全 文 ：第 51 卷 第 3 期
2 0 1 5 年 3 月
林 业 科 学
SCIENTIA SILVAE SINICAE
Vol. 51，No. 3
Mar．，2 0 1 5
doi: 10．11707 / j．1001-7488．20150308
收稿日期:2014 － 04 － 04; 修回日期:2014 － 05 － 22。
基金项目:国家自然科学基金项目(31270742，31360200) ;德国科技部 SuMaＲiO 项目子课题 4. 3(01LL0918C)。
* 玉米提·哈力克为通讯作者。
干旱区绿洲城市主要绿化树种最大滞尘量对比
阿丽亚·拜都热拉1 玉米提·哈力克1，2 塔依尔江·艾山1，2
凯丽比努尔·努尔麦麦提1
(1． 新疆大学资源与环境科学学院 /新疆维吾尔自治区绿洲生态重点实验室 乌鲁木齐 830046;
2． 德国埃希施塔特 －因戈尔施塔特大学地理系 德国埃希施塔特 85071)
摘 要: 【目的】绿化树种对一定范围内大气颗粒物有良好的净化作用，尤其在沙尘危害较严重的干旱区城市，滞
尘能力强、适合当地自然条件的绿化树种可降低大气颗粒污染物浓度，改善城市生态环境。为此，选取我国西北干
旱区典型绿洲城市———新疆阿克苏市为例，研究不同绿化树种叶片滞尘能力随时间及空间的变化规律，为干旱区
城市绿化树种的选择提供理论依据。【方法】选取阿克苏市常见的绿化树种新疆杨、二球悬铃木、圆冠榆、小叶梣和
垂柳为研究对象，叶片人工清洗后每隔 4 天对其进行采样，累计 28 天; 在室内清洗、过滤后用万分之一天平称留尘
质量，用激光叶面积仪测出叶片面积、计算出单位叶面积滞尘量，用多重比较法对比分析城市 4 个不同功能区、5 种
绿化树种单位叶面积滞尘量随时间和空间的变化，用经验公式法估算各树种单株滞尘量。【结果】同一个功能区 5
种园林树种单位叶面积最大滞尘量有显著差异 ( P ＜ 0. 05)，人工降尘1 h后二球悬铃木单位叶面积最大滞尘量
［(13. 5 ± 0. 90) g·m － 2］ ＞ 新疆杨［(12. 1 ± 0. 87) g·m － 2］ ＞ 圆冠榆［(9. 21 ± 0. 77) g·m － 2］ ＞小叶梣［(7. 11 ±
0. 43) g·m － 2］ ＞ 垂柳［(6. 96 ± 0. 24) g·m － 2］。在不同功能区同一树种单位叶面积滞尘量排序为工业区( IA) ＞
交通枢纽区(TA) ＞ 居民区(ＲA) ＞ 清洁区(CA)。叶片在树冠中所处的位置也会影响其滞尘量，二球悬铃木 3 个
高度处的叶片滞尘量顺序为 1 m ＞ 2 m ＞ 4 m。从单株树种滞尘量对比得出，28 天内二球悬铃木最高，为 2. 6 kg，
垂柳最低，为 0. 2 kg。【结论】工业区、交通枢纽区树种单位叶面积滞尘量比居民区、清洁区高，其可能的原因是前
两个区空气中的颗粒物浓度比后两区高，说明树种叶面滞尘量受当地空气质量的影响，同一树种在不同立地条件
下滞尘量也相应的不同。在同一个功能区树种滞尘量差异由树高、冠幅和叶面特性(黏度、绒毛、粗糙度)等所引
起，如树体大、冠幅宽、叶面粗糙并有绒毛的二球悬铃木叶片滞尘量要比树体小、叶面光滑并无毛的垂柳叶片滞尘
量大。在树冠 1 m 处的叶片同时受到自然降尘及地面扬尘的影响，因此比 4 m 处叶片滞尘量高。二球悬铃木和新
疆杨单位叶面积滞尘量与单株滞尘量都较高，起到明显的降尘作用，是沙尘频发的南疆地区城市绿化树种的优先
之选。
关键词: 绿化树种; 滞尘; 多重比较; 干旱区; 不同功能区划分
中图分类号:S718. 43 文献标识码:A 文章编号:1001 － 7488(2015)03 － 0057 － 08
Maximum Dust Ｒetention of Main Greening Trees in
Arid Land Oasis Cities，Northwest China
Aliya Baidurela1 Umut Halik1，2 Tayierjiang Aishan1，2 Kailibinuer Nuermaimaiti1
(1 ． Key Laboratory of Oasis Ecology Xinjiang Uygur Autonomous Ｒegion /College of Ｒesources ＆
Environmental Science，Xinjiang University Urumqi 830046;
2 ． Faculty of Mathematics and Geography，Catholic University of Eichstaett-Ingolstadt Eichstaett 85071)
Abstract: 【Objective】Urban greening trees are an important part of city greening． They purify the atmosphere by
capturing the particulate matter，especially in the arid region cities which frequently suffer from dust storms． To reduce the
impact of air pollution on people and the ecological environment of the cities，greening tree species which have strong dust
retention ability and are suitable to arid conditions should be chosen to the urban greening． In this study，the dust
retention ability of several common greening tree species in Aksu，Northwest China，was examined to find out the
appropriate species．【Methods】Dust retention capacity of Platanus acerifolia，Populus alba var． pyramidalis，Ulmus
林 业 科 学 51 卷
densa，Fraxinus bungeana ，and Salix babylonica were examined in this study; The dust was washed from the leaf surfaces
