沙尘天气下洛阳市常见园林地被植物叶片滞尘特征

为充分了解沙尘天气下园林地被植物叶片滞尘量的变化和叶片质地对滞尘的影响,于2023年测定洛阳市常见的16种园林地被植物在沙尘天气后的单位叶面积滞尘量,分析园林地被植物之间叶片滞尘量差异的原因和叶片质地对滞尘量的影响。结果表明:1)日本珊瑚树的滞尘总量(0.221 6 mg·cm^(-2))最大,其次为红叶石楠(0.192 6 mg·cm^(-2)),红花酢浆草(0.013 0 mg·cm^(-2))最小;2)对于PM0.1~2.5的滞留量,以叶表具有毛状体的红花檵木(0.014 1 mg·cm^(-2))最大,棣棠(0.000 5 mg·cm^(-2))最小;3)革质叶、有毛状体叶的园林地被植物滞尘效果较好,其次是纸质叶,膜质叶最差;4)沙尘天气下,园林地被植物叶表滞留PM10~100的量比非沙尘天气显著升高,而PM2.5~10的滞留量变化不明显;5)沙尘天气下PM10~100在总悬浮颗粒物中的占比高于正常天气,而PM0.1~2.5的占比变小。因此,选用以防治空气污染为目标的园林地被植物时,建议选择日本珊瑚树、红叶石楠和红花檵木等滞尘能力较强的植物,叶片革质、厚实、有毛状体等特性更利于发挥滞尘效应。

烟叶打叶后大片率调控关键技术研究

为解决当前烟叶打叶后大片率过高的问题,提出了对打叶后烟片采用振筛机大片叶筛选、图像监控打辊机可控再打叶的技术处理方案。设计实现了烟片分选再处理装置,并通过实验研究了不同控制参数对再打叶后烟叶的影响。结果表明:(1)提高振筛机筛孔孔径有助于大片叶分离;(2)再处理打辊机框栏开口尺寸与形状相比提高转速对再打叶效果的影响更为显著,使用圆形50.8 mm框栏开口的打辊机可实现再打叶后大片率低于30%、中片率高于45%、含末率低于0.3%的水平;(3)提高打辊机转动频率和增加再处理大片叶分料比例有助于降低大片率,但均会导致中片率降低和烟末增加。实验表明打辊机转动频率和分料比例分别控制在40 Hz和50%左右时表现较好。

青岛市3种常绿灌木滞尘量与叶微观特征及光合作用等的相关性分析

为探讨滞尘后3种灌木叶片叶绿素含量、叶绿素荧光参数以及气体交换参数的变化,分析叶面微结构以及叶绿素荧光参数、气体交换参数与植物滞尘量的相关性。以青岛市城阳区3种常见的常绿灌木为研究对象,通过3级滤膜过滤法测定各灌木单位叶面积滞留不同粒径颗粒物(TSP、PM>10、PM_(10)、PM_(2.5))的质量,通过扫描电镜观察比较3种常绿灌木的叶表面微形态特征。结果表明,1)3种灌木叶片单位叶面积滞尘能力为火棘>瓜子黄杨>小叶女贞。2)电镜扫描叶表面微结构可知,叶表面粗糙、下表皮气孔较多且分布密集,起伏大,存在不规则条纹组织及沟状组织的植物有利于颗粒物的附着,主成分分析发现3种灌木的单位叶面积TSP仅与植物的下表皮沟槽宽度呈现出正相关关系,与其他指标无显著相关性。3)滞尘后3种灌木叶片叶绿素含量、最大光化学效率(F_(v)/F_(m))和光化学猝灭系数(qP)显著(P<0.05)低于滞尘前处理,而非光化学猝灭系数(NPQ)则显著高于滞尘前处理;此外,3种灌木叶片净光合速率(P_(n))、蒸腾速率(T_(r))、气孔导度(G_(s))和胞间CO_(2)浓度(C_(i))差异显著,与滞尘前相比,滞尘后3种灌木的P_(n)、T_(r)、G_(s)分别下降27.1%、44.2%、7.1%,7.9%、38.3%、19.7%和38.0%、38.7%、11.6%,C_(i)分别增加8.2%、5.1%、4.9%,主成分分析可知,3种灌木的单位叶面积TSP与叶绿素含量、F_(v)/F_(m)以及P_(n)呈显著或极显著负相关,与C_(i)呈显著正相关。结论认为,叶表面粗糙度、气孔数量及大小、沟槽宽度等影响植物的滞尘能力,滞尘对植物叶片叶绿素以及叶绿素荧光参数产生一定程度的影响,降低植物叶片的光合作用,后期可考虑选择火棘作为滞尘能力强的灌木树种。

