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人面竹等10种观赏竹春季滞尘效应与规律



全 文 :第 32 卷 第 2 期 西 南 林 业 大 学 学 报 Vol. 32 No. 2
2012 年 4 月 JOURNAL OF SOUTHWEST FORESTRY UNIVERSITY Apr. 2012
收稿日期:2011 - 12 - 22
基金项目:福建省科技重大项目(2011N5002)资助;福建省科技重点项目(2009N0006)资助。
第 1 作者:潘瑞(1983—) ,女,博士生。研究方向:园林植物应用与园林规划设计。E-mail:prui9981@ 163. com。
通信作者:郑郁善(1960—) ,男,教授,博士生导师。研究方向:森林培育学。E-mail:zys1960@ 163. com。
doi:10. 3969 / j. issn. 2095 - 1914. 2012. 02. 004
人面竹等 10 种观赏竹春季滞尘效应与规律
潘 瑞 郑郁善
(福建农林大学竹类研究所,福建 福州 350002)
摘要:对福州市江滨西大道 10 种观赏竹的春季滞尘效应进行监测,从时间、高度和方向 3 个方面分
析其单位叶面积滞尘量的变化规律。结果表明,10 种观赏竹春季单位叶面积滞尘量有显著差异,
其滞尘量分别为:绿槽毛竹 20. 04 g /m2、泰竹 9. 44 g /m2、银丝大眼竹 7. 95 g /m2、早园竹 6. 94 g /m2、
人面竹 5. 42 g /m2、斑竹 5. 14 g /m2、唐竹 5. 00 g /m2、黄金间碧竹 4. 37 g /m2、青丝黄竹 2. 84 g /m2、鼓
节竹 2. 60 g /m2。绿槽毛竹、泰竹、早园竹、人面竹、斑竹、黄金间壁竹和青丝黄竹在距离地面 150 cm
处的单位叶面积滞尘量高于 200 cm处,银丝大眼竹、唐竹和鼓节竹则相反,尤以银丝大眼竹 2 个高
度差异较大。各竹种不同方向滞尘量存在差异,这与竹种栽植位置和车辆行驶方向有关。
关键词:观赏竹;春季;单位叶面积;滞尘量
中图分类号:S727. 15 文献标志码:A 文章编号:2095 - 1914(2012)02 - 0016 - 05
Study on Dust Retention Capacity of Phyllostachys aurea
and Other 9 Ornamental Bamboo Species
PAN Rui,ZHENG Yu-shan
(Research Institute of Bamboo,Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou Fujian 350002,China)
Abstract:The change of dust retention capacity of the unit leaf area of 10 ornamental bamboo species grown a-
long the West Riverside Avenue in Fuzhou City was studied from three aspects,i. e.,time,height and direction by
field observation in the spring season. The results showed that there was significant difference in dust retention ca-
pacity among the different bamboo species. The dust retention quantity of the 10 species was ranked in the order
as:Phyllostachys heterocycla cv. ‘Viridisulcata’(20. 04 g /m2)> Thyrsostachys siamensis (9. 44 g /m2) > Phyl-
lostachys propinqua (7. 95 g /m2) > Phyllostachys aurea (6. 94 g /m2) > Phyllostachys bambusoides f. lacrima-
deae (5. 42 g /m2) > Bambusa vulgaris cv. ‘Vittata’(5. 14 g /m2)and Bambusa eutuldoides var. viridi-vittata,
(5. 00 g /m2) > Bambusa tuldoides cv. ‘swolleninternode’(2. 60 g /m2). The dust retention quantity at the
height of 150 cm of the most bamboo species or varieties was larger than that of at the height of 200 cm above the
ground,but it was contrary for the species or varieties Phyllostachys propinqua,Bambusa eutuldoides var. viridi-
vittata,and Bambusa tuldoides cv. ‘swolleninternode’. There was prominent difference in dust retention capacity
of Phyllostachys propinqua between the data measured at the height of 150 cm and that of at the height of 200 cm a-
bove the ground. There was also difference in dust retention capacity of each bamboo species or variety in different
directions because of the location of the plants growing along the streets and the driving direction of the vehicles.