and then weighed by Electronic Scales with an accuracy of 1μg (PTX-FA-210，Shanghai); The individual leaf area was
measured by using a Laser Leaf Area Meter (CI-203，USA) ． Data were subjected to ANOVA with multiple comparisons
by using SPSS ( version 15． 0，Software Co．，USA )，with the level of significance set at P ＜ 0． 05．【Ｒesults】The
maximum dust amount per unit leaf area differed among the five tree species and four functional areas，Pl． acerifolia
(13. 5 ± 0. 90 g·m － 2 ) ＞ P． alba var． pyramidalis (12． 1 ± 0. 87 g·m － 2 ) ＞ U． densa (9. 21 ± 0. 77 g·m － 2 ) ＞ F．
bungeana (7. 11 ± 0. 43 g·m － 2 ) ＞ S． babylonica (6． 96 ± 0． 24 g /m2 ) ． In the different areas，the dust retention amount
showed the descending order as follows，Industrial area ( IA) ＞ Transportation area (TA) ＞ Ｒesidential area (ＲA) ＞
Clean area (CA) ． Our results also showed that in any case ( IA，TA，ＲA，CA) the leaves at 1 m height retained the
most dust and the leaves at 4 m height retained the least dust． Dust retention amount per plant of the five species also
differed from each other，Pl． acerifolia (2． 6 kg) ＞ P． alba var． pyramidalis (1． 7 kg) ＞ F． bungeana (1． 4 kg) ＞
U． densa (0． 4 kg) ＞ S． babylonica (0． 2 kg) ． 【Conclusions】The industrial area ( IA) was obviously the most severely
dust-polluted area and the clean area was the least dust-polluted area． The greatest amount of dust in IA suggested that a
greater amount of atmospheric pollutants emitted in the industrial area was locally generated． The smallest amount of dust
in CA meant that the dust generated from the urban settings did not significantly affect the suburban area and also lent a
support that the dust was not from large-scale atmospheric processes． The dust retention amount per leaf area and per plant
of Pl． acerifolia and P． alba var． pyramidalis was higher than other examined species，thus they could be the priority in
urban greening．
Key words: urban greening trees; dust retention; multiple comparisons; Arid land; different functional area
近几十年来，中国北方沙尘暴频繁发生，引起了
国内外学者的高度关注 (霍文等，2011; 郝璐，
2012)。新疆南部塔克拉玛干沙漠边缘的绿洲城市
是属于我国沙尘危害最严重的地区之一，大部分城
市年浮尘天气日数超过 150 天，对城市空气能见
度、绿化树种的生理代谢以及城市人居环境质量
产生负面的影响，给人畜健康给及人民生产生活
造成严重的危害(Halik，2003)。绿化树种作为城
市的肺腑，在截留沙尘、降低大气颗粒污染物浓
度、净化空气、改善城市生态环境等方面发挥着不
可替代的作用。
不同树木截留空气中沙尘污染物并抑制其再次
扬起的能力有所差异(盂紫强等，2008; 吴耀兴等，
2009)。Litter(1977)和 Verma 等 (2011) 的研究表
明:树木叶片构造对捕捉沙尘颗粒的效率十分重要;
树木滞尘能力与树冠高度、总叶面积、叶片大小、叶
片着生 角度、叶片 表面 的粗糙度等 参 数 有 关
(Simkhovich et al．，2008)。在树种叶片滞尘能力达
到极限之前，叶片的滞尘量随着环境中粉尘含量的
增多而增大(Pope et al．，2006); 另外，树木叶片滞
尘是一个复杂的动态过程，受到季节、滞尘累积时
间、植物所处环境、海拔高度、风向、植物本身的生理
生态特征等诸多因素影响，呈现出一定的变化趋势
(Schleicher et al．，2011)。目前国内对绿化树种滞
尘的过程、机理及响应等方面的研究主要集中在沿
海湿润地区树种，干旱区绿化树种的滞尘能力的研
究相对较少。本研究以新疆南部国家森林城市阿克
苏市的绿化树种为例，对比分析了不同功能区新疆
杨 ( Populus alba var． pyramidalis )、二 球 悬 铃 木
(Platanus acerifolia)、圆冠榆(Ulmus densa)、小叶梣
(Fraxinus bungeana)和垂柳 ( Salix babylonica) 5 个