郑州市10种园林植物叶片滞尘与富集重金属的能力

为研究郑州市不同园林植物叶片滞尘与吸收重金属的能力,以郑州市常见的10种园林植物为材料,利用分级滤膜法测定植物滞留PM的质量,采用原子吸收法测定植物叶片和土壤中重金属Pb、Cu和Cr的质量浓度,并分析叶片滞尘与富集重金属的相关性。结果表明,10种园林植物中,龙柏和雪松具有较强的滞尘能力,其次是夹竹桃,南天竹滞尘能力最弱。叶片中重金属Pb含量最高的是锦带花,最低的是龙柏;夹竹桃中Cu含量最高,洒金东瀛珊瑚中则最低;洒金东瀛珊瑚叶片中Cr含量最高,而锦带花叶片中含量最低。相关性分析表明,除Pb含量外,10种园林植物叶片中重金属含量与土壤中重金属含量之间的相关性不显著,叶片中重金属含量可能受土壤和空气中重金属含量以及其他因素的共同作用。10种园林植物中,夹竹桃对3种重金属综合吸收能力和滞尘能力均较强,具有较强的生态功能。

Dust Retention Ability of Plants as a Factor Improving Environment Air

It is well known that air in industrial cities contains a significant amount of dust particles, smoke, and toxic gases. The increased number of vehicles has a direct impact on air quality resulting in the emission of exhaust gases, and the increase of dust concentration in air. In this article, we are describing the dust retention ability of plants depending on their leaf structure. Plant species were classified into three groups according to their dust-holding capacities. Dust retaining ability of plant species in conditions of high, average and low dust conditions described.

7种绿化灌木叶片表型及表皮超微形态与滞尘能力的关系

为选择滞尘能力优良的绿化植物,以南宁市大学路分车隔离带栽植的软枝黄蝉(Allamanda cathartica)、金叶假连翘(Duranta erecta‘Golden Leaves’)、黄金榕(Ficus microcarpa‘Golden Leaves’)、朱槿(Hibiscus rosa-sinensis)、龙船花(Ixora chinensis)、台琼海桐(Pittosporum pentandrum var.formosanum)和鹅掌藤(Heptapleurum arboricola)等7种灌木为研究对象,观察植株叶片形态及叶片表皮的超微形态特征,收集和测量单位叶面积滞尘量。结果表明:该路段植物叶片冬季滞尘量多于夏季,尘粒质量中大于PM_(10)的占比多于PM_(10)或PM_(2.5);所研究的种类中,金叶假连翘的滞尘能力最为突出,龙船花和朱瑾滞留大于PM_(10)颗粒物的能力较强,而黄金榕和台琼海桐滞留PM_(10)和PM_(2.5)等细微颗粒的优势较明显;经量化赋值后主成分分析,叶片是否被毛、叶缘类型、一级侧脉数量、侧脉末梢网结状态和叶脉在叶面的分布状态5个指标包含了植物形态特征与滞尘能力关系的大部分信息;叶片上表皮细胞垂周壁凸出和蜡质层饰纹呈颗粒状滞尘量大,呈条纹状的角质层饰纹过粗或者过细、排列整齐的不利于滞尘功能的发挥,下表皮气孔外拱盖外缘的角质层呈多层环状结构的有利于黏附更多尘粒。在滞尘策略上7种植物在叶片宏观和表皮超微形态特征上表现出一定差异性,金叶假连翘的滞尘量大,叶色多样,景观效果突出,值得大力推广;大气颗粒较多且粒径大的环境,推荐选用龙船花和朱瑾,在颗粒物较细等级占优的环境中可多栽植黄金榕和台琼海桐。

