發(fā)布時(shí)間：2020-11-14 21:51

　　 本研究主要以北京市昌平濱河森林公園、奧林匹克森林公園、北京農(nóng)學(xué)院、通州大運(yùn)河森林公園四個(gè)不同地區(qū)典型樹種作為研究對(duì)象,在2017年全年每個(gè)月對(duì)不同樹種葉片進(jìn)行采集,測(cè)定葉片表面單位葉面積對(duì)不同粒徑顆粒物的吸附量,測(cè)定結(jié)束后的葉片利用電鏡掃面和原子顯微鏡掃面,觀察不同葉片表面微觀結(jié)構(gòu)、葉片表面三維形狀,探究不同樹種葉片吸附顆粒物的機(jī)理;2018年7、8月在不同降雨條件下,對(duì)典型樹種在降雨前后采集葉片測(cè)定葉片對(duì)不同粒徑顆粒物的吸附量,同時(shí)收集雨水,測(cè)定雨水中顆粒物含量及水溶性離子,探究降雨對(duì)不同樹種改善空氣質(zhì)量影響;在冬季對(duì)典型林分內(nèi)外大氣顆粒物利用中流量大氣采樣器采集,測(cè)定單位體積下顆粒物的重量,以及不同粒徑顆粒物種水溶性離子的含量。通過以上的研究,取得以下主要的結(jié)論:不同的樹種葉片在單位葉面積對(duì)大氣顆粒物的吸附量在時(shí)間、空間上存在顯著的差異,整體上,不同樹種葉片在9、10月份吸附大氣顆粒物的量比較大,在7月份葉片吸附顆粒物的量最小,在不同的月份,葉片對(duì)10μm粒徑顆粒物的吸附量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于3-10μm、0.2-3μm粒徑顆粒物的吸附量。同一樹種在昌平濱河森林公園、奧林匹克森林公園、北京農(nóng)學(xué)院、通州大運(yùn)河森林公園四個(gè)地區(qū)吸附大氣顆粒物的含量有明顯的差異,10μm粒徑顆粒物的吸附量在通州地區(qū)與昌平地區(qū)、奧林匹克森林公園、北京農(nóng)學(xué)院三個(gè)地區(qū)的吸附量均有顯著性差異,3-10μm粒徑顆粒物的吸附量在昌平森林公園與通州大運(yùn)河森林公園無顯著性差異,但其與奧林匹克森林公園、北京農(nóng)學(xué)院吸附量有顯著性差異。0.2-3μm粒徑顆粒物的吸附量在四個(gè)地區(qū)無顯著性差異。植物葉片表面對(duì)不同粒徑顆粒物的吸附差異主要與葉片表面的微觀形態(tài)有一定的關(guān)系,葉片表面若有大量開張度較大的氣孔,較多絨毛,較深的溝壑,較多的褶皺,粗糙度較大、有明顯突起等特征的樹種葉片很容易吸附大氣顆粒物,而葉表面較為平滑,無明顯突起和凹陷則不利于吸附顆粒物。降雨對(duì)國槐、銀杏、檜柏三種樹種葉片表面顆粒物的滯留量有明顯的影響,不同條件的降雨對(duì)葉片滯留10μm粒徑顆粒物的沖刷作用較大,國槐10μm粒徑顆粒物滯留量在降雨前后相差5~7μg/cm~2,而銀杏在降雨前后的顆粒物滯留量相差較小,但檜柏在降雨前后葉片表面單位葉面積顆粒物滯留量的差異最大,10μm粒徑顆粒物滯留量的沖刷量達(dá)到10~20μg/cm~2,且在陣性降雨下,對(duì)大粒徑顆粒物的沖刷比例達(dá)到80%。降雨對(duì)國槐、銀杏、檜柏三種樹種葉片蠟質(zhì)層顆粒物的滯留量影響較小,國槐和銀杏在降雨前后蠟質(zhì)層顆粒物滯留量的差異平均在4.5μg/cm~2,檜柏在降雨前后葉片蠟質(zhì)層單位葉面積顆粒物滯留量的差異最大,10μm粒徑顆粒物滯留量的沖刷量達(dá)到10~20μg/cm~2。在不同的天氣情況下,典型林分內(nèi)外單位體積大氣顆粒物含量有明顯的差異,TSP、PM_(10)、PM_(2.5)的含量具有較大的差異。在2018年12月30日到2019年1月3日林分內(nèi)外各粒徑大氣顆粒物在單位體積含量差異不大,但在同一地點(diǎn)三種粒徑顆粒物含量差異較大。三種粒徑顆粒物在單位體積含量的變化規(guī)律一致,均為TSPPM_(10)PM_(2.5),三種粒徑顆粒物之間存在顯著性差異。且不同粒徑中陰離子主要以SO_4~(2-)為主,SO_4~(2-)濃度與小粒徑顆粒物的相關(guān)性較好。綜合看來,不同樹種葉片在春秋季節(jié)對(duì)大氣顆粒物的吸附量較為明顯,且常綠針葉樹種對(duì)顆粒物的吸附量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于闊葉林落葉林,喬木的吸附量大于灌木,葉片在一定程度上可以較少大氣中水溶性離子含量,能夠改善空氣質(zhì)量。未來在利用植物改善空氣質(zhì)量的時(shí)候,合理利用不同樹種吸附顆粒在時(shí)間、空間上的差異種植,將不同的景觀生態(tài)效應(yīng)達(dá)到最大。
【學(xué)位單位】：北京農(nóng)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S718.45
【部分圖文】：