树种的叶片平均滞尘量及其随时间的变化规律，以
及不同树种单株滞尘量等，对阿克苏市绿化树种的
滞尘效益进行初步探索。
1 材料与方法
1. 1 样品采集
1. 1. 1 采样点 按土地利用性质，对阿克苏市功能
分区进行分层次随机抽样调查，共设 7 个采样试验
区。分别为工业区( IA) (主要为工业生产区，包括
西湖工业园区、水泥厂); 商业交通区(TA) (主要为
繁华区，如大十字、东大街、西大街、红桥夜市区);
居住区(ＲA)(主要为城市居民小区，如电视台居民
区、阿克苏职业技术学院居民区 ); 清洁对照区
(CA)(主要为人为干扰较少区域，如刀郎公园、胡
杨公园)。
1. 1. 2 样方选择 按不同功能区分别设定 21 个样
方，样方面积 15 m × 15 m，包含所选采用树种，调查
记录树木基本情况，包括树高、胸径、株数、树冠疏失
度等。
85
第 3 期 阿丽亚·拜都热拉等: 干旱区绿洲城市主要绿化树种最大滞尘量对比
1. 1. 3 采样树种 对阿克苏市内 32 条主要街道、3
个公园、3 处公共绿地、5 个居住区的绿化树种进行
调查统计，结果表明新疆杨、二球悬铃木、圆冠榆、小
叶梣和垂柳为城市绿化的主要树种，故将其作为试
验树种。采样树种胸径为 25 ～ 50 cm，树高 6 ～
14 m。
1. 1. 4 采样方法 每年春季是南疆地区沙尘天气
频发期。根据阿克苏市天气条件，于 2013 年 5—6
月，每隔 4 天采样 1 次，连续采样 28 天，共计 7 次，
时间间隔及次数基本满足试验需求。每次采样前人
工冲洗植物叶片，使其进入新的滞尘周期，一般认为
15 mm 的降水或 17 m·s － 1的大风可完全冲刷植物叶
片上积累的灰尘(邱媛等，2008)。有天然降水或刮
风时利用天然降水冲掉叶片留尘，若无天然降水或
刮风时人工用喷壶(喷壶内为蒸馏水)冲洗待采集
叶片。采集最大滞尘量叶片前对叶片进行人工降
尘，人工尘源距测试叶 2 m，直至有尘土自叶片滑落
为止。1 h 后轻轻剪下叶片。每树种采集1，2，4 m
(从地面算起)高树冠处不同方向健康成熟叶片 30
～ 50 片。
1. 2 样品测定
滞尘量的测定:样品用蒸馏水清洗，用微孔滤膜
装置(Φ0. 45 μm)过滤清洗液，过滤前后烘干滤膜，
用万分之一电子秤称重分别为 W1，W2，收集附在滤
膜上的降尘。用 CI － 203 激光叶面积仪测定清洗过
后的叶片，获取叶面积为 S。单位叶面积滞尘量的
表达式为(W2 － W1 ) / S，单位:g·m
－ 2。测量同一树
种不同时间段滞尘量时合并不同高度滞尘量; 测量
同株树种不同高度滞尘量合并不同时间同一高度段
的滞尘量。
1. 3 数据处理
单株总叶面积的估算:采用经验公式估算阔叶
树种单株树木的叶片总叶面积(任引，2005)其公式
如下:
Y = Exp(0. 631 + 0. 238H + 0. 691D － 0. 012
3S) + 0. 182
式中: Y 为叶面积总量 (m2 ); H 为树冠高度
(m); D 为树冠直径(m); S = D(H + D) /2，可根据
表 1 中选树种的生态指标来求得，单位叶面积滞尘
量用树种第 28 天的不同功能区平均滞尘量。
表 1 树种调查统计
Tab. 1 The result of sample plot survey
树种 Species
株数
No． samples
树高
Tree height /m
冠幅
Tree crown /m
枝下高
Branches high /m
二球悬铃木 Pl． acerifolia 12 15. 6 ± 1. 3 4. 8 ± 0. 3 2. 3 ± 1. 3
新疆杨 P． alba var． pyramidalis 13 16. 3 ± 1. 2 1. 9 ± 0. 4 1. 6 ± 1. 1
圆冠榆 U． densa 12 7. 4 ± 0. 4 2. 5 ± 0. 4 0. 9 ± 0. 3
小叶梣 F． bungeana 10 11. 7 ± 1. 7 4. 2 ± 0. 7 1. 3 ± 0. 5
垂柳 S． babylonica 12 6. 1 ± 0. 4 2. 3 ± 0. 2 0. 7 ± 0. 4
应用 SPSS15. 0 统计软件对阿克苏市 5 种绿化
树种在 4 个不同功能区单位叶面积滞尘量进行了多
重比较，图表由 Excel 软件制作完成。
2 结果与分析
2. 1 树种叶片滞尘量的时间变化
研究区 7 次采样期内，不同树种单位叶面积滞
尘量随时间逐渐增加(表 2)。人工喷洗后 4 天的滞
尘量最低，到达 28 天时工业区不同功能区树种滞尘
量达到最大，趋于饱和。用 SPSS 软件 Post Hoc 多重
比较 LSD 方差检验法分析不同树种滞尘量的差异，
总体而言，同一功能区不同树种的滞尘量差异显著，
从大到小依次为二球悬铃木 ＞新疆杨 ＞圆冠榆 ＞小
叶梣 ＞ 垂柳。二球悬铃木在第 28 天不同功能区滞
尘总量为(36. 17 ±1. 94) g·m －2，新疆杨为(27. 39 ±1. 40)
g·m －2，圆冠榆为(24. 23 ± 1. 03) g·m － 2，小叶梣为
(19. 06 ± 0. 56 ) g·m － 2，垂柳为 ( 16. 63 ± 1. 03 )
g·m － 2，滞尘能力差异为 1. 32 ～ 2. 17 倍，即单位叶
面积滞尘总量二球悬铃木是新疆杨的 1. 32 倍，垂柳
的 2. 17 倍。最大滞尘量分别为二球悬铃木(13. 5 ±
0. 90) g·m － 2，新疆杨(12. 1 ± 0. 87) g·m － 2，圆冠榆
(9. 21 ± 0. 77) g·m － 2，小叶梣(7. 11 ± 0. 43) g·m － 2，
垂柳(6. 96 ± 0. 24) g·m － 2。经方差分析:工业区几
种树种单位叶面积滞尘量在第 24 和 28 天内无显著
差异(P ＞ 0. 05)，即工业区 5 种树种单位叶面积滞
尘量开始趋于饱和的时间均为 28 天。其他试验区
树种滞尘量第 24 与 28 天差异不明显，亦有饱和的
趋势。
95
林 业 科 学 51 卷
表 2 不同时间段树种叶片滞尘量①
Tab． 2 Dust retention amount at different time
采样点
Site
样本数
No．
samples
采样时间
Time / d
滞尘量 Dust retention amount /( g·m － 2 )
二球悬铃木
Pl． acerifolia
新疆杨
P． var． pramidalis
圆冠榆
U． densa
小叶梣