Key words:ornamental bamboo;spring;unit leaf area;dust retention capacity
面对全球生态危机和城市环境问题,园林植物
的应用不仅要着眼于美学价值,生态效应也同样重
要[1]。竹类植物是一种独特的植物类群,它生长周
期短、萌发快,一次栽植,可永续利用,且能迅速恢
复植被,发挥植物的景观和生态功能。目前,竹类
植物的应用也由公园个别竹种的零星点缀开始逐
渐发展为多竹种、片林的绿化[2]。中国是一个竹子
生物多样性十分丰富的国度,人们对竹类植物的开
发和利用具有悠久的历史[3],竹子在南方城镇和庭
院的绿化中较为普遍[2]。经统计,福建省天然分布
的竹种共计 17 属 129 种[3]。有关竹类植物净化环
境功能的研究逐渐成为竹业界研究的热点[4],国内
外有关植物可以减少大气降尘量和飘尘量的研究
早已兴起[5],王赞红等研究得出,因植物叶片的表
面特性,如茸毛可滞留大气中灰尘颗粒物,使其成
为大气环境中灰尘颗粒物的自然过滤体[6]。方颖
等也从叶片的单位面积滞尘量、单叶滞尘量、干质
量滞尘量等角度证实了植物有减少大气中固体悬
浮物的能力[7]。柴一新等提出,以植物材料的滞尘
功能作为城市绿地设计的重要依据,为园林植物应
用作出了前奏性的工作[8]。然而对于竹类植物滞
尘效应的定量研究几乎是一片空白[9]。为此,本研
究测定了福州市江滨大道 10 种观赏竹的滞尘能力,
对各竹种的滞尘能力从时间、高度和方向 3 个方面
进行探讨。
1 材料与方法
1. 1 研究地区概况
福州位于欧亚大陆东南边缘,东临太平洋,属
典型的亚热带季风气候。福州气候资源丰富,气温
适宜,温暖湿润,四季常青,雨量充沛,霜少无雪,夏
长冬短,无霜期达 326 d。年平均日照时数 1 700 ~
1 980 h;年平均降水量 900 ~ 2 100 mm;年平均气温
16 ~ 20 ℃,最冷月 1—2 月,平均气温达 6 ~ 10 ℃;
最热月 7—8 月,平均气温为 24 ~ 29 ℃,极端最高气
温 42. 3 ℃,极端最低气温 - 2. 5 ℃;年相对湿度约
77%。近年来由于热岛效应更加明显以及盆地地形
影响,夏季中午气温一般高达 36 ℃以上。福州冬季
以东北风或东风为主,但是福州盆地受闽江流向影
响盛行西北风;夏季则以偏南风或东南风为主,春
秋季是过渡期[10 - 11]。
研究地江滨西大道植物配置结构基本一致,选
点时又最大程度避免了道路交通流量和人流量的
差异性,2011 年此路段城市建设工程较少。本研究
竹子叶片于 2011 年 3 月采于江滨西大道一段,包含
乌山西路和祥坂路 2 个路口。叶片处理及结果测定
在福建农林大学园林植物与景观评价实验室进行。
1. 2 试验材料
本文选择福州市江滨西大道两旁 10 种观赏竹
种(表 1)为研究对象。10 种观赏竹采样点见图 1。
表 1 试验选择的 10 种观赏竹
代号 竹种 高度 / cm 分枝角度 /(°) 枝叶角度 /(°) 配置形式
A 绿槽毛竹(Phyllostachys heterocycla cv.‘Viridisulcata’) 315 80 ~ 90 10 ~ 30 多丛团簇状
B 泰竹(Thyrsostachys siamensis) 430 10 ~ 30 10 ~ 20 多丛团簇状
