全 文 ：植物生态学报 2015, 39 (7): 736–745 doi: 10.17521/cjpe.2015.0070
Chinese Journal of Plant Ecology http://www.plant-ecology.com
——————————————————
收稿日期Received: 2015-01-28 接受日期Accepted: 2015-05-29
* 通讯作者Author for correspondence (E-mail: dongli@bjfu.edu.cn)
北京市26种落叶阔叶绿化树种的滞尘能力
范舒欣1 晏 海1 齐石茗月1 白伟岚2 皮定均3 李 雄1 董 丽1*
1城乡生态环境北京实验室 北京林业大学园林学院, 北京 100083; 2中国城市建设研究院有限公司, 北京 100120; 3北京市朝阳区城市管理监督指挥中
心, 北京 100020
摘 要 为筛选适用于北京市的具有优良滞尘能力的绿化物种, 提高城市植被滞尘效应, 选取北京市园林绿化应用最广泛的
26种落叶阔叶树种, 应用质量差值法, 于2014年夏季对不同树种单位叶面积滞尘量进行测定, 计算单叶滞尘量与单株滞尘量,
并对树种滞尘能力进行了相应的聚类分析。结果表明: 不同树种间滞尘能力存在较大差异, 选择不同的滞尘量计量单位, 树
种滞尘量排序会相应地发生变化。对26种北京市常用落叶阔叶树种从叶片、植株与综合滞尘能力三个方面的聚类分析均可得
到相应的分类, 各类别代表不同级别的滞尘能力水平。研究分析认为, 植物滞尘能力与其叶表特征、滞尘方式、株型结构、
整株叶量及所处环境含尘量等密切相关, 评价树种滞尘能力时应进行综合考虑。
关键词 落叶阔叶树种, 叶片滞尘能力, 植株滞尘能力, 综合滞尘能力, 滞尘量计量单位
引用格式: 范舒欣, 晏海, 齐石茗月, 白伟岚, 皮定均, 李雄, 董丽 (2015). 北京市26种落叶阔叶绿化树种的滞尘能力. 植物生态学报, 39, 736–745.
doi: 10.17521/cjpe.2015.0070
Dust capturing capacities of twenty-six deciduous broad-leaved trees in Beijing
FAN Shu-Xin1, YAN Hai1, QI Shi-Ming-Yue1, BAI Wei-Lan2, PI Ding-Jun3, LI Xiong1, and DONG Li1*
1Beijing Laboratory of Urban and Rural Ecological Environment, College of Landscape Architecture, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China;
2China Urban Construction Design & Research Institute Co. Ltd., Beijing 100120, China; and 3Urban Administration and Control Center of Chaoyang Dis-
trict, Beijing 100020, China
Abstract
Aims Aiming at providing basic informations on dust capturing capacity of different tree species and criterions
for selecting trees in landscape design, this study selected 26 deciduous broad-leaved tree species widely used in
urban landscaping in Beijing to measure the dust capturing both in field and indoor experiments.
Methods The dust deposition per unit leaf area of each species was quantified by determining the mass
difference before and after the treatment of blades. The dust deposition per leaf and plant were further calculated
for each species. Based on the dust capturing capacity measured in three different units, cluster analysis on
different tree species was carried out from distinct dimensions.
Important findings Results showed that the dust capturing capacity differed significantly among tree species,
and the ranking changed with measurement units selected in the experiments. For different specific evaluation
focuses, choosing a diverse unit combination as clustering factor, the 26 deciduous broad-leaved tree species were
broadly divided into different categories representing different dust capturing capacity level. Dust capturing
capacity was closely related to the surface characteristics of leaves, the dust capturing method, the plant structure,
the leaf amount of whole plant, the dust content of the environment, etc. Therefore, multiple factors should be
taken into account in the assessment of dust capturing capacity of different tree species.
Key words deciduous broad-leaved trees, dust capturing capacity of leave, dust capturing capacity of plant,
comprehensive dust capturing capacity, measurement unit of the dust capturing
Citation: Fan SX, Yan H, Qi SMY, Bai WL, Pi DJ, Li X, Dong L (2015). Dust capturing capacities of twenty-six deciduous
broad-leaved trees in Beijing. Chinese Journal of Plant Ecology, 39, 736–745. doi: 10.17521/cjpe. 2015.0070
近年来, 随着城市化的快速发展, 城市生态环
境遭到诸多破坏, 城市近地面的物质与能量平衡发
生了极大的变化(莫莉等, 2014), 粉尘、烟雾与有害
气体增多, 大气颗粒物已成为城市环境空气污染的
范舒欣等: 北京市 26种落叶阔叶绿化树种的滞尘能力 737

