北京市常用园林植物滞留PM_(2.5)能力的研究

为了研究常用园林植物滞留颗粒物的能力,选择北京市常用的园林植物种类作为研究对象,应用直接采样、电镜分析和统计分析的方法,对选定园林植物滞留颗粒物尤其是细颗粒物PM2.5的能力进行系统分析。结果表明:1)9种园林植物叶表面PM2.5的数量比占90%以上,体积比占20%以下。2)5种乔木单位叶面积滞留PM2.5的体积比较:国槐(Sophora japonica)>钻石海棠(Malus yunnanensis cv.sparkler)>银杏(Ginkgo biloba)>杂交马褂木(Liriodendron chinense×L.tulipifera)>绦柳(Salix matsudana f.pendula);4种灌木比较:大叶黄杨(Euonymus japonicus)>小叶黄杨(Buxus microphylla)>金叶女贞(Ligustrum×vicaryi)>月季(Rosa chinensis)。通过方差分析发现,绦柳单位叶面积滞留PM2.5的体积显著低于其他8种树种,小叶黄杨、大叶黄杨、金叶女贞和国槐单位叶面积滞留PM2.5的体积显著高于其他几种树种。3)比较园林植物在不同高度单位叶面积滞留颗粒物的体积时,除绦柳以外,其余8种园林树种均呈现出下层叶片单位叶面积滞留颗粒物的体积要高于顶层叶片。4)与滞尘5d相比,滞留10d后9种园林植物单位叶面积滞留PM2.5的体积和数量均呈增加状态,增幅最大的是小叶黄杨,大叶黄杨次之,至于叶片持续滞留颗粒物多少天后达到饱和状态仍需进一步研究。5)结合植物滞留细颗粒物能力大小分析得出,植物叶表面不论是通过细胞之间的排列形成的沟槽还是通过各种条状突起、波状突起和脊状突起形成的沟槽,只要沟槽越密集、深浅差别越大,越有利于滞留细颗粒物,且叶表面有蜡质、腺毛等结构也有利于细颗粒物的滞留。

北京市四环路及路旁绿地CO_2变化特征及来源分析

城市大气中CO_2的变化特征及来源解析是制定节能减排措施的重要依据,对比非采暖季与采暖季北京市四环路(阜通东大街-京密路)路旁及距离道路100 m绿地中不同高度大气中CO_2浓度,并利用Keeling plot方程结合Iso Source软件进行分析,以期获得不同季节CO_2变化特征及定量估算其来源。结果表明,不同来源的CO_2中具有差异显著的δ^(13)C值,其中:土壤呼吸(-18.92‰)>植物呼吸(-23.40‰)>燃煤废气(-24.10‰)>机动车尾气(-28.14‰)>天然气废气(-33.34‰)。路旁和绿地的大气CO_2浓度在采暖季中分别比非采暖季中高26.2%和41.2%,路旁与绿地的大气CO_2浓度在非采暖季中差异显著而采暖季中无明显差异。在非采暖季中,CO_2浓度在6:00和20:00时较高,路旁大气CO_2随高度升高而降低,绿地大气CO_2浓度在8 m处最高,日变化明显。在采暖季中,CO_2浓度与车流量有相似的日变化趋势,在8:00和19:00时较高,路旁和绿地处大气CO_2浓度都随高度的升高而降低。路旁和绿地的大气CO_2来源差别明显,非采暖季中路旁大气CO_2主要来自于机动车尾气而绿地中大气CO_2主要来自于土壤和植物呼吸,在采暖季中路旁及绿地中大气CO_2的来源差别较小,主要来自于燃煤废气和机动车尾气。

北京市主要园林树种滞留颗粒物效应研究

为了研究不同园林植物滞留大气颗粒物能力大小,筛选出滞留颗粒物能力强的树种,本文选择北京市13种常用园林植物作为研究对象,对13种园林植物进行叶片直接采样、电镜分析和统计分析等处理。结果表明:(1)13种园林植物叶片表面大部分为PM10,均在94%以上,PM2.5在88%以上,粗颗粒物(Dp>10μm)的数量对总体数量的贡献非常小,均在6%以下;以体积进行统计时,得出PM10的体积在总体积中的比例平均为75.69%,对颗粒物总体积贡献最大,滞留的PM2.5体积占总体积7.95%-36.22%,粗颗粒物的体积占总体积平均为25.8%。(2)不同园林树种之间的滞尘量差异显著,树种之间的滞尘能力可相差数十倍以上,乔木单位叶面积滞尘能力较强的有圆柏、银杏和臭椿,灌木中滞尘能力较强的有小叶黄杨和大叶黄杨;(3)13种园林植物单位叶面积滞留PM2.5能力大小比较:乔木中滞留PM2.5能力较强的有银杏、圆柏和国槐,灌木中滞留PM2.5能力较强的有小叶黄杨和大叶黄杨。