采樣地點(diǎn)Figure2-1:Samplinglocation

3.1 主要樹種葉片吸附大氣顆粒物的時(shí)間變化3.1.1 典型樹種葉片對(duì)不同粒徑顆粒物吸附昌平濱河森林公園9種樹木葉片在不同的時(shí)間對(duì)大氣顆粒物的吸附能力研究中，結(jié)果如圖3-1所示，不同的樹木葉片在單位葉面積對(duì)不同粒徑的大氣顆粒物吸附量差異比較明顯，>10 μm 粒徑的顆粒物在 9 種樹木葉片單位葉面積上的滯留量在 0～80 μg/cm2，3-10 μm 粒徑的顆粒物在單位葉面積上的滯留量在 0～30 μg/cm2，0.2-3 μm 粒徑的顆粒物滯留量在 0～20 μg/cm2。因此，林木葉片對(duì)大粒徑顆粒物的吸附能力較強(qiáng)，小粒徑顆粒物的附著量較少。9 種樹木對(duì)>10 μm 粒徑顆粒物的吸附量在 6、7、8、9、10 月的差異較大，整體上，在 7 月份的吸附量最小，在 9 月份的吸附量最大

其研究結(jié)果正好與此結(jié)果相反。對(duì)于同一月份不同樹種單位葉面積對(duì)顆粒物的吸附能力同樣存在顯著差異，在六月份，核桃楸、國槐、毛白楊、梨之間沒有顯著性差異，而與其他的樹種之間存在顯著差異，并且吸附量最大的核桃楸（49.3432±4.4833 μg/cm2）是吸附量最小丁香（5.5294±0.3594 μg/cm2）的 10 倍；在七月份，毛白楊與白蠟之間沒有顯著性差異，而與其他的樹種存在顯著差異，且毛白楊與白蠟在單位葉面積吸附顆粒量較大，在 7 μg/cm2左右，而其他樹種的吸附量在 0～5 μg/cm2之間；在八月和九月，梨的單位葉面積吸附量與其他樹種的吸附量均存在顯著性差異，且其吸附量在所有的樹種中達(dá)到最大，分別為 82.0011±9.6272 μg/cm2、85.0450±25.5950 μg/cm2。 在十月份，各樹種之間的吸附量差異不大，均在 20～40 μg/cm2之間。從圖中還可看出，不管是同一樹種在不同月份的單位葉面積，還是不同樹種在同一月份的單位葉面積其對(duì)于粒徑大于 3 μm 的顆粒物吸附能力均較大，占整個(gè)總懸浮顆粒物的 70%以上。個(gè)樹種葉片在不同月份的吸附量大小不同，毛白楊葉片單位葉面積總顆粒物的吸附量在 5 個(gè)月的排列順序?yàn)椋毫��?gt;十月>九月>八月>七月；白蠟吸附量的大小依次為九月>六月>八月>七月（在十月份沒有獲得數(shù)據(jù)）；國槐為六月>九月>十月>八月>七月；洋槐為十月>九月>六月>八月>七月；紫葉李為九月>十月>六月>八月>七月；梨大吸附量變化規(guī)律為九月>八月>十月>六月>七月；核桃楸整體的趨勢(shì)為九月>六月>八月>七月；木槿為九月>八月>十月>七月；丁香的吸附量大小為十月>八月>六月>七月。
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本文編號(hào)：2883991