doi: 10.17521/cjpe.2015.0070
首要污染物, 对城市居民的健康造成威胁(钱孝琳
和阚海东, 2005; Nowak et al., 2014)。空气中粉尘颗
粒物含量过高, 会造成雾霾天气, 降低大气能见度,
甚至引发大气光化学烟雾, 加剧局地“热岛效应”,
从而带来一系列环境问题(贺克斌等, 2009)。目前,
完全依赖污染源治理解决环境问题尚不现实, 借助
自然界的清除机制已成为缓解城市大气污染压力的
有效途径(王赞红和李纪标, 2006)。
国内外诸多研究已经证实, 绿地在城市生态系
统中具有显著的环境效能与生态效应。其中, 净化
空气减滞粉尘是其极为重要的单项生态服务功能之
一(Paoletti et al., 2011; 苏泳娴等, 2011)。Givoni
(1991)认为城区绿地通过植被枝叶的直接吸滞作用
与改变绿地和空地间的空气流通作用实现降尘。因
此, 合理利用绿化植物的滞尘作用可以有效地降低
城市大气颗粒物污染(Beckett et al., 1998; Tallis et
al., 2011)。然而, 不同绿化树种净化空气颗粒物污
染的能力一般不同, 这与树木所处的生长区域、季
节、环境因子及树木自身特征等均存在一定的关联
(Beckett et al., 2000a; 王蕾等, 2006; 贺勇等, 2010;
Schaubroeck et al., 2014), 这导致不同地区针对树种
净化空气颗粒物能力的研究结果往往差异很大, 且
应用并不广泛。以往研究多针对不同树种单位叶面
积滞尘能力进行比较, 虽在某种程度上可反映树种
滞尘能力, 但离全面反映树种滞尘能力的差异尚有
一定距离。因此, 找出不同计量单位下植物滞尘能
力间的差异与联系, 探索综合全面地评价树种滞尘
能力的方法, 是本研究集中关注的切入点。
在现今的城市绿地规划设计中, 选择树种已不
能仅仅考虑其观赏性, 尤其应注重其生态效应(Jim
& Chen, 2008)。本文选择北京市26种常用落叶阔叶
树种, 对其进行滞尘能力的测定与分析排序, 并综
合多个滞尘量计量单位, 对其进行不同等级的分类,
试图筛选北京地区具有较强滞尘能力的园林绿化树
种, 为日后依据滞尘能力选择和优化城市绿化树种
提供理论参考, 对缓解城市空气颗粒物污染提升空
气质量起到积极的促进作用。
1 研究区和研究方法
1.1 研究区概况
北京市地处中纬度地带, 39.91° N, 116.42° E,
属于典型暖温带半湿润大陆性季风气候。夏季高温
多雨, 冬季寒冷干燥, 春秋较短, 气温变化迅速, 四
季分明。年平均气温12.3 ℃, 最冷月(1月)平均气温
–3.7 ℃, 最热月(7月)平均气温26.2 ℃。全年无霜期
180至200天。降水存在区域差异, 且分配不均, 主要
集中在夏季 , 占全年降水的74%, 年降水量571.9
mm。北京市冬季多刮北风、西北风, 夏季多为偏南
风, 风向存在明显的季节性变化特征, 年平均风速
可达2–3 m·s–1。
1.2 供试树种选择
基于对北京市城市绿地现有绿化树种的基础调
查, 遵循所选树种在北京市应用广泛、具有典型性、
适生性且乔灌兼顾的原则, 选取北京市26种主要落
叶阔叶绿化树种, 对其进行滞尘能力的监测。其中
乔木15种, 灌木11种, 详见表1。
1.3 研究方法
1.3.1 样品采集
采样地点设置在北京市海淀区, 以东王庄小
区、静淑苑小区和768创意园区为3个核心样区, 根据
采样需要可向其周边以200 m为半径向外扩展, 采样
区域可充分代表北京市建成区内的城市环境, 所选
样本植株随机分布在采样区域绿地内, 为避免局地
环境含尘量较高干扰实验结果, 所选样株避开城市
机动车道与建筑工地。采样区域分布如图1所示。


图1 采样区域分布示意图。
Fig. 1 The distribution of sampling area in the study.
738 植物生态学报 Chinese Journal of Plant Ecology 2015, 39 (7): 736–745

www.plant-ecology.com
表1 试验树种
Table 1 Tree species in the experiment
植物生活型 Life form of plant 序号 No. 树种 Species 科 Family
1 银杏 Ginkgo biloba 银杏科 Ginkgoaceae
2 三球悬铃木 Platanus orientalis 悬铃木科 Platanaceae
3 杜仲 Eucommia ulmoides 杜仲科 Eucommiaceae
落叶阔叶乔木
Deciduous broad-leaved trees
4 毛白杨 Populus tomentosa 杨柳科 Salicaceae
5 加杨 Populus × canadensis 杨柳科 Salicaceae
6 绦柳 Salix matsudana ‘Pendula’ 杨柳科 Salicaceae
7 红叶碧桃 Amygdalus persica ‘Atropurpurea’ 蔷薇科 Rosaceae
8 紫叶李 Prunus cerasifera 蔷薇科 Rosaceae
9 刺槐 Robinia pseudoacacia 蝶形花科 Papilionaceae
10 槐 Sophora japonica 蝶形花科 Papilionaceae
11 石榴 Punica granatum 石榴科 Punicaceae
12 栾树 Koelreuteria paniculata 无患子科 Sapindaceae
13 臭椿 Ailanthus altissima 苦木科 Simaroubaceae
14 美国红梣 Fraxinus pennsylvanica 木犀科 Oleaceae
15 白蜡树 Fraxinus chinensis 木犀科 Oleaceae
16 紫叶小檗 Berberis thunbergii ‘Atropurpurea’ 小檗科 Berberidaceae
17 木槿 Hibiscus syriacus 锦葵科 Malvaceae
18 榆叶梅 Amygdalus triloba 蔷薇科 Rosaceae
落叶阔叶灌木
Deciduous broad-leaved shrubs
19 棣棠花 Kerria japonica 蔷薇科 Rosaceae
20 西府海棠 Malus spectabilis ‘Riversii’ 蔷薇科 Rosaceae
21 华北珍珠梅 Sorbaria kirilowii 蔷薇科 Rosaceae
22 紫薇 Lagerstroemia indica 千屈菜科 Lythraceae
23 紫丁香 Syringa oblata 木犀科 Oleaceae
24 连翘 Forsythia suspense 木犀科 Oleaceae
25 迎春花 Jasminum nudiflorum 木犀科 Oleaceae
26 金银忍冬 Lonicera maackii 忍冬科 Caprifoliaceae