北京天坛公园绿地两种主要生态保健因子功能效应研究

选取北京天坛公园内4种绿地结构类型及13种不同配置模式(一种为水泥铺装空白地面对照)为研究对象,开展了对公园绿地的空气负离子、PM_(2.5)两种主要生态保键因子的单项保键效应定量研究与评价,结果表明:天坛公园春夏两季各样地的负离子浓度日变化均呈早晚低中午高的单峰趋势,秋冬两季变化趋势没有明显的规律。四季负离子浓度大小排序为:夏季>春季>秋季>冬季,各样地中夏季最高平均值为1577.04个·cm^(-3),冬季最低平均值为311.94个·cm^(-3);PM_(2.5)浓度日变化除春季外,其他三季的均呈早晚高、中午低的日变化趋势;各样地消减能力排序为:春季>夏季>秋季>冬季,消减率范围为0.01%~12.98%;各类绿地结构类型生态保健功能效应排序为乔-灌-草最好,乔-草较好,灌-草和纯草类型次之。绿地与裸地两种样地在春夏秋三季节里在8:00~18:00左右均适合进行户外游憩活动,但最佳游憩时间不同。冬季只有绿地内10:00~12:00时间段内在适宜户外游憩。

基于服务半径和空间承载力的城市公园服务力分析——以北京市昌平区为例

为了更好地发挥城市公园绿地的生态效益和社会效益,使城市居民公平地享用公园绿地效益,该文基于GIS缓冲区分析法对北京市昌平区公园绿地进行了服务力和空间承载力分析。结果表明:(1)相比于2015年,2017年昌平区公园绿地500m服务半径覆盖率提升了9.15%。公园绿地服务盲区主要分布于回龙观、东小口、沙河镇和南口镇。(2)500m公园绿地服务半径在4个尺度中服务效果最好,服务面积占比为55.18%。(3)昌平区南部地区的人口密度明显高于北部地区,在人口密度相对较大的区域,大多数居民都处在1000m服务范围内,公园绿地可达性较高,但存在人均公园面积过小、公园绿地承载压力过大的区域。因此,在今后的公园建设中,昌平区不仅应关注公园绿地的可达性,合理规划与布局,还应充分考虑街区人口密度,合理调控公园绿地的空间承载力。

基于生态文明建设的园林绿化发展策略研究——以北京为例

面对北京人口激增、资源环境不断恶化,城市化建设急剧扩大的新挑战,为了实现首都生态文明建设、促进园林绿色发展、城乡园林一体化的新任务,文章针对北京园林绿化现状的特点及问题提出政策、生态、文化三个层面的发展策略和实施措施,研究结果对于促进首都园林绿化建设,推动城市生态文明健康发展具有积极的推动作用。

植被指数在北京城市园林绿化覆盖率提取中的应用

为快速准确地获取城市园林绿化覆盖率,以北京市西城区的陶然亭街道为对象,基于高分辨率遥感影像,探讨了多种植被指数在城市园林绿化覆盖率提取中的可行性。结果表明:随着遥感影像空间分辨率的提高,有助于减少可见光植被指数提取结果中的地物误分,但基于0.5 m与0.8 m空间分辨率遥感影像的可见光植被指数所提取的绿化覆盖率均与实际值相差较大,因此不建议将其应用于园林绿化覆盖率提取研究中。而基于0.8 m空间分辨率遥感影像的归一化植被指数的绿化覆盖率提取比较适用于内部建筑高度较低的区域,可作为园林绿化资源普查工作的重要参考。在此基础上,还应用归一化植被指数,获取到北京2019年北京城市核心区(东城区和西城区)的绿化覆盖率为23.82%。