C 银丝大眼竹(Bambusa eutuldoides var. basistriata) 420 45 ~ 30 70 ~ 80 多丛团簇状
D 早园竹(Phyllostachys propinqua) 310 15 ~ 60 5 ~ 90(前稍偏 5,多 90) 单竿
E 人面竹(Phyllostachys aurea) 325 70 ~ 80 70 ~ 80 单竿
F 斑竹(Phyllostachys bambusoides f. lacrima-deae) 310 30 45 多丛团簇状
G 唐竹(Sinobambusa tootsik) 320 30 20 ~ 30 多丛团簇状
H 黄金间碧竹(Bambusa vulgaris cv.‘Vittata’) 310 45 ~ 80 35 单丛
I 青丝黄竹(Bambusa eutuldoides var. viridi-vittata) 365 主 30 ~ 40,次 90 30 单丛
J 鼓节竹(Bambusa tuldoides cv.‘swolleninternode’) 290 15 ~ 30 30 ~ 80 单丛
71第 2 期 潘 瑞等:人面竹等 10 种观赏竹春季滞尘效应与规律
1. 3 研究方法
1. 3. 1 采样 一般认为,树木经过一次 15 mm 以
上,强度达 10 mm /h 的降雨,便可以冲掉树叶上的
粉尘[12],然后重新滞尘。根据福州市春季降雨特
点,10 种观赏竹分别于雨后第 4 天(3 月 6 号)、第 8
天(3 月 10 号)、第 12 天(3 月 14 号)采样。每竹种
分上(距离地面 200 cm)、下(距离地面 150 cm)2 个
高度;东、西、南、北 4 个方向共 2 组位点分别采样。
每个部位随机采集 20 ~40 片叶子(100 ~2 500 cm2) ,
采集好的叶片小心放入自封袋中。
1. 3. 2 空白试验 取单张滤纸测量其质量 w0,用蒸
馏水冲洗,除去可溶性物质,在烘箱中 60℃烘 24 h,再
测量其质量 w01,则该张滤纸的校正系数为:F0 =
w0 - w01 /w0;取该批滤纸 50 张,依上述做法,求得每
张滤纸的校正系数,取其平均值即为该批滤纸的校
正系数 F。
1. 3. 3 叶片处理 在实验室,将封存于自封袋的样
品用蒸馏水冲洗浸泡 2 h,浸洗下叶片上的附着物。
用镊子将叶片小心夹出,以免破坏叶片结构。浸洗
液用已烘干称质量(w1)的滤纸过滤,然后将滤纸置
于 60℃下烘 24 h,再以万分之一分析天平称质量
(w2) ,(w2 - w1)即为采集样品上所附着的灰尘质
量。夹出的叶片晾干后放在一张标有刻度尺的白
纸上,用数码相机拍照获取叶片和刻度尺的图像。
并将获取的图像导入计算机,利用 AutoCAD 软件处
理图像(样条曲线描绘叶片外轮廓 -查询 -面积)
得出叶片的叶面积 A。(w2 - w1 + w1 × F)/A 即为
观赏竹种单位叶面积滞尘量(g /m2)。
2 结果与分析
2. 1 不同竹种叶片滞尘量比较
各竹种单位叶面积滞尘量见图 2。
由图 2 可看出,各竹种中平均滞尘量绿槽毛竹
最高,为 20. 04 g /m2;其次为泰竹和银丝大眼竹,分
别为 9. 44 g /m2 和 7. 95 g /m2;鼓节竹最小,为 2. 60
g /m2;绿槽毛竹滞尘量是鼓节竹的 7. 72 倍。这与竹