15 mm以上的降雨可将植物叶片上的灰尘淋
洗干净。根据北京市降雨主要集中在夏季, 冬、
春两季降水较少的特点 , 本研究于2013年6–8月
夏季雨后第7天进行3次采样。每次采样各供试树
种设置5个重复, 重复样本植株胸径、树高、树龄、
生长状况等基本保持一致。在树冠外围东、西、
南、北4个方向及中部枝条的上、中、下部随机多
点采集可充分接受粉尘的植物叶片30–50枚(小叶
60–80枚), 将叶样密封后避免震动 , 带回实验室
处理。
1.3.2 叶片处理
利用1/10000天平对叶样进行第一次带尘称量,
测得含尘叶片质量W1, 利用蒸馏水湿润过的酒精棉
球对叶片表面进行彻底擦拭, 清除叶片所滞粉尘后,
对干净叶片进行第二次称量, 测得不含尘叶片质量
W2, 每次测定设置3组重复。
1.3.3 树种叶面积测定
经过相应的叶片处理后, 采用CI-203手持式激
光叶面积仪(CI-203, CID, USA)对各供试树种叶样
进行叶面积测定, 每片单叶重复测定6次, 平均值代
表平均叶面积S0。
1.3.4 树种全株叶量计算
采用标准枝分层法, 对供试植株以目测法进行
枝条等级分层, 分至可以方便计数叶片的标准小枝
为止, 对各层枝条数量进行随机抽样统计, 在末级
枝上从东、南、西、北4个方向分别选取30 cm长的
标准小枝, 统计其叶片数量, 每次统计重复3次, 取
其平均值用以计算全株叶片数量。
1.3.5 树种滞尘能力计算
目前, 树木叶片滞尘量计算尚无统一的标准方
范舒欣等: 北京市 26种落叶阔叶绿化树种的滞尘能力 739

doi: 10.17521/cjpe.2015.0070
法, 常采用质量差值法进行叶片滞尘量的分析测
定。经过相应的公式换算, 可得到树种单位叶面积
滞尘量、单叶滞尘量与单株滞尘量。其中, 单位叶
面积滞尘量为单位叶面积在单位时间内滞留的粉尘
量, 单位为g·m–2; 单叶滞尘量为一个独立叶片在单
位时间内滞留的粉尘量, 单位为g·leaf–1; 而单株滞
尘量指一个独立植株在单位时间内滞留的粉尘总
量, 单位为kg·plant–1。具体计算方法如下:
阔叶树种单位叶面积滞尘量(g·m–2) = (W1 – W2)/N0S
阔叶树种单叶滞尘量(g·leaf–1) = (W1 – W2)S0/N0S
阔叶树种单株滞尘量(kg·plant–1) = N(W1 – W2)/N0
式中, W1为叶片擦拭前质量, W2为叶片擦拭后质量,
S为供试叶样平均叶面积, S0为供试树种平均叶面
积, N0为供试叶样数, N为阔叶树全株叶片总数。
1.4 统计分析
运用SPSS 18.0软件, 对树种间各滞尘量指标的
差异进行单因素方差分析(one-way ANOVA), 采用
Tukey固定极差检验法进行多重比较, 两变量间进
行Pearson检验(p = 0.05)。利用K平均值聚类法对不
同滞尘量计量单位进行系统聚类分析。采用
SigmaPlot 12.0和Excel 2010软件绘制图表。
2 结果和分析
2.1 单位叶面积滞尘量
供试26种落叶阔叶树种平均单位叶面积滞尘量
的比较见图2, 其变化范围在0.145 4–1.459 9 g·m–2
之间, 平均为0.471 2 g·m–2。方差分析表明不同树种
间单位叶面积滞尘量差异极显著(p < 0.01)。其中,
紫叶李(Prunus cerasifera)单位叶面积滞尘量最大,
为1.459 9 g·m–2, 紫薇(Lagerstroemia indica)次之,
为1.110 3 g·m–2, 金银忍冬(Lonicera maackii)居第
三, 为0.954 5 g·m–2。平均滞尘量在0.20 g·m–2以下的
树种有绦柳(Salix matsudana ‘Pendula’)、美国红梣
(Fraxinus pennsylvanica)、杜仲(Eucommia ul-
moides)、华北珍珠梅(Sorbaria kirilowii)、西府海棠
(Malus spectabilis ‘Riversii’)和石榴(Punica
granatum), 分别为0.194 5、0.182 6、0.180 3、
0.174 3、0.145 4和0.103 1 g·m–2。平均单位叶面积
滞尘量在0.20–0.90 g·m–2之间的树种有榆叶梅
(Amygdalus triloba)、银杏(Ginkgo biloba)、紫丁香



图2 26种落叶阔叶树种单位叶面积滞尘量比较(平均值±标准偏差, n = 3)。Aa, 臭椿; At, 榆叶梅; Bt, 紫叶小檗; Eu, 杜仲;
Fc, 白蜡树; Fp, 美国红梣; Fs, 连翘; Gb, 银杏; Hs, 木槿; Jn, 迎春花; Kj, 棣棠花; Kp, 栾树; Li, 紫薇; Lm, 金银忍冬; Ms, 西
府海棠; Pc, 紫叶李; Pc, 加杨; Pg, 石榴; Po, 三球悬铃木; Pp, 红叶碧桃; Pt, 毛白杨; Rp, 刺槐; Sk, 华北珍珠梅; Sj, 槐; Sm,
绦柳; So, 紫丁香。不同小写字母表示差异极显著(p < 0.01)。
Fig. 2 Comparison of the dust deposition per unit leaf area of 26 deciduous broad-leaved species (mean ± SD, n = 3). Aa, Ailan-
thus altissima; At, Amygdalus triloba; Bt, Berberis thunbergii ‘Atropurpurea’; Eu, Eucommia ulmoides; Fc, Fraxinus chinensis; Fp,
Fraxinus pennsylvanica; Fs, Forsythia suspensa; Gb, Ginkgo biloba; Hs, Hibiscus syriacus; Jn, Jasminum nudiflorum; Kj, Kerria
japonica; Kp, Koelreuteria paniculata; Li, Lagerstroemia indica; Lm, Lonicera maackii; Ms, Malus spectabilis ‘Riversii’; Pc,
Prunus cerasifera; Pc, Populus × canadensis; Pg, Punica granatum; Po, Platanus orientalis; Pp, Amygdalus persica ‘Atropurpurea’;
Pt, Populus tomentosa; Rp, Robinia pseudoacacia; Sk, Sorbaria kirilowii; Sj, Sophora japonica; Sm, Salix matsudana ‘Pendula’; So,
Syringa oblata. Different lowercase letters indicate significant differences (p < 0.01).