兰州市10种常用园林绿化树种叶表面微结构对其滞尘量的影响

【目的】探讨园林植物叶表面微结构对滞尘量的影响。【方法】以兰州市西固工业区10种园林绿化植物叶片为供试材料,采用称重法测定单位叶面积滞留颗粒物总量(total suspended particulates,TSP)、PM10、PM2.5的量,采用扫描电镜获取叶表面微结构影像,对叶片滞尘能力与叶表面微结构的关系进行了定量分析。【结果】10种园林绿化植物单位叶面积滞留量存在显著性差异(P<0.05),TSP、PM10和PM2.5滞留量的变化区间分别为0.90~2.92、0.11~0.32和0.11~0.31 g/m^(2);10种绿化植物中单位面积滞尘量最多的是紫叶矮樱(Prunus×cisterna),其次是紫叶李(Prunus cerasifera)和榆叶梅(Amygdalus triloba),滞尘量最小的为银杏(Ginkgo biloba)、丁香(Syringa oblata)、五角枫(Acermono Maxim)等;PM10、PM2.5的滞留量与气孔密度、气孔个数呈极显著正相关(P<0.01),与气孔开度呈显著正相关(P<0.05),与沟槽宽度、形状系数呈显著负相关(P<0.01);叶面微结构特征指标排序为气孔宽度>形状系数>气孔长度>气孔面积>气孔个数>气孔密度>沟槽宽度>气孔开度。【结论】植物叶表面微结构特征是影响植物吸附与滞留大气中细颗粒物量的重要因素之一,其中气孔宽度、形状系数、气孔长度和气孔面积对滞留细小颗粒物量影响较大。

甘肃省典型树种滞尘能力及影响因子

利用手持式环境粉尘检测仪搭载空气气溶胶再发生器,对兴隆山保护区云杉、油松、辽东栎和华北落叶松4种典型树种叶片滞尘能力进行测试分析,同时对油松、云杉2种甘肃省主要造林树种在不同地区叶片滞尘量进行分析,旨在研究树种滞尘能力差异及影响因子,为探寻北方风沙地区林业建设中基于大气净化功能的树种选择和空间配置提供科学依据。结果表明,1)在兴隆山地区,云杉滞尘能力最强,辽东栎最弱,且云杉叶片单位面积滞纳颗粒物密度约为辽东栎的2倍以上;2)降水后采样间隔时间是影响叶片滞尘量的主要因素,大气背景中颗粒物组分含量能够显著影响叶片滞尘量,对沙尘或浮尘天气频繁的3月,或是风沙较大的定西、祁连山,叶片吸收TSP的量较大,而距离城市工业区越近的地区,如兴隆山和定西,森林滞纳PM 10和PM 2.5的量越高;3)叶表面特性(褶皱、绒毛和油脂颗粒等)是导致树种滞尘量差异的直接因素,林分结构差异引起的叶表面气孔密度和油脂颗粒形态、大小差异也会显著影响树种滞尘量;4)林分密度、取样时间和地点对树木滞尘量具有显著影响,这是开展区域尺度滞尘量研究取样和试验需重视的首要问题。

七种校园道路绿化树种叶片形态与滞尘能力

为选择滞尘能力优良的校园绿化树种,以广西大学校园内主要道路上栽植的白兰(Michelia alba)、大花紫薇(Lagerstroemia speciosa)、小叶榕(Ficus concinna)、中国无忧花(Saraca dives)、杧果(Mangifera indica)、扁桃(Mangifera persiciforma)、金桂(Osmanthus fragrans var.thuergii)等7种树木为研究对象,观察测定了叶片形态及表皮的超微特征,以及单位叶面积滞尘量。结果表明:(1)7种绿化树木冬季叶片滞尘量大部分高于夏季;(2)滞尘总量的排序为:小叶榕>金桂>白兰>杧果>大花紫薇>扁桃>中国无忧花;(3)小叶榕和金桂的滞尘能力突出;(4)大花紫薇滞留大于PM10、扁桃滞留小于PM10颗粒物的能力较强,杧果滞留PM10、白兰滞留PM2.5等颗粒有一定优势。综上结果可知,树冠紧凑、叶片较小及具有锯齿、一级侧脉数量较多或较少的植物滞尘量偏大;超微形态中表皮细胞横切面凸出或下凹、气孔大而下陷、角质层饰纹呈密集条纹状且无规则分布等是滞尘能力较强的特征。不同树种叶片形态和表皮超微结构特征不同,表现出不同滞尘性能,可根据环境特点选择绿化树种。