北京城市副中心绿地降温增湿效应评价

【目的】通过对北京城市副中心研究区及普通对照绿地群落气象因子的监测,对比分析二者总体降温增湿效应差异及规律,揭示与评价前期研究的热岛改善关键技术对北京城市副中心绿地区域热岛效应的改善情况。【方法】自2018年9月至2019年8月,在研究区及普通对照绿地同步对比监测,利用Kestrel4500手持式气象仪和Fluke-63红外测温仪测定不同结构植物群落内气温、地温、相对湿度,对比分析二者及研究区内各植物群落降温增湿效应。【结果】绿地在春季、夏季和秋季呈现降温增湿效应,其中夏季最强,秋季次之,春季较弱,冬季则呈现保温干燥效应。春季、夏季和秋季不同结构类型绿地整体降温增湿效应排序为乔-灌-草>乔-草>灌-草>草坪。研究区绿地年均降低气温0.9℃,降低地温9.7℃,增加相对湿度3.6%。研究区绿地在春季、夏季和秋季降温增湿效应,冬季保温干燥效应,年均降温增湿效应三个方面均强于普通对照,尤其在夏季和秋季降低气温、夏季增加相对湿度、年均降低地温三方面显著强于普通对照(P<0.05)。【结论】进一步验证植物种类及配置模式在一定程度上可以更好缓解区域热岛效应,并在北京城市副中心的建设进程中发挥更好的服务及示范作用。

北京城市绿道植物多样性特征研究

城市绿道是城市绿地的重要组成部分,具有廊道状特征,对于加强物种空间运动、维护城市生态系统平衡具有重要作用。以北京城市绿道为研究对象,对其植物物种组成、物种多样性及物种多样性与绿道特征的相关关系进行研究,结果表明:本次调查共记录维管束植物202种(含变种、栽培品种),隶属63科136属,本地木本植物指数为0.7,大多数乔木、灌木植物种类存在应用频度过低的问题。物种丰富度呈现出草本层≈乔木层>灌木层的规律,物种Simpson指数、Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数呈现出乔木层>灌木层>草本层的规律。与其他绿道相比,元大都城垣遗址公园、南长河公园、营城建都滨水绿道具有较高的物种丰富度、多样性和均匀度。植物多样性与绿道特征的RDA排序结果显示,绿道长度、绿道类型和绿道宽度对植物多样性影响显著,绿道长度对乔木层植物影响较大,绿道类型和宽度对草本层和灌木层植物影响较大。

基于美景度评价法的北京城市公园植物景观美学质量评价

在全面踏查北京3个代表性城市公园的基础上,选取公园内36个典型植物群落景观作为研究对象,运用心理物理学派的美景度评价法(SBE法)对其进行美学质量评价,以寻求最佳植物配置模式;并建立美景度与主要景观因子之间的景观评价模型。结果表明:公园36个植物景观美景度值范围为-1.521～1.839,评价值相对较高的为乔灌草复层结构,而其中以乡土树种为主、郁闭度较大、树种组成及色彩数量相对较丰富的植物群落更受群众欢迎;不同群落结构景观美景度体现出乔灌草结构﹥乔草结构﹥灌草结构﹥草坪结构;植物群落景观的郁闭度、生活型构成、树种组成数量对公园景观美学质量影响较大,建立的多元线性评价模型能够较准确的进行公园美景度预测。

园林绿地土壤的农药污染与植物修复技术

农药对园林绿地土壤环境的污染已得到人们越来越多的关注。本文综述了农药对园林绿地土壤污染的现状及对土壤环境和园林植物的影响。通过几种土壤农药污染修复技术的比较,评价出植物修复技术作为园林绿地农药污染的有效修复方法,为园林绿地养护服务提供技术支撑。

基于热岛改善的16种园林植物生态效益研究

利用LI-6400XT便携式光合测定仪,对北京市多种绿地类型中常见的油松、国槐、银杏、垂柳等16种优势园林植物进行了光合特性的测定。在此基础上,结合相关绿量计算模型和固碳释氧量、蒸腾吸热评估模型进行估算不同园林植物的单位时间单位叶面积内单株的固碳释氧降温增湿生态效益,结果表明:16种园林树种净光合速率域值在(4.10-10.16)umolm^(-2)s^(-1),蒸腾速率域值在(1.05-3.46)mmolm^(-2)S^(-1),且日变化规律均呈明显的波峰波谷变化趋势。总体上阔叶树种的固碳释氧降温增湿生态效益要比针叶树种好。温度是影响植物光合特性及生态效益发挥的主导环境因子。