740 植物生态学报 Chinese Journal of Plant Ecology 2015, 39 (7): 736–745

www.plant-ecology.com
(Syringa oblata)、红叶碧桃(Amygdalus persica ‘At-
ropurpurea’)和连翘(Forsythia suspensa)等17种, 单
位叶面积滞尘量极值, 紫叶李与石榴之间相差13.2
倍。
此外, 落叶阔叶乔木与灌木之间, 单位叶面积
滞尘量整体排序分布较为均匀, 并未因植物类型不
同出现明显的排序分化现象, 但在以0.50 g·m–2为界
的总体排序的前1/3内, 紫薇、金银忍冬、榆叶梅等
灌木占62.5%, 乔木树种仅有紫叶李、银杏与红叶碧
桃三种, 占37.5%。
2.2 单叶滞尘量
26种常用落叶阔叶树种平均单叶滞尘量排序情
况见图3, 其变化范围在0.000 04–0.007 79 g·leaf–1之
间, 平均为0.001 26 g·leaf–1。不同树种间单叶滞尘量
存在较大差异。其中三球悬铃木(Platanus orientalis)
最 大 (0.007 79 g·leaf–1), 榆 叶 梅 次 之 (0.002 84
g·leaf–1), 毛白杨(Populus tomentosa)第三(0.002 63
g·leaf–1)。平均单叶滞尘量在0.001 5 g·leaf–1以上的树
种共8种, 分别是三球悬铃木、榆叶梅、毛白杨、红
叶碧桃、紫叶李、紫丁香、紫薇和银杏; 平均单叶
滞尘量介于0.000 3–0.001 5 g·leaf–1之间的树种有金
银忍冬、杜仲和加杨(Populus × canadensis)等10种,
单叶滞尘能力表现居中; 而低于0.000 3 g·leaf–1, 平
均单叶滞尘量表现最差的树种则为美国红梣、华北
珍珠梅、迎春花(Jasminum nudiflorum)、槐(Sophora
japonica)等8种。其中, 紫叶小檗(Berberis thunbergii
‘Atropurpurea’)最小, 仅为0.000 04 g·leaf–1, 与最大
者三球悬铃木相差达194倍。
整体排序情况表明落叶阔叶乔木与灌木之间单
叶滞尘量排序分布仍较为均匀, 因植物类型不同可
能带来的排序分化现象不明显 , 但在以银杏
(0.001 45 g·leaf–1)为界的排序前1/3内, 灌木树种仅
有榆叶梅、紫薇和紫丁香, 所占比例明显下降, 为
37.5%, 而三球悬铃木、毛白杨、红叶碧桃等乔木所
占比例为62.5%, 成为优势生活型。
2.3 单株滞尘量
26种落叶阔叶树种经计算得到的单株滞尘量大
小排序情况如图4, 单株滞尘量变化范围在0.000 4–
0.352 2 kg·plant–1之间, 平均为0.046 9 kg·plant–1。不
同树种间存在较大差异。三球悬铃木以0.352 2 kg·
plant–1为最大单株滞尘量, 毛白杨次之, 为0.152 6
kg·plant–1, 银杏居第三, 为0.117 8 kg·plant–1。除此
之外, 高于0.05 kg·plant–1的树种还有紫叶李、加杨、
槐、白蜡树(Fraxinus chinensis)、紫丁香等, 介于
0.005–0.050 kg·plant–1之间的树种有刺槐 (Robinia
pseudoacacia)、榆叶梅、杜仲和美国红梣等11种,
0.005 kg·plant–1以下的树种有紫叶小檗、棣棠花
(Kerria japonica)、连翘(Forsythia suspensa)等7种。
其中, 石榴(0.000 7 kg·plant–1)与华北珍珠梅(0.000 4
kg·plant–1)最弱, 未达到0.001 kg·plant–1。由此看出,
不同树种间单株滞尘量存在很大差异。
整体排序情况表明, 落叶阔叶乔木与灌木之间
单株滞尘量排序分布较为不均。排序较为靠前的树
种多为乔木, 而灌木以后段居多。不同植物类型的



图3 26种落叶阔叶树种单叶滞尘量比较。树种缩写详见图2。
Fig. 3 Comparison of the dust deposition per leaf of 26 deciduous broad-leaved species. Refer caption in Fig. 2 for abbreviation
of species names.

范舒欣等: 北京市 26种落叶阔叶绿化树种的滞尘能力 741

doi: 10.17521/cjpe.2015.0070


图4 26种落叶阔叶树种单株滞尘量比较。树种缩写详见图2。
Fig. 4 Comparison of the dust deposition per plant of 26 deciduous broad-leaved species. Refer caption in Fig. 2 for abbreviation
of species names.