2种常用的植物滞纳能力测定方法对比研究

测量评估植物叶片滞纳颗粒物能力是开展植物减霾净化研究的关键,文章以叶片特征差异较大的10种常见乔木为研究对象,分别采用气溶胶再发生器法和滤膜法进行测定,通过两种方法准确性、耗时成本、操作难度等多方面因素的综合比较选择适合广州植物滞纳大气颗粒物的测定方法。结果表明:(1)定性判断不同植物滞纳颗粒物能力大小时,气溶胶再发生器法的准确性、稳定性优于滤膜法;(2)滤膜法的实验耗时是气溶胶再发生器法的两倍,且操作难度较大,在进行大量采样测定时,宜采用气溶胶再发生器法;(3)采集充分接受粉尘的植物叶片为样本可能有利于提高气溶胶再发生器法的准确性。

7种绿化植物滞尘的微观测定

采用显微图像分析系统,对7种绿化植物叶片滞尘能力进行测定及对叶表粉尘粒径进行分析统计,并采用电镜观测研究叶表结构特征。研究结果表明:7种植物中,叶表布满沟状组织的杜鹃花、女贞树与叶表布满气孔且排列无序的桂花树滞尘能力较强,叶表密布极细沟状组织的红桎木与紫叶李滞尘能力较差;通过沟状组织、气孔等结构滞尘的叶片,滞尘能力受外界环境影响较小,且波动较小,而通过叶表面和纤毛滞尘的叶片,滞尘能力受外界环境影响较大、且波动较大;叶表沟状组织可以增加叶表粗糙度而增强滞尘能力,沟壑通过粉尘颗粒粒径筛选并滞着粉尘,沟壑较窄的叶片适合滞着粒径较小的粉尘颗粒。

常见地被植物叶片特征及滞尘效应研究

近年来以大气粉尘颗粒物为首要污染物的雾霾天气在我国城市频繁发生,地被植物在控制缓解大气颗粒物方面的生态作用已成为研究热点。本研究拟在观察北京几种常见地被植物叶片形态特性的基础上,测定并计算单位叶面积的滞尘量和单位叶面积的最大滞尘量,试图揭示地被植物叶片阻滞、吸收大气颗粒污染物的机制,明确地被植物在缓解大气污染物种的贡献,并推荐应用于北京地区的优良滞尘地被植物,以期为控制和减轻北京大气污染,改善空气质量提供一定的科学理论依据。研究以北京绿化5种常见的地被植物——高羊茅(Festuca arundinacea.)、白三叶(Trifolium repens.)、草地早熟禾(Poa pratensis.)、狗牙根(Cynodon dactylon.)和匍匐剪股颖(Agrostis stolonifera.)为研究对象,观察其叶片特征并测定其滞尘能力。通过比较分析,发现不同地被植物滞尘能力存在显著差异(P<0.05)。其中:(1)狗牙根和白三叶的单位面积滞尘量最大,草地早熟禾次之,高羊茅和匍匐剪股颖滞尘量较小;(2)狗牙根最大滞尘量最大,白三叶次之,最后为高羊茅、草地早熟禾和匍匐剪股颖;(3)在一定时间内,5种地被植物的滞尘量均随时间延长呈现有限增长的趋势;(4)叶片滞尘量和最大滞尘量与叶面积呈现负相关关系,叶面积越小,单位面积的滞尘量和最大滞尘量越大;(5)除此之外,滞尘量与叶片结构形态也存在一定的关系。被毛或边缘有齿的叶片,其滞尘量越大。

北方常见绿化树种的滞尘效应

以地处山西省晋中盆地的山西农业大学校园为试验区,研究了主要绿化树种单位叶面积(单位叶重)的滞尘能力和滞尘机理以及各树种的植株滞尘量。结果表明:植株间滞尘能力有较大差别。从叶片形态观察的结果可以看出:阔叶树中,叶面皱缩、多毛和具有分泌液树种的单位叶面积滞尘能力强;针叶树单位叶重滞尘量的差异主要是由于集生叶片数量不同和叶片的着生角度不同引起的。落叶乔木的植株滞尘量大于灌木。

