力最差，高 羊茅和三叶草仅为 43.5%和 45.5%，比乔木树种和灌木树种降低近 1 倍。 表表 2 白云区城区八种绿化植物的杀菌能力白云区城区八种绿化植物的杀菌能力 植物下含菌量(个/培养皿) 植物名称 123平均 空气含菌 量 杀菌效果 (%) 香樟 Cinnamomum camphora (L.)5652495228481.7 荷花玉兰 Magnolia grandiflora L.4341454326583.8 法国梧桐 Platanas acerifolia(Ait.)Willd3835323526886.9 小叶女贞 Ligusttrum quiuoni Carr.4953575328981.7 杜鹃 Rhododendron simsii L.4847464730184.4 海桐 Erythrrnavariegata varorientalis L.4743424527883.8 高羊茅 Festuca arundrnacea L.18916517716629443.5 三叶草Trifolium pretens L.14815615315227945.5 3.3 白云区城区白云区城区绿绿化植物的降温增湿效化植物的降温增湿效应应 从表 3 结果可知，乔木树种以法国梧桐的降温作用较为明显，树荫下温度要比空地温度 平均低 2.3；其次为香樟和荷花玉兰，分别降低 1.3 和 0.9；灌木树种也有较强的降温作 用，小叶女贞、杜鹃和海桐树荫下温度均比相应空地降低 1、0.9和 0.8；地被物的降 温作用较不明显，高羊茅和三叶草仅降低 0.4 和 0.5。树荫下空气相对湿度要比无绿化空 地空气相对湿度平均高 6 个百分点以上，植物蒸腾作用可以蒸发大量水份，使植物周围小环 境的相对湿度增高。这一结果与魏西岭等4所做郑州市城市园林绿化夏季降温增湿效果的研 究结果基本一致。 表表 3 白云城区八种绿化植物的降温增湿能力比较白云城区八种绿化植物的降温增湿能力比较 植物名称 树荫下 相对空地 温度() 相对湿度(%) 温度() 相对湿度(%) 香樟 Cinnamomum camphora (L.)23.27924.576 5 荷花玉兰 Magnolia grandiflora L.23.48124.374 法国梧桐 Platanas acerifolia(Ait.)Willd22.68424.978 小叶女贞 Ligusttrum quiuoni Carr.23.58024.572 杜鹃 Rhododendron simsii L.23.97624.869 海桐 Erythrrnavariegata varorientalis L.23.87924.671 高羊茅 Festuca arundrnacea L.24.27324.667 三叶草Trifolium pretens L.24.37424.868 4 讨论讨论 绿色是生命的象征，绿叶是人类生存的源泉。绿地植物是改造自然，保护生态环境的主 力。在不同的环境要求下，草地、灌丛和树林的作用有所不同，乔、灌、草绿地植物相结合， 就能取得极为显著的环境保护效益。高大乔木枝叶繁茂，占据上层的空间；灌木植株较为矮 小，占据中下层空间，地被物占据地面空间；如果将这三类植物进行叠加种植，将会取得良 好的生态效益5。 城市绿化植物生长状况的优劣，是反映城市绿化水平的标志。测定植物的滞尘能力是城 市绿地系统设计的依据，高大的乔木能起到滞阻、过滤外界降尘的作用，较密的灌草则能有 效减少当地地面的扬尘。不同植物间滞尘量有明显差异，这与树冠、叶片特性有很大关系6。 杜鹃树冠窄小，呈倒圆锥形，能充分接受粉尘。叶片簇生，叶片密度大，粉尘不易抖落，防 止第二次扬尘，这也为阻滞粉尘提供了条件；此外，杜鹃叶片上下表面密生绒毛和腺体，从 而加强了对灰尘的吸附粘连能力。因此，杜鹃是通过叶片整体起作用来拦截粉尘，滞尘功能 较强。小叶女贞枝条平展，叶片着生密集，叶片上下表面绒毛同样密集，因其不具腺体，朝 下的一面粉尘量较少。法国梧桐叶较大，但叶片的绒毛密集并具有较多的腺体，滞尘能力相 对较强，因为叶片绒毛的疏密情况和腺体的功能强弱，所以单位叶面积滞尘量相对较杜鹃小。 海桐的叶片表面积相对香樟和荷花玉兰大，但叶片不具绒毛和腺体，集尘量较小，荷花玉兰 叶片下表面绒毛异常密集，因而集尘量比香樟多；虽然 3 种乔木树种叶片表面积不及 3 种灌 木，但有些枝条成下垂状态，枝条层次分明，层与层之间间距较小，叶上大量附属物的存在 都是造成滞尘功能强大的因素和趋势。两种地被物虽然有较大的叶表面积，但对灰尘的黏附 能力较弱，在风、雨等物理因素的影响下，迅速坠落在地上，因而集尘量较灌木和乔木树种 小得多。特别值得指出的是在贵州这个石漠化非常严重的省份经常受到因石漠化灾害而产生 的粉尘的侵害，根据我们的研究结果，可以筛选喀斯特适生绿化植物在石漠化地区种植，这 样既恢复了生态又起到防风固土和吸滞粉尘的作用，这对于石漠化的治理是非常重要的。根 据生态学上的“环境因素的整体效应大于各环境诸因素之和”原理，如果在城市中栽植、引 进滞尘能力强的树种，形成成片绿地，再进行合理的结构设计，将大大减少空气中的各种粉 尘量。 绿化植物能减少空气中细菌污染与传播，各类林地和草地都有一定的灭菌作用。花晓梅 7在室内对各树种杀菌能力进行测定，认为植物具有明显杀菌能力。许恩珠等8研究证明， 6 柏、松等所产生的杀菌素可杀死白喉、结核、霍乱和痢疾等病原菌。本研究结果证实，绿化 植物降低了环境含菌量，杀菌能力为：法国梧桐荷花玉兰海桐杜鹃香樟小叶女贞三 叶草高羊茅， ，从而达到净化环境的目的。此外，植物间降温的效率大小不同，但树荫下温 度均要比相应空地温度低。这可能是因为植物吸收了大部分太阳辐射热用于自身蒸