Fr． bungeana
垂柳
S． babylonica
TA 15
4 1. 227 ± 0. 07a 0. 324 ± 0. 04b 0. 358 ± 0. 05b 0. 176 ± 0. 03c 0. 410 ± 0. 02c
8 1. 972 ± 0. 24a 1. 138 ± 0. 13b 1. 025 ± 0. 07b 0. 717 ± 0. 02c 0. 883 ± 0. 07c
12 3. 875 ± 0. 47a 2. 467 ± 0. 35b 1. 544 ± 0. 35c 2. 069 ± 0. 11bb 0. 891 ± 0. 17c
16 5. 631 ± 0. 42a 3. 222 ± 0. 08b 2. 139 ± 0. 12c 2. 645 ± 0. 18c 1. 711 ± 0. 10d
20 7. 354 ± 0. 44a 4. 906 ± 0. 28b 3. 986 ± 0. 30c 3. 354 ± 0. 42c 3. 542 ± 0. 71c
24 10. 180 ± 0. 5a 6. 811 ± 0. 32b 5. 895 ± 0. 29b 4. 069 ± 0. 41c 4. 321 ± 0. 22c
28 10. 243 ± 0. 62a 7. 571 ± 0. 16b 6. 548 ± 0. 19c 5. 278 ± 0. 21d 4. 521 ± 0. 25d
ＲA 15
4 1. 093 ± 0. 22a 0. 376 ± 0. 06c 0. 708 ± 0. 06b 0. 410 ± 0. 06c 0. 155 ± 0. 03d
8 1. 943 ± 0. 07a 1. 626 ± 0. 19a 1. 168 ± 0. 14b 0. 642 ± 0. 05c 0. 599 ± 0. 09c
12 2. 519 ± 0. 23a 2. 676 ± 0. 08a 1. 386 ± 0. 11c 1. 274 ± 0. 33c 0. 718 ± 0. 06c
16 4. 905 ± 0. 43a 3. 345 ± 0. 58b 1. 923 ± 0. 15c 1. 372 ± 0. 10cd 0. 813 ± 0. 06d
20 6. 841 ± 0. 46a 3. 854 ± 0. 04b 3. 012 ± 0. 06c 2. 380 ± 0. 14c 1. 457 ± 0. 18d
24 8. 896 ± 0. 07a 5. 654 ± 0. 14b 4. 58 ± 0. 15c 2. 658 ± 0. 33d 2. 04 ± 0. 04e
28 9. 235 ± 0. 06a 6. 505 ± 0. 16b 5. 411 ± 0. 12c 4. 470 ± 0. 10d 3. 243 ± 0. 42e
IA 12
4 2. 074 ± 0. 08a 1. 447 ± 0. 10b 1. 078 ± 0. 09c 0. 879 ± 0. 07c 0. 454 ± 0. 05d
8 2. 744 ± 0. 13a 2. 414 ± 0. 07a 1. 632 ± 0. 05b 1. 211 ± 0. 19c 0. 812 ± 0. 08d
12 4. 349 ± 0. 12a 3. 814 ± 0. 09b 3. 464 ± 0. 05c 3. 037 ± 0. 04d 2. 192 ± 0. 10e
16 5. 869 ± 0. 07a 5. 576 ± 0. 04a 5. 212 ± 0. 06c 4. 250 ± 0. 06d 3. 367 ± 0. 07e
20 8. 232 ± 0. 12a 6. 814 ± 0. 06b 6. 426 ± 0. 05c 4. 764 ± 0. 13d 4. 171 ± 0. 08e
24 10. 981 ± 0. 1a 8. 874 ± 0. 12b 8. 134 ± 0. 08c 6. 050 ± 0. 10d 6. 300 ± 0. 10d
28 11. 283 ± 1. 01a 9. 428 ± 0. 87b 8. 393 ± 0. 54c 6. 548 ± 0. 12d 6. 308 ± 0. 25d
CA 15
4 0. 987 ± 0. 02 0. 765 ± 0. 05 0. 654 ± 0. 03 0. 453 ± 0. 05 0. 155 ± 0. 01
8 2. 231 ± 0. 07 1. 768 ± 0. 12 0. 945 ± 0. 23 0. 505 ± 0. 07 0. 599 ± 0. 05
12 2. 817 ± 0. 11 1. 819 ± 0. 20 1. 009 ± 0. 01 1. 881 ± 0. 09 0. 718 ± 0. 04
16 3. 210 ± 0. 14 2. 618 ± 0. 13 1. 544 ± 0. 07 1. 169 ± 0. 06 1. 427 ± 0. 07
20 4. 223 ± 0. 21 3. 345 ± 0. 16 2. 868 ± 0. 14 1. 596 ± 0. 08 1. 894 ± 0. 09
24 4. 576 ± 0. 15 3. 370 ± 0. 16 3. 610 ± 0. 23 2. 101 ± 0. 41 1. 980 ± 0. 14
28 5. 421 ± 0. 25 4. 067 ± 0. 21 3. 876 ± 0. 18 2. 763 ± 0. 13 2. 562 ± 0. 11
最大滞尘量
Max of dust
retention amout
48 — 13. 51 ± 0. 90 12. 11 ± 0. 87 9. 212 ± 0. 77 7. 110 ± 0. 43 6. 960 ± 0. 24
①a，b，c，d，e 代表同一功能区相同时间段内不同树种滞尘量的差异，P ＜ 0. 05． TA:交通枢纽区; ＲA:居民区; IA:工业区; CA:清洁区。
a，b，c，d，e shows the difference among tree species at the same time and site． TA:Transportation hub area; ＲA:Ｒesidential area IA:Industrial area; CA:
Clean area．
不同树种滞尘量在相同环境下达到饱和所用的
时间存在差异; 同时，同一树种在不同环境下达到
饱和所用的时间也存在显著差异。石家庄街道大叶
黄杨(Buxus sinica)单位叶面积滞尘量在 15 天内达
到饱 和 (王 赞 红 等， 2006 )，北 京 居 民 区 国 槐