排序分化情况较为明显, 在以0.05 kg·plant–1为界的
前1/3排序内, 三球悬铃木、毛白杨、银杏等乔木占
很大比例 , 为87.5%, 灌木树种仅有紫丁香 , 占
12.5%。
2.4 树种间滞尘能力综合比较
以上分析表明, 选择不同的滞尘量计量单位,
树种滞尘能力排序会有所差异。利用K平均值聚类
法从不同角度侧重对北京市26种主要落叶阔叶树种
进行滞尘能力聚类分析, 根据多次预分析结果, 最
终设定聚类类别为5, 分类结果如下:
(1)基于单位叶面积滞尘量和单叶滞尘量双因
子进行植物叶片滞尘能力聚类分析的结果显示: 26
种落叶阔叶树种大致可分为5类。第一类: 紫叶李,
叶片滞尘能力强; 第二类: 榆叶梅、紫薇和金银忍
冬, 滞尘能力较强; 第三类: 银杏、红叶碧桃、紫丁
香和连翘, 叶片滞尘能力中等; 第四类: 迎春花、木
槿(Hibiscus syriacus)、紫叶小檗、白蜡树、臭椿
(Ailanthus altissima)、栾树(Koelreuteria paniculata)、
槐、毛白杨、三球悬铃木, 叶片滞尘能力较弱; 第
五类: 杜仲、加杨、绦柳、刺槐、石榴、美国红梣、
棣棠花、西府海棠和华北珍珠梅, 叶片滞尘能力弱。
(2)基于单株滞尘量进行植物植株滞尘能力聚
类分析的结果显示, 26种落叶阔叶树种可大致分为5
类。第一类: 三球悬铃木, 植株滞尘能力强; 第二
类: 毛白杨, 植株滞尘能力较强; 第三类: 银杏、加
杨和紫叶李, 植株滞尘能力中等; 第四类: 刺槐、
槐、白蜡树、榆叶梅和紫丁香, 植株滞尘能力较弱;
第五类: 杜仲、绦柳、红叶碧桃、石榴、栾树、臭
椿、美国红梣、金银忍冬、迎春花、紫叶小檗、木
槿、西府海棠、棣棠花、紫薇、华北珍珠梅和连翘,
植株滞尘能力弱。
(3)综合考虑单位叶面积滞尘量、单叶滞尘量以
及单株滞尘量3个因子的聚类分析, 将北京市居住
区绿地常用落叶阔叶树种大致分为5类。第一类: 紫
叶李, 综合滞尘能力强; 第二类: 银杏、榆叶梅、紫
薇、金银忍冬, 综合滞尘能力较强; 第三类: 毛白
杨、红叶碧桃、栾树、白蜡树、紫丁香、连翘和迎
春花, 综合滞尘能力中等; 第四类: 三球悬铃木,
综合滞尘能力较弱; 第五类: 杜仲、加杨、绦柳、
刺槐、槐、石榴、臭椿、美国红梣、紫叶小檗、木
槿、棣棠花、西府海棠和华北珍珠梅, 综合滞尘能
力弱。
3 讨论
以2014年上半年为例, 北京地区PM2.5平均浓
度为92 μg·m–3; PM10平均浓度为125 μg·m–3, 粉尘
颗粒物污染严重(中国环境监测总站, 2014)。植物滞
尘作为极有效的生物滞尘途径, 在北京地区主要由
落叶阔叶树种承担, 落叶阔叶树种一般无特殊分泌
物, 主要通过叶片的细微结构截留降尘。不同树种
的单位叶面积滞尘能力主要取决于树种叶片结构特
征、叶表面粗糙程度、被毛情况及滞尘方式等(柴一
742 植物生态学报 Chinese Journal of Plant Ecology 2015, 39 (7): 736–745

www.plant-ecology.com
表2 不同落叶阔叶树种以单位叶面积滞尘量和单叶滞尘量为标准的聚类分析结果
Table 2 The cluster analysis of the dust deposition per unit leaf area and per leaf for different deciduous broad-leaved species
聚类中心 Cluster center 排序
Sequence 单位叶面积滞尘量
Dust deposition per unit leaf area (g·m–2)
单叶滞尘量
Dust deposition per leaf (g·leaf–1)
距离
Distance
树种
Species
1 1.459 9 0.002 37 无 None Pc
2 1.110 3 0.002 03 0.475 At, Li, Lm
3 0.665 9 0.002 26 0.788 Fs, So, Pp, Gb
4 0.402 8 0.007 79 1.084 Po, Pt, Sj, Kp, Aa, Fc, Bt, Hs, Jn
5 0.103 1 0.000 14 1.203 Pe, Eu, Sm, Rp, Pg, Fp, Kj, Mm, Sk
树种缩写详见图2。
Refer caption in Fig. 2 for abbreviation of species names.



表3 不同落叶阔叶树种以单株滞尘量为标准的聚类分析结果
Table 3 The cluster analysis of the dust deposition per plant for different deciduous broad-leaved species
聚类中心 Cluster center 排序
Sequence 单株滞尘量
Dust deposition per plant (kg·plant–1)
距离
Distance
树种
Species
1 0.352 2 无 None Po
2 0.152 6 0.200 Pt
3 0.117 8 0.241 Gb, Pe, Pc
4 0.055 5 0.306 Rp, Sj, Fc, At, So
5 0.000 4 0.343 Li, Lm, Pp, Fs, Kp, Jn, Bt, Hs, Aa, Kj, Mm, Sm, Fp, Eu, Sk, Pg
树种缩写详见图2。
Refer caption in Fig. 2 for abbreviation of species names.



表4 不同落叶阔叶树种以单位叶面积滞尘量、单叶滞尘量以及单株滞尘量综合为标准的聚类分析结果
Table 4 The cluster analysis results among different deciduous broad-leaved species in all the dust deposition per unit leaf area, the dust deposition per leaf and
the dust deposition per plant
聚类中心 Cluster center 排序
Sequence 单位叶面积滞尘量
Dust deposition per unit leaf
area (g·m–2)
单叶滞尘量
Dust deposition per leaf
(g·leaf–1)
单株滞尘量
Dust deposition per plant
(kg·plant–1)
距离
Distance
树种
Species
1 1.459 9 0.002 37 0.112 0 无 None Pc
2 0.931 3 0.001 91 0.043 2 0.533 At, Li, Lm, Gb
3 0.521 0 0.001 41 0.041 5 0.942 Jn, Fs, So, Fc, Kp, Pp, Pt
4 0.402 8 0.007 79 0.352 2 1.084 Po
5 0.232 1 0.000 40 0.022 4 1.231 Eu, Pe, Sm, Rp, Sj, Pg, Aa, Fp, Bt, Hs, Kj, Mm, Sk
树种缩写详见图2。
Refer caption in Fig. 2 for abbreviation of species names.