种的叶片特性、分枝方式以及栽植形式有关。如绿
槽毛竹分枝角度多在 80° ~ 90°,分枝平展,且叶片
与枝的角度多在 10° ~ 30°,总体呈现既能平展承接
灰尘,又能保证灰尘尽可能不坠落的形态;同时,春
季叶片萌发较为迅速,叶小而多,呈郁郁葱葱状,滞
尘量可观。泰竹叶片线形,滞尘面积较小,但其分
81 西 南 林 业 大 学 学 报 第 32 卷
枝多数簇生,株体紧凑,所以滞尘量较高。银丝大
眼竹叶小较密,分枝角度多 < 45°,笼合力强,灰尘承
接容易掉落较难,但枝条量相对其他竹种过多,单
位叶面积滞尘量略逊。青丝黄竹主分枝为 30° ~
45°,但存在很多次分枝,角度在 90°左右,且层次明
显,整体株型较分散,故滞尘能力较弱。黄金间碧
竹和鼓节竹叶片较大,滞尘面积具有相对优势,但
因其枝条层次较为凌乱,无法阻止风吹扬尘所带来
的减量,同时黄金间碧竹叶片处于幼叶萌发状态,
造成滞尘能力较差。因此,分枝角度较小,株体紧
凑和栽植形式团簇状的竹类滞尘效应较好。
由图 2还可看出,青丝黄竹在雨后第 4 天滞尘量
较高,由于其分枝层次明显,造成已经滞留的灰尘受
外界干扰程度较强,出现此后滞尘量下降的现象,但
差异不显著。其余 9种观赏竹,在雨后第 8 天滞尘量
均呈上升趋势。雨后第 12 天,泰竹、人面竹、斑竹、唐
竹、青丝黄竹和鼓节竹的滞尘量相对第 8 天开始下
降,这是因为叶片对灰尘累积量有负荷限制,加之风
力干扰,出现滞尘量下降现象。其中,唐竹和鼓节竹
下降较快,滞尘量低于雨后第 4 天,说明滞尘量在达
到负荷限值之后,唐竹和鼓节竹比其他竹种更易受外
界干扰,致使滞尘量降低。而绿槽毛竹、银丝大眼竹、
早园竹和黄金间碧竹的叶片滞尘量随时间的增长而
增加,尤以绿槽毛竹表现明显;绿槽毛竹等 4 种观赏
竹抵抗外界干扰、滞留灰尘的能力要高于其他竹种,
尤以绿槽毛竹状态最好。
2. 2 不同高度对竹子叶片滞尘量的影响
各竹种不同高度单位叶面积滞尘量见图 3。
由图 3可看出,10 种观赏竹中银丝大眼竹、唐竹
和鼓节竹在距离地面 150 cm处的单位叶面积滞尘量
低于 200 cm处,相差值依次为 3. 67、0. 70、0. 42 g /m2,
其中银丝大眼竹两高度差异较大。这可能与银丝
大眼竹春季上部叶片较下部萌发快且多有关,上部
叶片的阻隔作用致使已经沉降的灰尘在受到外力
作用降落时,下面承接灰尘的叶片变少,滞尘量降
低。其他 7 种观赏竹则出现距离地面 150 cm 处单
位叶面积滞尘量高于 200 cm处的现象,但差异并不
显著。
在同一高度水平,10 种观赏竹单位叶面积滞尘
量有一定差异。在距离地面 200 cm 处,10 种观赏
竹滞尘量排序为绿槽毛竹 >银丝大眼竹 >泰竹 >
早园竹≈唐竹 >人面竹≈斑竹 >黄金间碧竹 >鼓
节竹 >青丝黄竹;在距离地面 150 cm 处,10 种观赏
竹滞尘量排序为绿槽毛竹 >泰竹 >早园竹 >人面
竹 >银丝大眼竹≈斑竹 >黄金间碧竹 >唐竹 >青
丝黄竹 >鼓节竹。
2. 3 不同方向对竹子叶片滞尘量的影响
各竹种不同方向单位叶面积滞尘量见图 4。
由图 4 结合采样地点可以看出,不同方向对 10
种观赏竹单位叶面积滞尘量均有一定的影响,这与
春季风向,竹种栽植位置和车辆行驶方向有关。如
绿槽毛竹和唐竹均位于江滨大道西南面,其东面处