(Sophora japonica)滞尘量在 30 天左右才能达到饱
和(张新献等，1997)，说明大气颗粒物的多少是影
响叶片滞尘量及达到饱和时间的重要因素。
2. 2 树种叶片滞尘量随树高的变化
同一树种不同高度处的叶片滞尘量随高度的增
加而降低，即 1 m ＞ 2 m ＞ 4 m。在商业交通区，除
小叶梣在 1 m 和 2 m 处叶片单位面积滞尘量差异不
显著外，其余树种不同高度差异均显著(图 1);在居
民区新疆杨和圆冠榆的不同高度滞尘量存在明显的
差异，其余树种差异不明显(图 2);在工业区 5 种树
种在 3 个不同高度的单位叶面积滞尘量差异均为显
图 1 商业交通区单位面积滞尘量随树高的变化
Fig. 1 Height differences at transportation area
著(P ＜ 0. 05) (图 3)。而在清洁区，不同高度滞尘
量差别不显著，二球悬铃木、圆冠榆、垂柳等树种其
3 个高度叶片滞尘量都没有明显差异(图 4)。
06
第 3 期 阿丽亚·拜都热拉等: 干旱区绿洲城市主要绿化树种最大滞尘量对比
图 2 居民区单位面积滞尘量随树高的变化
Fig. 2 Height differences at residential area
图 3 工业区单位面积滞尘量随随树高的变化
Fig. 3 Height differences at industrial area
图 4 清洁区单位面积滞尘量随树高的变化
Fig. 4 Height differences at clean area
在 5 种树种中，二球悬铃木不同高度叶片的滞尘
量在交通枢纽区和工业区有显著差异，而在清洁区和
居民区无显著差异。新疆杨不同高度叶片滞尘量在
交通枢纽区和居民区有显著差异; 而工业区和清洁
区差异不显著; 圆冠榆不同高度叶片滞尘量在居民
区和工业区显著，其余功能区差异不显著。说明树木
叶片滞尘量的高度差异受到环境的影响，即使是同一
个树种、同一个高度的叶片在不同的环境下其滞尘量
有所不同。相同环境条件下的不同树种同一个高度
叶片滞尘量亦不相同，可见树种叶片的自身特性也会
影响其滞尘量。
2. 3 不同树种单株总滞尘量
根据经验公式得出的不同树种单株总滞尘量从
大到小为二球悬铃木(2. 6 kg) ＞ 新疆杨(1. 7 kg) ＞
叶白腊(1. 4 kg) ＞ 圆冠榆(0. 4 kg) ＞ 垂柳(0. 2 kg)，
其中二球悬铃木单株滞尘量远大于其他树种，分别是
新疆杨的 4. 7 倍，小叶梣的 5. 7 倍，圆冠榆的 20 倍，
垂柳的 40 倍。
比较表 3 与表 2 可知:不同树种单株滞尘量的
大小与单位叶面积滞尘量的大小存在差异，其中
圆冠榆和小叶梣的大小顺序发生改变。二球悬铃
木单株总叶片面积最大，小叶梣其次，圆冠榆最
低。小叶梣单株叶面积高于新疆杨，但是单株总
滞尘量不如新疆杨。因为单株滞尘量取决于单位
叶面积滞尘量与总叶面积，在总叶面积相差不大
的情况下，单位叶面积滞尘量高则单株滞尘亦高。
圆冠榆单位叶面积滞尘量在 5 种所选树种当中排
在第 3，但是其单株总叶面积较小，因此单株滞尘
量排在第 4。
表 3 不同树种单株叶片总滞尘量
Tab. 3 Dust retention amount of individual tree
树种 / Species
树冠高度(H)
Tree crown
height /m
树冠直径(D)
Tree crown
width /m
S = D(H + D) /2
/m2
单株总叶面积(Y)
Total leaf
area /m2
单株滞尘量
Tree dust retention
amount / kg
二球悬铃木 Pl． acerifolia 13. 3 4. 8 43. 4 255. 7 2. 6
新疆杨 P． alba var． pramidalis 14. 5 1. 9 15. 6 179. 3 1. 7
圆冠榆 U． densa 6. 5 2. 5 11. 3 43. 1 0. 4
小叶梣 F． bungeana 9. 2 4. 2 28. 1 214. 1 1. 4
垂柳 S． babylonica 5. 4 2. 3 8. 9 29. 9 0. 2
3 结论与讨论
3. 1 树种叶片滞尘能力及其影响因素
叶片滞尘量受到气象因素、积累时间、人类活动
及植物本身形态特征的影响(Prusty et al．，2005; 赵
勇等，2002)。在外界环境相同的条件下，植物叶片
滞尘量由植物的树冠高度、树冠直径、叶片结构、叶
片倾斜角度等形态特征来决定(柴一新等，2002)。
一般认为表面粗糙，叶毛浓密，叶脉凸出，具有黏性
表面的短柄叶片具有较强的吸附大气颗粒物的能力
16
林 业 科 学 51 卷
(胡舒等，2012)，而 Fernández 等 (2005)提出叶片
滞尘量与叶表粗糙度无关。李海梅等 (2008)验证
了凹凸的叶表面比起光滑叶面使得粉尘等污染物与
叶片表面的接触面积更大，难易脱落。王会霞等
(2010)认为植物叶片最大滞尘量与叶片表面自由
能及其色散分量呈显著正相关。
在本研究涉及的干旱区不同绿化树种叶片单位
面积滞尘量的平均值，远高出其他沿海地区及东北
地区绿化树种单位面积滞尘量。例如，梁淑英等
(2005)研究显示南京市不同绿化树种，乔木林叶片
春季平均滞尘量 0. 504 g·m － 2，邱媛等(2008)研究
显示广州惠州市乔木树种高山榕(Ficus altissima)叶
片平均最大滞尘量为 0. 98 g·m － 2，而本研究的新疆
南疆绿洲城市阿克苏市典型绿化树种春季叶片平均
滞尘量最高可 11. 3 g·m － 2。说明干旱区绿洲城市
绿化树种经受着比内地城市更严重的沙尘污染，且
滞尘截留沙尘能力更强，沙尘阈值更大。阿克苏市
坐落在塔克拉玛干沙漠北缘，降水稀少，气候干燥、
全年盛行西北风且伴有沙尘天气，尤其是春夏季。
风可以扬起地面沙尘，提高叶片截留沙尘的几率，同
时振动叶片以至原来滞留在叶片上的沙尘再次飘落
地面。而对冠幅较大、叶片密集的较高树种而言，高
处叶片抖下来沙尘降到低处的叶片，增大低处叶片
滞尘量。降水有利于叶片沙尘被清洗，流入土壤。
一般认 15 mm 的雨水可以冲洗掉植物叶片滞尘(贾
彦等，2012)，而阿克苏市年平均降水为43. 9 ～ 65. 3
mm，一次性 15 mm 的降水出现的频率很低，在进行
研究采样时间内没有出现雨水冲洗掉植物叶片滞尘
的现象，故暂未考虑降水对植物叶片滞尘的影响。
3. 2 树种叶片滞尘量地点与高度差异性
阿克苏市不同功能区滞尘量有明显差异。工业
区滞尘量最大，原因为在城市南部的工业区浮尘浓