新等, 2002; Liu et al., 2012); 而单叶滞尘能力是基
于单位叶面积滞尘量与单叶面积共同计算得到的,
侧重于反映叶片形状特征与大小对植物滞尘的影
响, 这就导致单位叶面积滞尘能力一般的树种有可
能因为宽大、开展的叶片形态而有较强的单叶滞尘
能力; 反之, 单位叶面积滞尘能力强的树种, 也有
可能因叶面积狭小而表现出较弱的单叶滞尘能力,
故树种单位叶面积滞尘量与单叶滞尘量的排序情况
一般不同。因此, 在对植物叶片滞尘能力进行评价
时, 不应单一依据某一个计量单位的结果。本研究
发现不同树种间叶片滞尘能力(单位叶面积滞尘能
力与单叶滞尘能力)存在显著差异。例如, 榆叶梅和
紫丁香有超出较弱者几倍甚至几十倍的单位叶面积
滞尘能力与单叶滞尘能力, 这可能是由于榆叶梅叶
表具纤毛和浅沟, 浅沟内颗粒物能长时间保留, 但
纤毛上的颗粒物易被风雨冲刷, 而紫丁香叶表气孔
周围具脊状突起, 同时二者的滞尘方式均为附着,
故它们的叶片滞尘能力较强(柴一新等, 2002)。同理,
紫薇、金银忍冬叶表存在沟状组织, 粗糙有皱褶;
紫叶李、银杏、红叶碧桃叶表则有粗糙被毛, 沟状、
范舒欣等: 北京市 26种落叶阔叶绿化树种的滞尘能力 743

doi: 10.17521/cjpe.2015.0070
密集脊状突起等结构特征, 滞尘方式均为附着, 加
之叶片面积适中, 故其单位叶面积滞尘能力与单叶
滞尘能力较强。而毛白杨单位叶面积滞尘能力为
0.489 3 g·m–2, 在排序中仅位于中段偏上, 但其单叶
滞尘能力却十分突出, 有研究证明这是因为其叶表
虽具有沟槽, 但较浅(王蕾等, 2006), 影响其单位叶
面积滞尘能力, 然而宽大平展的叶片弥补了其劣势,
故整体叶片滞尘能力仍较强, 三球悬铃木与其情况
相似。此外, 臭椿叶片上表面有起伏较小的波状突
起; 槐叶片上表面结构条状突起有一定宽度, 起伏
较小, 且相互交错; 加杨叶片上表面气孔与形状不
规则的小室交错排列, 小室间凹槽较浅。上述三者
叶面微形态特征均不利于滞尘, 单位叶面积滞尘量
较低(Beckett et al., 2000b; Pal et al., 2002), 但因它
们叶面积特征不同, 单叶滞尘能力差别明显, 臭椿、
加杨单叶滞尘量中等, 而槐较差。同理, 刺槐、绦柳、
石榴等叶表面光滑无皱褶, 停着式滞尘, 且叶片多
狭小柔软, 叶片滞尘能力较弱。
研究发现树种间植株滞尘能力同样存在差异。
树冠茂密, 枝叶适度紧密且叶量大的树种, 一般其
植株滞尘能力明显比叶量较小的树种强, 这种通过
叶量积累实现的整体滞尘效应, 甚至可以使一些叶
片滞尘能力微弱的树种借助充足的叶量表现出较强
的植株滞尘能力。本研究中紫叶李、紫丁香、银杏、
毛白杨等单株滞尘量较高是因为突出的叶片滞尘能
力结合枝叶繁多的冠型结构; 而槐、三球悬铃木和
加杨等树种, 在叶片滞尘能力并不占优势的情况下,
因其全株叶量较大, 表现出较强的植株滞尘能力。
与之相反, 叶片滞尘能力较强的红叶碧桃、紫薇、
榆叶梅等, 由于叶量较小、枝冠结构较通透, 导致植
株滞尘能力下降; 珍珠梅、西府海棠、绦柳、棣棠
花、石榴等则因为较弱的叶片滞尘能力, 加之总叶
量相差很多, 导致植株滞尘能力较弱。这些均与高
金晖等(2007)和Nowak等(2006)提出的植物滞尘能
力与植物株型叶量等关联较大的观点相吻合。
本研究还发现, 在单位叶面积滞尘量与单叶滞
尘量方面, 不同树种类型间并无明显的排序分化现
象, 乔、灌木树种的排序分布较均匀。但在总体排
序的前1/3内灌木树种所占比例较大, 部分灌木树
种的叶片滞尘能力明显优于众多乔木树种, 排名相
对靠前。这与李海梅和刘霞(2008)、方颖等(2007)
和Beckett等(2000b)的研究结果一致, 主要是因为植
物叶片滞尘能力不仅与植物叶表结构、叶片形状大
小及叶片倾角有关, 还与空气含尘量有关。当含尘
气流通过复层绿地, 乔木层通常距地面较高, 粉尘
受到枝叶的阻挡、摩擦, 加之空气黏性的影响, 促使
所携大颗粒粉尘沉降, 灌木层相对低矮, 周围粉尘
含量更高一些, 同时受到机动车排放和地面扬尘的
影响, 尤其是生长高度为1–2 m的灌木, 其叶片所
在位置在距地10 m范围内空气颗粒物浓度最大(高
金晖等, 2007)。因此灌木层周围的粉尘较多, 导致
其叶片拦截能力较强。但在单株滞尘量方面, 乔、
灌木树种的排序则存在明显分化, 乔木树种普遍排
序靠前, 在总体排序的前1/3内占较大比重, 灌木树
种则多集中在后段。这主要是因为: 乔木树种枝冠
结构茂密, 叶量繁多, 多表现出很强的植株滞尘能
力, 而灌木树种普遍整体叶量较少, 故植株滞尘能
力明显逊于乔木树种。同时高大乔木层的树冠可降
低环境风速, 利于粉尘沉降。因此, 就植株滞尘能力
而言, 乔木层是生长季环境滞尘的主力。这与方颖
等(2007)、李寒娥等(2006)的研究结果基本一致。因
此我们认为, 根据特定环境空间, 采取适当的乔、灌
树种搭配, 有利于更好地发挥绿地综合滞尘效应。
纪惠芳等(2008)针对不同滞尘量指标的研究也
发现, 选择不同的滞尘量计量单位, 则树种滞尘能
力的排序与分类不同, 通过综合考虑不同滞尘量计
量单位的聚类分析可以得到在不同侧重角度下的树
种滞尘能力的分类结果, 本研究也得到了相似的
结论。
4 结论
本研究认为北京市主要落叶阔叶树种对空气中
的粉尘颗粒物均具有显著的阻挡、截留与吸滞作用,
且不同树种间在叶片滞尘能力(单位叶面积滞尘量
与单叶滞尘量)与植株滞尘能力(单株滞尘量)方面均
存在明显差异。使用不同的计量单位树种滞尘能力
的排序与分类均存在变化。从不同的衡量角度, 可
从排序中分别选出不同的优势树种。分析认为这与
绿化树种叶表特征、滞尘方式、株型结构、整株叶
量及植株所处环境含尘量等因素密切相关。
目前, 绿化植物滞尘能力及其滞尘机理已成为
城市绿地规划设计时树种选择的重要依据
(Cavanagh et al., 2009; 王会霞等, 2010; 阿丽亚·拜
都热拉等, 2014), 因此, 根据实际情况选择或组合
744 植物生态学报 Chinese Journal of Plant Ecology 2015, 39 (7): 736–745