北京地区绿色屋顶的径流特征研究

国内外运用绿色屋顶作为截留雨水的措施得到广泛实践。依托北京市园林科学研究院覆土实验站,基于绿色屋顶观测试验结果,初步定量研究了北京城市气候下简单式和花园式两种绿色屋顶对屋面径流的影响。结果表明:对照屋顶、简单式绿色屋顶和花园式绿色屋顶的平均雨水滞留率分别为15.1%、64.7%和78.5%。两种绿色屋顶在小雨条件下雨水滞留率差异不显著,在中到大雨条件下二者差异显著。降雨强度对花园式绿色屋顶径流过程影响较小,花园式绿色屋顶对大雨的滞留效果更明显。花园式绿色屋顶对总氮和氨氮的控制效果比简单式绿色屋顶好,但二者都表现为磷的释放。花园式绿色屋顶的污染负荷削减率高于简单式绿色屋顶,简单式绿色屋顶增加了硝氮和总磷的污染负荷。研究为北京海绵城市建设中绿色屋顶的设计和建造提供理论依据与技术支持。

北京城市绿道植物多样性及其群落特征

城市绿道具有典型的廊道状特征,在城市中发挥着重要的生态连线作用,对于生物多样性保护具有不可替代性。以北京城市绿道为研究对象,在对滨水型绿道和沿路型绿道植物多样性和植物群落特征进行调查与分析的基础上,探讨我国城市绿道现存问题与发展策略。结果表明:(1)调查北京城市绿道共发现维管束植物205种;(2)除灌木层和草本层的Pielou指数外,滨水型各层次的α多样性指数均高于沿路型;(3)滨水型与沿路型的β多样性指数整体呈现出灌木层<乔木层<总体层<草本层的特点;(4)Twinspan将139个样地乔木层重要值划分为15组,结合分类将其命名为15个植物群系,油松群系、油松-白蜡群系、银杏群系等4个群系应用频度最高,元大都城垣遗址公园、营城建都滨水绿道和南长河公园3个滨水型绿道拥有最为丰富的植物群系类型。

冬季采暖优化对北京地区空气质量的影响

空气污染能够影响人体健康、交通运输、农业生产等,会对国家经济造成损失。多年来,北京一直是空气污染严重地区,而冬季燃煤采暖是一个重要的原因。2016~2017年,北京大力优化采暖的能源结构,旨在改善空气质量。本文通过分析5个位于北京不同区域的空气质量监测站的PM2.5、PM10、SO_(2)、NO_(2)和CO污染物浓度,对比了2018年和2015年的空气质量变化情况。结果显示:2018年5个站5种污染物浓度较2015均下降,平均下降幅度为37.3%,而5个站降幅最大的污染物浓度都是SO_(2),平均降幅为59.2%。进一步分析表明,两年5种污染物浓度的差距主要来自冬季的取暖时期。2018年冬季5个站重空气污染(PM2.5浓度>150μg/m^(3))天数较2015年平均下降率高达91.3%,比其他季节多了41.3%。相较于2015年,5个站平均的2018年冬季5种污染物浓度平均下降值是其他季节的4.8倍,平均下降的幅度是其他季节的2.3倍。逐小时数据分析显示,2018年较2015年冬季污染物浓度下降比较大的时刻主要来来自暖更多的时间段。结合气象条件分析表明,北京冬季采暖优化很大程度地提高了空气质量,这为有相似采暖方式的城市的空气污染治理提供借鉴和参考。

北京紫竹院公园绿地生态保健功能综合评价

为综合评价城市公园绿地的生态保健功能,指导城市绿地建设与城市居民绿色出行,选取北京市紫竹院公园内4种结构类型13种不同植物配置模式的绿地为研究对象,对其空气负离子浓度、人体舒适度(涉及温度、湿度、风速)、PM2.5浓度、噪音4种生态保健因子的单项及综合生态保健功能进行了定量评价。结果表明:在春夏两季,紫竹院公园所有绿地均能提高空气负离子浓度,负离子浓度日变化均呈早晚低中午高的单峰趋势,且日变化范围分别为75~750个·cm^(-3)、123~1074个·cm^(-3);秋冬两季绿地空气负离子浓度日变化范围较小,分别为324~527个·cm^(-3)、277~523个·cm^(-3);四季空气负离子浓度大小为夏季>春季>秋季>冬季;各类型绿地在春夏两季均能降低空气中的PM2.5浓度,而在秋冬两季少数绿地的PM2.5浓度反而高于对照;绿地内PM2.5浓度日变化趋势均表现为早晚高中午低的趋势;各样地对PM2.5的消减能力季节排序为春季>冬季>夏季>秋季,削减率范围为-2.35%~12.02%;公园各绿地类型在春夏两季均能提高人体舒适度,尤其在夏季作用比较明显,在秋冬两季反而降低了人体舒适度;人体舒适度季节排序为春季>夏季>秋季>冬季;紫竹院公园各绿地类型在夏季均可减弱噪音,其噪音净衰减率范围为0%~5.57%,且均有减噪最佳宽度;以典型的夏季数据进行综合评价表明,紫竹院公园所选绿地结构类型中乔灌草结构的生态保健功能最好,灌草结构较好,乔草结构次之,草坪结构最差,而生态保健功能最优的园林植物配置模式则为圆柏+元宝枫—金银木+小叶黄杨+天目琼花+榆叶梅+锦熟黄杨—苔草。