度较大。此区的浮尘可能包括输入性沙尘天气从城
市外围区域吹到的沙尘颗粒物，和本地区内部第 2
次扬起的地表面灰尘和工业区排放的粉尘。阿克苏
市商业交通区滞尘量较高的原因可能是密集的交通
流通、建筑施工和活跃的人类活动。施工路段植物
叶片滞尘量大于重度污染路段和风景区路段(程政
红等，2004)交通排放是路域 PM 浓度显著高于庭
院内部的主要原因(戴斯迪等，2012)。作为国家森
林城市，阿克苏市有着良好的交通绿化带，2011 年
全城道路绿化面积约 633 hm2，绿地率约 21%，而交
通绿化带一般都小于 5 m。根据相关研究，欲实现
交通绿化带明显的净化作用，其宽度应不小于 5 m，
10 m为最佳(殷彬等，2007)。
阿克苏市绿化树种低处叶片滞尘量高于高处叶
片，在工业区、商品交通区差异显著，在清洁区差异
不显著。车辆行驶等人为活动的扰动，即自身排放
的污染物颗粒及地面灰尘的扬起使空中颗粒污染物
浓度加大，重力作用促使灰尘被低处叶片滞留，而高
处叶片更容易受到强风的影响，使已滞留的灰尘降
落于地面，降低其滞尘量(潘瑞等，2012)。同种树
种敞开式环境下比敞开式环境下滞尘量更高(张景
等，2012)。阿克苏市清洁区交通量低，人为干扰较
低，城郊防护林和公共绿地有效地降低强风的干扰，
大致可视为封闭式环境。因此清洁区树种不同高度
叶片滞尘量无明显差异，且清洁区滞尘量相比其他
区域最低。
3. 3 单株滞尘量差异
树种的生态指标，包括树高、树冠高度、树冠宽
度及枝下高等都会影响单株总叶面积 (任引，
2005)，进而导致不同树种单株滞尘量的差异。本
研究中，二球悬铃木单株滞尘量远高于其他 4 种树
种。胡舒等(2012)研究得出二球悬铃木的叶片表
面均密生星状短绒毛，绒毛可帮助尘埃附着于叶片
表面不易被风吹落，这与本研究的结果一致。另外
二球悬铃木高大魁梧、树叶浓密，树冠饱满使其单株
滞尘量也高出其他树种。垂柳叶片一般向下倾斜、
表面光滑、无绒毛不利于长时间留住大气中的颗粒
物，因此其单位叶面积滞尘量明显低于其他树种，其
树高一般在 5. 5 ～ 6. 5 m，是二球悬铃木一般高度的
三分之一，冠幅 2. 1 ～ 2. 5 m，约是二球悬铃木的一
半，因此其单株滞尘量最低。本研究采用任引
(2005)经验公式估算单株树总叶面积，由于研究区
和树种的不同，导致结果中可能存在一定误差，在今
后的研究当中会进一步完善此方法。
总之，阿克苏市不同绿化树滞尘能力存在显著
差异(P ＜ 0. 05)，研究于春季选取 5 个树种单位叶
面积滞尘量及最大滞尘量排序均为二球悬铃木 ＞新
疆杨 ＞圆冠榆 ＞小叶梣 ＞垂柳。同一树种在 4 个不
同功能区滞尘总量亦有显著差异(P ＜ 0. 05):工业
区 ＞商业交通区 ＞ 居民区 ＞ 清洁区。在工业区、商
业交通区、居民区滞尘量 1 m ＞ 2 m ＞ 4 m 差异显著
(P ＜ 0. 05)，在清洁区不同高度叶片滞尘量差异不
显著。二球悬铃木和新疆杨单位叶面积滞尘量与单
株滞尘量都较高，起到明显的降尘作用，是沙尘频发
的南疆地区城市绿化树种的优先之选。
参 考 文 献
柴一新，祝 宁，韩焕金 ． 2002． 城市绿化树种的滞尘效应———以
26
第 3 期 阿丽亚·拜都热拉等: 干旱区绿洲城市主要绿化树种最大滞尘量对比
哈尔滨市为例 ． 应用生态学报，13(9) : 1121 － 1126．
(Chai Y X，Zhu N，Han H J． 2012． Dust removal effect of urban tree
species in Harbin． Chinese Journal of Applied Ecology，13 ( 9 ) :
1121 － 1126． ［in Chinese］)
程政红，吴际友，刘云国，等 ． 2004． 岳阳市主要绿化树种滞尘效应
研究 ． 城市林业，2(2) : 37 － 40．
(Cheng Z H，Wu J Y， Liu Y G， et al． 2004． Effects of main
afforestation tree species on dust blocking in Yueyang City． Journal
of Chinese Urban Forestry，2(2) : 37 － 40． ［in Chinese］)
戴斯迪，马克明，宝 乐 ． 2012． 北京城区行道树国槐叶面尘分布
及重金属污染特征 ． 生态学报，32(16) : 5095 － 5102．
( Dai S D，Ma K M，Bao L． 2012． Distribution and heavy metal
character of foliar dust on roadside tree Sophora japonica of urban
area in Beijing． Acta Ecologica Sinica，32(16) : 5095 － 5102． ［in
Chinese］)
郝 璐，穆斯塔发 ． 2012． 新疆绿洲区沙尘暴变化特征及气象因子
影响分析 ．干旱区资源与环境，26(8) : 130 － 136．
( Hao L， Mu Sitafa． 2012． Changes of sandstorm occurrence and
meteorological impact factors in Xinjiang oasis agricultural area．
Journal of arid land resources and environment，26(8) : 130 － 136．
胡 舒，肖 昕，贾含帅，等 ． 2012． 徐州市主要落叶绿化树种滞尘
能力比较与分析 ． 中国农学通报，28(16) : 95 － 98．
(Hu S，Xiao X，Jia H S，et al． 2012． Comparison and analysis on dust-
retention ability of major deciduous greening species in Xuzhou．
Chinese Agricultural Science Bulletin，28 ( 16 ) : 95 － 98． ［in
Chinese］)
霍 文，杨 青，何 清，等 ． 2011． 新疆大风区沙尘暴气候特征分
析 ． 干旱区地理，34(5) : 753 － 761．
( Huo W，Yang Q，He Q， et al． 2011． Climate characteristics of
sandstorm of strong wind area in Xinjiang． Arid Land Geography，34