www.plant-ecology.com
不同的滞尘能力评价指标, 可以有针对性地、全面
系统地评价树种滞尘能力, 指导树种选择。合理配
置不同类型的乔、灌、草植物, 既可形成不同群落
配置模式, 增加景观效果, 又可有效地提升绿地滞
尘效应, 缓解空气污染, 改善城市环境质量。
基金项目 国家科技支撑计划课题 (2013BAJ-
02B04)、“十二五”农村领域国家科技计划课题
(2012BAJ24B05-2)和“北京朝阳区社区绿化滞尘降
噪及降温增湿生态效益评价方法研究及标准设计”
项目。
致谢 感谢北京林业大学园林学院郭晨晓、张皖清、
李晓鹏等在试验采样工作中给予的帮助。
参考文献
Badrulla A, Halik U, Aishan T, Ubul A, Zhayumu K, Jin H
(2014). Patterns of dust retention by five common tree
species for urban greening in Aksu City, Northwest China.
Chinese Journal of Plant Ecology, 38, 970–977. (in
Chinese with English abstract) [阿丽亚·拜都热拉, 玉米
提·哈力克, 塔依尔江·艾山, 艾克热木·吾布力, 喀哈
尔·扎依木, 金华 (2014). 阿克苏市5种常见绿化树种滞
尘规律. 植物生态学报, 38, 970–977.]
Beckett KP, Freer-Smith PH, Taylor G (1998). Urban wood-
lands: Their role in reducing the effects of particulate pol-
lution. Environmental Pollution, 99, 347–360.
Beckett KP, Freer-Smith PH, Taylor G (2000a). The capture of
particulate pollution by trees at five contrasting urban
sites. Arboricultural Journal: The International Journal of
Urban Forestry, 24, 209–230.
Beckett KP, Freer-Smith PH, Taylor G (2000b). Particulate
pollution capture by urban trees: Effect of species and
windspeed. Global Change Biology, 6, 995–1003.
Cavanagh J-AE, Zawar-Reza P, Wilson JG (2009). Spatial at-
tenuation of ambient particulate matter air pollution within
an urbanised native forest patch. Urban Forestry & Urban
Greening, 8, 21–30.
Chai YX, Zhu N, Han HJ (2002). Dust removal effect of urban
tree species in Harbin. Chinese Journal of Applied Ecol-
ogy, 13, 1121–1126. (in Chinese with English abstract) [柴
一新, 祝宁, 韩焕金 (2002). 城市绿化树种的滞尘效应
——以哈尔滨市为例. 应用生态学报, 13, 1121–1126.]
China National Environmental Monitoring Centre (2014). The
air quality status report of 74 cities in first half of 2014.
http://www.cnemc.cn/publish/totalWebSite/news/news_42
241.html. Cited 22 July 2014. (in Chinese) [中国环境监测
总站(2014). 2014年上半年74个城市空气质量状况报告.
http://www.cnemc.cn/publish/totalWeb Site/news/news_42241.
html. 引用时间2014年7月22日.]
Fang Y, Zhang JC, Wang YH (2007). Dustfall adsorbing capac-
ity of major species of greening trees in Nanjing and its
law. Journal of Ecology and Rural Environment, 23(2),
36–40. (in Chinese with English abstract) [方颖, 张金池,
王玉华 (2007). 南京市主要绿化树种对大气固体悬浮
物净化能力及规律研究. 生态与农村环境学报, 23(2),
36–40.]
Gao JH, Wang DM, Zhao L, Wang GD (2007). Airborne dust
detainment by different plant leaves: Taking Beijing as an
example. Journal of Beijing Forestry University, 29(2),
94–99. (in Chinese with English abstract) [高金晖, 王冬
梅, 赵亮, 王国栋 (2007). 植物叶片滞尘规律研究——
以北京市为例. 北京林业大学学报, 29(2), 94–99.]
Givoni B (1991). Impact of planted areas on urban environ-
mental quality: A review. Atmospheric Environment. Part
B. Urban Atmosphere, 25, 289–299.
He KB, Jia YT, Ma YL, Lei Y, Zhao Q, Tanaka S, Okuda T
(2009). Regionality of episodic aerosol pollution in Bei-
jing. Acta Scientiae Circumstantiae, 29, 482–487. (in
Chinese with English abstract) [贺克斌, 贾英韬, 马永亮,
雷宇, 赵晴, Tanaka S, Okuda T (2009). 北京大气颗粒
物污染的区域性本质. 环境科学学报, 29, 482–487.]
He Y, Li L, Li JY, Li WX, Mu LQ (2010). Air purification
efficiency of thirty species of landscape trees in northern
China. Journal of Northeast Forestry University, 38(5),
37–39. (in Chinese with English abstract) [贺勇, 李磊, 李
俊毅, 李伟星, 穆立蔷 (2010). 北方30种景观树种净化
空气效益分析. 东北林业大学学报, 38(5), 37–39.]
Ji HF, Zhang LJ, Yan HX, Huang DZ, Su XY, Huang QX, Liu
L (2008). Study on dust catching property of major green
tree species in northern China. Journal of Anhui Agricul-
tural Sciences, 36, 10869–10871. (in Chinese with English
abstract) [纪惠芳, 张立娟, 阎海霞, 黄大庄, 苏筱雨,
黄秋娴, 刘丽 (2008). 几种我国北方绿化树种滞尘能力
的研究. 安徽农业科学, 36, 10869–10871.]
Jim CY, Chen WY (2008). Assessing the ecosystem service of
air pollutant removal by urban trees in Guangzhou
(China). Journal of Environmental Management, 88,
665–676.
Li HE, Wang ZY, Tan JD, Hu XC, Lu YD, Li PS (2006). Ef-
fects of main urban lanscape plants on dust blocking in
Foshan. Ecologic Science, 25, 395–399. (in Chinese with
English abstract) [李寒娥, 王志云, 谭家得, 胡羡聪, 陆
耀东, 李佩珊 (2006). 佛山市主要城市园林植物滞尘效
益分析. 生态科学, 25, 395–399.]
Li HM, Liu X (2008). Relationships between leaf epidermal
morphology and dust-retaining capability of main garden
trees in Chengyang District of Qingdao City. Chinese
Journal of Ecology, 27, 1659–1662. (in Chinese with Eng-
lish abstract) [李海梅, 刘霞 (2008). 青岛市城阳区主要
范舒欣等: 北京市 26种落叶阔叶绿化树种的滞尘能力 745