城市绿化树种的滞尘效应——以哈尔滨市为例

提出以植物材料的滞尘功能作为城市绿地设计中重要依据 ,对哈尔滨市 2 8个树种进行滞尘测定和叶表电镜扫描 ,结果表明 ,不同的树种滞尘量差异显著 ,树种之间的滞尘能力可相差 2～ 3倍以上 .常绿针叶树种中 ,红皮云杉、杜松是优良的滞尘树种 ,4周后滞尘分别达到 5 .7和 4.4g·m-2 .落叶阔叶树种中 ,银中杨、金银忍冬、山桃稠李是优良的阔叶滞尘树种 ,两周后滞尘分别达到 1.9、2 .0和 2 .45 g·m-2 .电镜观察发现 ,叶表皮具沟状组织、密集纤毛的树种滞尘能力强 ,叶表皮具瘤状或疣状突起的树种滞尘能力差 ,并结合滞尘测定对滞尘方式进行了讨论 .

城市街道常绿灌木植物叶片滞尘能力及滞尘颗粒物形态

城市园林植被中街道常绿灌木受工业排放、机动车尾气和道路扬尘等多重污染影响,其叶片生长高度恰好接近人体呼吸带,叶片受污染程度可反映人体污染暴露水平,是良好的环境质量代用指标。对于北方城市环境而言,常绿植被叶片的滞尘效应尤其重要。作者选择大气颗粒物污染严重的石家庄市为代表,对北方地区园林常用灌木植物大叶黄杨叶片的滞尘效应进行了研究。在石市4条主交通干道两旁样点首先对选定的大叶黄杨叶片进行冲洗,5日后取回载尘叶片进行滞尘量测量,重复进行5次,获得5个周期内叶片滞尘量数据;并对叶片表面滞尘颗粒物形态进行扫描电镜观察。结果表明,晴朗微风天气条件下,大叶黄杨叶片平均滞尘量为0.8614g·m-2·d-1,单叶最大饱和滞尘量为11.6197g·m-2,累积达到叶片饱和滞尘量的时间是15日。大叶黄杨叶片滞尘量大于同时期环境监测的大气降尘量,差额来自机动车排放和道路扬尘影响,这种影响约占叶片全部滞尘量的34.7%。大叶黄杨叶片表面滞尘为粒径小于10μm的颗粒物,深度清洗后叶片表面仍滞留粒径小于5μm的颗粒物,说明大叶黄杨叶片可以固定有害悬浮颗粒物并使之从大气环境中清除。本研究表明大叶黄杨强滞尘能力是城市近地面层环境中清除颗粒物污染的重要机制。

哈尔滨市常见绿化树种叶表面形态与滞尘能力的关系

以哈尔滨常见的25种绿化树种为对象,通过测定单位叶面积滞尘量和扫描电镜观察、比较不同植物单位叶面积滞尘能力及其与叶表面形态结构的关系。结果表明,乔木中桑、梓单位叶面积滞尘量较大,灌木中金山绣线菊、珍珠绣线菊、榆叶梅、金焰绣线菊、锦带花单位叶面积滞尘量最大。通过扫描电镜观察发现细胞排列不规则形成的脊状或浅波状起伏、小室或沟槽等结构及曲折的细胞轮廓线利于固定颗粒物;较深的纹饰、分布不均匀的蜡质层利于滞留颗粒物;叶表皮毛密度越大,滞尘能力越高。

基于滞尘作用的城市道路绿化研究

粉尘是造成城市环境污染的主要组成部分,其飘落规律对道路绿化滞尘效果有着重要意义。通过道路灰尘飘落规律模拟实验和道路实验,以及常见绿化树种叶面积测算、室内模拟道路环境对各树种的滞尘能力的研究。结果表明,罗汉松滞尘量最大,为2.524 9 g/m2,其次为红翅槭2.178 7 g/m2,这两种树种的滞尘量明显高于其他树种。其他树种滞尘率大小排序为红叶石楠、海桐、女贞、广玉兰、樟树、杜英、含笑、大叶黄杨、山茶、冬青、桂花、小叶女贞、杜鹃。粉尘飘落则显示出在不同距离点,由近及远呈现规律递减的现象。