(5) 445 － 449［in Chinese］) ．
贾 彦，吴 超，董春芳，等 ． 2012. 7 种绿化植物滞尘的微观测定 ．
中南大学学报:自然科学版，43(11) : 4547 － 4554．
( Jia Y，Wu C，Dong C F，et al． 2012． Measurement on ability of dust
removal of seven green plants at micro-conditions． Journal of Central
South University，43(11) : 4547 － 4553． ［in Chinese］)
李巧云 ． 2012．浮尘的发生规律及塔里木盆地浮尘对冬小麦影响的研
究 ．长沙:湖南农业大学博士学位论文 ．
(Li Q Y． 2012． A study on the occurrence regulation of suspended dust
and the effects of suspended dust in tarim basin on winter wheat．
Changsha: PhD dissertation，Hunan Agricultural University． ［in
Chinese］)
李海梅，刘 霞 ． 2008． 青岛市城阳区主要园林树种叶片表皮形态
与滞尘量的关系 ． 生态学杂志，27(10) : 1659 － 1662．
( Li H M， Liu X． 2008． Ｒelationships between leaf epidermal
morphology and dust-retaining capability of main garden trees in
Cheng yang District of Qingdao City． Chinese Journal of Ecology，
27(10) : 1659 － 1662． ［in Chinese］)
梁淑英 ． 2005． 南京地区常见城市绿化树种的生理生态特征及净化
大气的能力研究 ． 南京林业大学硕士论文 ．
( Liang S Y． 2005． Study on physio-ecological characteristics and
mechanisms of purifying air of common urban tree species in
Nanjing． Nanjing: MS thesis of Nanjing Forestry University． ［in
Chinese］)
盂紫强，杨振华，潘竟界，等 ． 2008． 沙尘天气多发区民勤县发现多
例非职业性尘肺病 ． 生态毒理学报，4(3) : 337 － 342．
(Meng Z Q，Yang Z H，Pan J J，et al． 2008． Cases of non-occupational
pneumoconiosis from farmers in Minqin County，a desert area in
Northwest China． Asian Journal of Ecotoxicology，43 ( 3 ) : 337 －
342． ［in Chinese］)
潘 瑞，涂志华，李炎梅，等 ． 2012． 人面竹等 10 种观赏竹冬季滞
尘效应与规律研究 ． 中国农学通报，28(07) : 270 － 275．
(Pan Ｒ，Tu Z H，Li Y M，et al． 2012． Study on dust fall adsorbing
capacity of 10 bamboos including Phyllostachys aurea etc． in winter
and its laws． Chinese Agricultural Science Bulletin，28(7) : 270 －
275． ［in Chinese］)
邱 媛，管东生，宋巍巍，等 ． 2008．惠州城市植被的滞尘效应 ．生态学
报，28(6) :2455 － 2463．
(Qin Y，Guan D S，Song W W，et al． 2008． The dust retention effect of
urban vegetation in Huizhou，Guangdong province． Acta Ecologica
Sinica，28(6) : 2455 － 2463．［in Chinese］)
任 引 ． 2005． 遵义市城区行道树结构优化分析 ． 南京林业大学硕
士论文 ．
( Ｒen Y． 2005． Analysis of urban street tree structure optimization．
Nanjing: MS thesis of Nanjing Forestry University． ［in Chinese］)
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(12) : 3077 － 3082．
(Wang H X，Shi H，Li Y Y． 2010． Ｒelationships between leaf surface
characteristics and dust-capturing capability of urban greening plant
species． Chinese Journal of Applied Ecology，21 ( 12 ) : 3077 －
3082． ［in Chinese］)
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(2) : 327 － 330．
(Wang Z H，Li J B． 2006． Capacity of dust uptake by leaf surface of
Euonymus japonicus Thunb． and the morphology of captured particle
in air polluted city． Ecology and Environment，15(2) : 327 － 330．
［in Chinese］)
吴耀兴，康文星，郭清和，等 ． 2009． 广州市城市森林对大气污染物
吸收净化的功能价值 ． 林业科学，45(5) : 42 － 49．
(Wu Y X，Kang W X，Guo Q H， et al． 2009． Functional value