于车辆带起的二次扬尘降落区,故滞尘量较高;南
面和西面属于自然降尘区,无外界干扰,滞尘量略
逊;北面车辆行驶直面而过,致使枝叶抖动,灰尘滞
留不易,所以滞尘量最低。大道东北面的观赏竹则
与其相反,位于丁字交叉路口或路段转弯处的观赏
竹种,各方向的滞尘量也有不同,如平行位于交叉
路口的银丝大眼竹和泰竹,此处车辆行驶方向为西
南往东北方向。因位于路段转弯处,这样导致车速
相对降低,观赏竹的南面和西面 2 个方向处于二次
扬尘区,滞尘量较其他 2 个方向高,东面不靠近路
段,无其他干扰情况下,滞尘量略高于北面,但差异
不显著。10 种观赏竹种,单位叶面积滞尘量在 4 个
方向上存在差异,但差异不显著。综上说明,同种
观赏竹,与车辆行驶相向方向的一面单位叶面积滞
尘量最低,车辆经过后,观赏竹承接车速带来的扬
91第 2 期 潘 瑞等:人面竹等 10 种观赏竹春季滞尘效应与规律
尘方位滞尘量最高。
3 结论与讨论
影响植物滞尘效应的因素是多方面的,本研究
中 10 种观赏竹种滞尘效应存在一定差异,这与各竹
种的叶片结构、分枝方式以及栽植形式有关。关于
植物的滞尘效应与叶片结构有关,多年来已有不少
报道。比较早的有柴一新等通过电镜观察得出,叶
表皮无毛具沟状组织的植物滞尘能力强[8]。另外,
以往的报道中,少有提及植物的分枝方式和栽植形
式也是植物滞尘效应不可忽略的因素,刘福智等从
植物特征与自然环境因素的角度进行理论分析[13],
虽已提到但只是进行理论分析,杜玲等也从气象因
素对植物季节性滞尘效应进行了比较分析,并将这
些因素针对所研究植物种列出了回归方程,但究竟
植物和气象因素哪一个对滞尘效应的贡献大,也未能
给予明确结论[14]。本次调查发现:绿槽毛竹的滞尘
量最高,为 20. 04 g /m2;鼓节竹最小,为 2. 60 g /m2。
还发现分枝角度越小,株体笼合力越强的竹种,滞
尘效应越强,如银丝大眼竹与青丝黄竹,两种观赏
竹分枝角度均在 30° ~ 45°,但青丝黄竹多存在次分
枝角度在 90°左右,且层次明显,整体株型较分散,
不如银丝大眼竹株型笼合力强,两者滞尘效应相差
2. 8 倍。
柴一新等提及,选择滞尘能力强的植物与相似
生活型的植物进行不同搭配,得出既美观又生态的
植物景观,在植物造景设计方面有量化倾向[8],刘
青等通过对道路灰尘飘落规律进行模拟实验,推出
樟树、女贞、栾树等乔木同山茶、红叶石楠和海桐等
灌木的具有滞尘作用的绿化配置,并给出了量化的
高度和宽度[15]。这些研究都为滞尘功能性植物景
观配置提供了操作性极强的设计依据。本研究从
高度和方向两个方面定量化分析了 10 个竹种的滞
尘效应,尤其通过 10 种观赏竹不同方向滞尘量的分
析,得出同种观赏竹,与车辆行驶方向相向方向的
单位叶面积滞尘量最低,车辆经过后,观赏竹承接
车速带来的扬尘方位滞尘量最高的结论,为观赏竹
在滞尘功能性植物景观中不同位置应该配置何种
竹种,提供了应用数据。
本文虽然发现植物的分枝方式和栽植形式也
是影响植物滞尘效应的因素,并得出确切结论,但
二者对植物滞尘效应贡献的确切值,文中还不能给
出准确结论。需在以后的试验设计中继续探索。
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(责任编辑 赵粉侠)
02 西 南 林 业 大 学 学 报 第 32 卷