北京地区元宝枫枯萎病病原菌的分子鉴定

为了明确北京地区元宝枫枯萎病的病原菌种类,以河北香河苗圃中典型的病株为样本,用组织分离法获得真菌菌株ATW1-2,并对所得菌株进行形态学鉴定、rDNA-ITS序列分析。形态学观察结果表明,ATW1-2在PSA培养基上不产生气生菌丝,能产生紫色素,大型分生孢子镰刀形或椭圆形,无色,多胞;小型分生孢子卵形至椭圆形,无色,单胞或双胞。BLAST比对结果表明,ATW1-2的rDNA-ITS序列与GenBank序列数据库中已登陆的16个尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)不同菌株序列的一致性均达到100%。因此,将北京地区元宝枫枯萎病的病原菌鉴定为F.oxysporum。

生物炭对公园土壤改良效果评估

城市绿地土壤质量是影响绿地植被景观的重要因素,而生物炭具有优良的土壤改良应用潜力。通过田间试验,以北京市西城区广阳谷城市森林公园为研究区域,探索施用生物炭对城市绿地土壤质量改良的效果以及对植物生长影响。结果表明,(1)施用生物炭处理的蒙古栎和银白槭叶片的长、宽每月均能生长3%~5%。而不施用生物炭处理的蒙古栎和银白槭的叶片的长、宽每月只能生长1%~2%。其中银白槭的复壮效果更明显。(2)试验组蒙古栎和银白槭的光合速率与对照组相比,提高0.88%~13.38%。施用生物炭的蒙古栎净光合速率表现为双峰型动态变化,而银白槭为单峰型变化。蒙古栎试验组净光合速率与对照组差异不显著,而银白槭试验组的净光合速率从7月10日开始与对照组相比差异显著。(3)施加生物炭的土壤有机质含量提升6.04%,pH下降2.47%,电导率下降6.77%,氮磷钾等营养元素分别增长28.48%、10.05%和3.10%。综上,施用生物炭可改良城市绿地土壤质量,并对植物有复壮效果。

不同滞尘环境下植物叶片高光谱特征变化研究

利用FieldSpec Pro野外光谱仪和电子分析天平对北京玉渊潭公园周边不同环境下的大叶黄杨叶片滞尘量、叶片除尘前后的光谱反射特征进行了测定与分析,通过微分变换,引入多组变量,研究了滞尘对大叶黄杨叶片光谱特征的影响,并建立了光谱特征参数与园林植物滞尘量的关系模型。结果表明:不同环境下大叶黄杨单位叶面积滞尘量表现为公园周边主干道>公园外围防护绿带>公园园内。叶片除尘前后光谱反射率存在明显差异,除尘后的光谱反射率值整体大于除尘前,其中在750~1350 nm和1500~1850 nm波段差异显著。除尘前后三边位置没有发生明显改变,而三边幅值和三边面积均表现出除尘后大于除尘前,叶片滞尘对黄边、蓝边幅值以及黄边、蓝边面积影响不明显,但对红边幅值与红边面积影响较大。叶片滞尘对光谱特征参数均有影响且表现出一定规律性,其中利用红边面积构建的滞尘抛物线模型最优,估算精度及验证系数均相对较高,为基于高光谱技术估测植物叶片滞尘量提供了重要参考。

基于保育式生物防治的蜜粉源植物调查与群落构建研究

以北京城市绿地为研究对象,对有害生物及其天敌、优势天敌补充营养蜜粉源植物以及基于生物防治的蜜粉源植物群落构建方法进行研究。结果表明:调查共发现17种刺吸害虫,瓢虫、草蛉、食蚜蝇和寄生蜂是其主要天敌类群。草本植物中,欧防风等12种植物、欧防风1种植物及荆芥1种植物分别对食蚜蝇、寄生蜂和草蛉具有良好的诱集作用。木本植物中,山茱萸等5种植物、紫叶李等7种植物、糠椴等4种植物及山茱萸等7种植物分别对食蚜蝇、寄生蜂、瓢虫和草蛉具有诱集作用。将不同花期的蜜粉源植物成片配置于目标害虫植物周围,是进行生防型植物群落构建的基本方法与步骤。