absorption and purgation to atmospheric pollutants of urban forest in
Guangzhou． Scientia silvae sinicae． 45 ( 5 ) : 42 － 49． ［in
Chinese］)
殷 彬，蔡静萍，陈丽萍，等 ． 2007． 交通绿化带植物配置对空气颗
粒物的净化作用 ． 生态学报，27(11) : 4590 － 4595．
(Yin S，Cai J P，Chen L P，et al． 2007． Effects of vegetation status in
urban green spaces on particles removal in a canyon street
atmosphere． Acta Ecologica Sinica，27 ( 11 )，4590 － 4595． ［in
Chinese］)
张 景，吴祥云 ． 2012． 阜新城区园林绿化植物叶片滞尘规律 ． 辽
宁工程技术大学学报:自然科学版，30(6) : 905 － 909．
(Zhang J，Wu X Y． 2012． Detaining dust law of landscape greening
plants leaves in urban area of Fuxin． Journal of Liaoning Technical
University:Natural Science，30(6) : 905 － 909． ［in Chinese］)
张新献，古润泽，陈自新，等 ． 1997． 北京城市居住区绿地的滞尘效
益 ． 北京大业大学学报，19(4) : 12 － 17．
36
林 业 科 学 51 卷
(Zhang X X，Gu Ｒ Z，Chen ZX，et al． 1997． Dust removal by green
areas in the residential quarters of Beijing． Journal of Beijing
Forestry University，19(4) : 12 － 17． ( in Chinese )
赵 勇，李树人，阎志平 ． 2002． 城市绿地的滞尘效应及评价方法 ．
华中农业大学学报，21(6) : 582 － 586．
( Zhao Y，Li S Ｒ，Yan Z P． 2002． The effect of green land on absorbed
dust and its assessment method． Journal of Huazhong Agricultural
University，21(6)，582 － 586． ［in Chinese］)
Halik U． 2003． Urban Greening in Arid Ｒegions，the Example of the
Oasis Cities in Southern Xinjiang /China，with Special Consideration
of Ecological，Socio-economic and Cultural Aspects． Berlin: PhD
dissertation， Institute of Landscape Planning and Environmental
Management，Technical University of Berlin，Germany．
Fernández E A J，Ｒossini O S． 2005． The composition and relationships
between trace element levels in inhalable atmospheric particles
(PM10) and in leaves of Nerium oleander L． and Lantana camara
L． Chemosphere，62，1665 － 1672．
Litter P． 1977． Deposition of 2. 75，5. 0 and 8. 5μm particles to plant
soil surfaces． Environment Pollution，12: 293 － 305．
Pope C A，Dockery D W． 2006． Health effects of fine particulate air
pollution: lines that connect． Air and waste management
association，56: 709 － 742．
Prusty B A K，Mishra P C，Azeez P A． 2005． Dust accumulation and
leaf pigment content in vegetation near the national highway at
Sambalpur，Orissa，India． Ecotoxicology and Environmental Safety，
60(2) : 228 － 235．
Schleicher N J，Norra S，Chai F，et al． 2011． Temporal variability of
trace metal mobility of urban particulate matter from Beijing -A
contribution to health impact assessments of aerosols． Atmospheric
Environment，45(39) : 7248 － 7265．
Simkhovich B Z，Kleinman M T，Kloner Ｒ A． 2008． Air pollution and
cardiovascular injury-epidemiology， toxicology， and mechanisms．
Journal of the American College of Cardiology，52(9) : 719 － 726．
Verma V，Pakbin P，Cheung K L，et al． 2011． Physicochemical and
oxidative characteristics of semi-volatile components of quasi-
ultrafine particles in an urban atmosphere． Atmospheric
Environment，45(4) : 1025 － 1033．
(责任编辑 王艳娜)
46