典型天气下植物叶面滞尘动态变化

在天气变化频繁的春季选择了几种典型天气观测了油松、女贞、珊瑚树和三叶草叶面滞尘动态变化及其与气象因子和空气中颗粒物浓度的关系。研究表明:(1)供试物种的叶面滞尘量(g/m2)由大到小依次为油松(4.57—5.45),珊瑚树(2.23—5.85),女贞(2.14—4.27)和三叶草(0.12—0.38);(2)油松和三叶草叶面滞尘量无明显变化,而天气状况对女贞和珊瑚树叶面滞尘影响明显;(3)连续2d(17.1、14.8 mm)的降雨后,女贞和珊瑚树叶面滞尘量降低了50%以上;极大风速对女贞和珊瑚树叶面滞尘量的影响均呈现先升高后降低,在极大风速为14 m/s时达到峰值;相对湿度大于80%时,女贞和珊瑚树叶面滞尘量明显降低;空气中高浓度的颗粒物可使女贞和珊瑚树叶面滞尘在4—5 d达到饱和。

女贞和珊瑚树叶片表面特征的AFM观察

应用原子力显微镜观察了女贞(Ligustrum lucidum)、珊瑚树(Viburnum odoratissimum)幼叶和成熟叶的表面特征,并探讨了叶面微结构对滞尘能力的可能影响以及抵抗干旱、污染物等胁迫的能力。女贞幼叶和成熟叶正背面的粗糙度Ra分别为417.8、794.5、1069、957.4 nm;珊瑚树幼叶和成熟叶正背面的粗糙度Ra分别为471.3、469.6、291.1、865.9 nm。和幼叶相比,成熟叶表面的粗糙度发生变化,但2个物种的变化趋势不同,这种变化可能与气孔的发育以及外界环境条件对叶片表面形态结构、蜡质含量和成分的影响不同有关。叶片表面存在大量的沟状、孔状峰谷区域和直径约为10μm的凹陷,有利于PM10的滞留。女贞和珊瑚树成熟叶气孔只分布在叶下表皮且下陷。这些特征均说明女贞和珊瑚树具有较强的滞尘能力和抵抗干旱、污染物胁迫的能力,作为绿篱植物对消减城市大气颗粒物污染和提高空气质量具有重要的意义。

浮尘天气对墨玉河流域葡萄叶片光合及水势的影响

新疆墨玉河流域春、夏季浮尘天气频发,加之春季葡萄供水短缺,对葡萄生产影响较大,为了解浮尘天气对墨玉河流域葡萄光合作用和叶片水势的影响以及不同品种对当地气候的适应性,本文分析了2011—2017年墨玉县浮尘天气发生情况,并以‘和田红’、‘木纳格’、‘无核白’和‘无核白鸡心’等葡萄品种为试验材料,研究春季浮尘天气和尘土自然覆盖对葡萄叶片光合与水势的影响。结果表明:2011—2017年的4—5月,新疆墨玉县扬沙、浮尘多达23.7 d,占同期总天数的38.9%;浮尘天气研究区10:00—20:00期间平均光合有效辐射强度下降71.8%,几个品种葡萄叶片净光合速率明显下降,除‘木纳格’葡萄外,其他品种叶片净光合速率午间均下降;晴朗天气,葡萄叶片水势日变化先上升后下降,浮尘天气叶片水势日变化不明显,总体低于晴朗天气,蒸腾速率变化趋势总体相似,略有滞后;持续的浮尘天气使葡萄叶面被尘土覆盖,‘无核白’和‘无核白鸡心’单位面积叶幕滞尘量分别为8.64 g×m^(-2)和10.93 g×m^(-2);尘土覆盖显著降低了‘无核白’和‘无核白鸡心’葡萄叶片净光合速率,明显增加了叶片胞间CO_2浓度,提高了饱和光强、光补偿点、内禀量子效率、表观量子产额和暗呼吸速率。本研究表明浮尘天气降低了光合有效辐射强度,使葡萄叶片受到尘土覆盖,进一步降低了叶片净光合速率,同时显著增大了暗呼吸速率。本研究认为,清除葡萄叶面滞尘,可有效改善葡萄叶片光合作用。浮尘天气条件下,葡萄叶片蒸腾速率下降,叶片水势得到了保持,从这一角度讲,墨玉河流域浮尘天气延缓了葡萄春季水分亏缺、缓解了该地区用水矛盾。