doi: 10.17521/cjpe.2015.0070
园林树种叶片表皮形态与滞尘量的关系. 生态学杂志,
27, 1659–1662.]
Liu L, Guan DS, Peart MR (2012). The morphological structure
of leaves and the dust-retaining capability of afforested
plants in urban Guangzhou, South China. Environmental
Science and Pollution Research, 19, 3440–3449.
Mo L, Yu XX, Zhao Y, Sun FB, Mo N, Xia HL (2014). Corre-
lation analysis between urbanization and particle pollution
in Beijing. Ecology and Environmental Sciences, 23,
806–811. (in Chinese with English abstract) [莫莉, 余新
晓, 赵阳, 孙丰宾, 莫楠, 夏洪磊 (2014). 北京市区域
城市化程度与颗粒物污染的相关性分析. 生态环境学
报, 23, 806–811.]
Nowak DJ, Crane DE, Stevens JC (2006). Air pollution re-
moval by urban trees and shrubs in the United States. Ur-
ban Forestry & Urban Greening, 4, 115–123.
Nowak DJ, Hirabayashi S, Bodine A, Greenfield E (2014). Tree
and forest effects on air quality and human health in the
United States. Environmental Pollution, 193, 119–129.
Paoletti E, Bardelli T, Giovannini G, Pecchioli L (2011). Air
quality impact of an urban park over time. Procedia Envi-
ronmental Sciences, 4, 10–16.
Pal A, Kulshreshtha K, Ahmad KJ, Behl HM (2002). Do leaf
surface characters play a role in plant resistance to
auto-exhaust pollution? Flora-Morphology, Distribution,
Functional Ecology of Plants, 197, 47–55.
Qian XL, Gan HD (2005). Epidemiological research progress
of the effects of atmospheric particulate pollution on the
cardiovascular system. Chinese Journal of Epidemiology,
26, 999–1001. (in Chinese) [钱孝琳, 阚海东 (2005). 大
气颗粒物污染对心血管系统影响的流行病学研究进展.
中华流行病学杂志, 26, 999–1001.]
Schaubroeck T, Deckmyn G, Neirynck J, Staelens J, Adri-
aenssens S, Dewulf J, Muys B, Verheyen K (2014). Mul-
tilayered modeling of particulate matter removal by a
growing forest over time, from plant surface deposition to
washoff via rainfall. Environmental Science & Technol-
ogy, 48, 10785–10794.
Su YX, Huang GQ, Chen XZ, Chen SS, Li ZS (2011). Research
progress in the eco-environmental effects of urban green
spaces. Acta Ecologica Sinica, 31, 7287–7300. (in Chinese
with English abstract) [苏泳娴, 黄光庆, 陈修治, 陈水
森, 李智山 (2011). 城市绿地的生态环境效应研究进
展. 生态学报, 31, 7287–7300.]
Tallis M, Taylor G, Sinnett D, Freer-Smith P (2011). Estimat-
ing the removal of atmospheric particulate pollution by the
urban tree canopy of London, under current and future en-
vironments. Landscape and Urban Planning, 103,
129–138.
Wang HX, Shi H, Li YY (2010). Relationships between leaf
surface characteristics and dust-capturing capability of ur-
ban greening plant species. Journal of Applied Ecology,
21, 3077–3082. (in Chinese with English abstract) [王会
霞, 石辉, 李秧秧 (2010). 城市绿化植物叶片表面特征
对滞尘能力的影响. 应用生态学报, 21, 3077–3082.]
Wang L, Gao SY, Liu LY, Ha S (2006). Atmospheric parti-
cle-retaining capability of eleven garden plant species in
Beijing. Chinese Journal of Applied Ecology, 17, 597–601.
(in Chinese with English abstract) [王蕾, 高尚玉, 刘连
友, 哈斯 (2006). 北京市11种园林植物滞留大气颗粒物
能力研究. 应用生态学报, 17, 597–601.]
Wang ZH, Li JB (2006). Capacity of dust uptake by leaf surface
of Euonymus japonicus Thunb. and the morphology of
captured particle in air polluted city. Ecology and Envi-
ronment, 15, 327–330. (in Chinese with English abstract)
[王赞红, 李纪标 (2006). 城市街道常绿灌木植物叶片
滞尘能力及滞尘颗粒物形态. 生态环境, 15, 327–330.]

责任编委: 蒋高明 责任编辑: 王 葳