北京城市植被区PM_(2.5)浓度时空变化及影响因素分析

文章在北京城市森林植被区选择2个观测点,采集2个观测点的PM_(2.5)质量浓度数据,并结合北京植物园的气象数据,研究其PM_(2.5)质量浓度变化特征和影响因素,探讨PM_(2.5)质量浓度变化对城市生活的影响。结果表明:被选观测点的PM_(2.5)浓度月变化基本呈"M"型,PM_(2.5)浓度在6月最低(西山公园为(71.01±34.34)μg/m~3,北京植物园为(44.41±31.57)μg/m~3),2月最高(西山公园为(154.07±95.70)μg/m~3,北京植物园为(139.49±100.74)μg/m~3),10月达下半年的最高值(西山公园为(133.45±109.06)μg/m~3,北京植物园为(127.04±109.34)μg/m~3);PM_(2.5)浓度全年均值为西山公园((104.02±26.45)μg/m~3)>北京植物园((82.52±28.18)μg/m~3);PM_(2.5)浓度季节变化呈"V"型在冬季最高,春季次之,夏季最低PM_(2.5)质量浓度季节变化西山公园为冬季((115.46±41.37)μg/m~3)>春季((112.39±18.50)μg/m~3)>秋季((106.37±24.25)μg/m~3)>夏季((81.87±12.60)μg/m~3),北京植物园为冬季((97.35±41.38)μg/m~3)>春季((94.07±12.21)μg/m~3)>秋季((93.17±31.42)μg/m~3)>夏季((61.86±16.70)μg/m~3);森林空旷地的空气质量优于森林内部PM_(2.5)浓度变化主要受地理位置、气象因素、人文因素的影响。     

中国竹林生态系统的碳储量

利用中国4次森林资源清查资料以及中国森林生态定位观测研究站(CFERN)的观测数据,估算了中国1977-2003年期间4个时期竹林生态系统的碳储量,并对其垂直分配结构特征、时空动态格局和贮碳潜力进行了分析.竹林的总碳储量结果为1977-1981年期间537.6Mt C,1984-1988年期问598.61Mt C,1994-1998年期间710.14 Mt C,1999-2003年期间837.92Mt C,期间浙江、江西、福建、湖南、广东和四川六省是中国竹林碳库的主要组成部分,占80.04%-83.13%.垂直分配结构基本相似,植被层占总碳储量的23.84%～24.49%,枯落物层占0.93%～0.96%,土壤层占的74.55%～75.23%.1999-2003年期间中国竹林生态系统碳素现存量为837.92 Mt C,10年后贮碳量将达到837.92 Mt C,并以C 54.81Mt·a-1.的平均积累速率递增.     

北京城市森林植被区空气PM_(10)质量浓度时空变化

文章以美国赛默飞世尔科技公司(Thermo Fisher Scientific,USA)的TEOM-1405-D双通道颗粒物在线监测仪测定的PM_(10)浓度数据,对比分析北京市大兴南海子森林公园植被区和亦庄非植被区的PM_(10)浓度时空变化特征。结果显示:PM_(10)质量浓度表现为植被区低于非植被区,二者均表现出大致相同的日变化趋势,呈典型的双峰曲线,峰值出现在上午9:00和夜间23:00;对比分析不同月份PM_(10)质量浓度可以看出,植被区与非植被区表现为同步增加或同步降低的趋势;该研究4次降雨中,第3次降雨削减率最大,植被区为82.30%,非植被区为64.50%;第4次降雨削减率最小,植被区为13.27%,非植被区为18.89%;大风在一定程度上会降低PM_(10)等颗粒物的质量浓度,风后植被区PM_(10)均值削减率为2.19%~35.59%,非植被区PM_(10)均值削减率为7.50%~58.56%;植被区与非植被区PM_(10)质量浓度均与温度成负相关。上述结果可为北京城市森林生态建设及环境保护提供合理的科学依据。     

7种经济林树种降温增湿功能研究

为探究经济林树种的降温增湿能力,研究应用CI-340手持光合仪,于5-10月对北京市7种常见经济林(苹果、桃、杏、樱桃、梨、枣和核桃)进行光合指标等测定,并计算其日蒸腾总量、日释水量和日吸热量等。结果显示:(1)各经济林树种在不同月份单位叶面积蒸腾速率日变化基本为:从7:00-17:00呈先增加后减小的变化趋势,最大值大部分出现于11:00-13:00左右;(2)各树种的日蒸腾总量为梨(78.26 mol H_2O/(m~2·d))>枣(67.71 mol H_2O/(m~2·d))>杏(64.46 mol H_2O/(m~2·d))>桃(57.81 mol H_2O/(m~2·d))>核桃(49.21 mol H_2O/(m~2·d))>樱桃(47.18 mol H_2O/(m~2·d))>苹果(44.91 mol H_2O/(m~2·d));(3)各经济林树种的降温增湿能力大小与其日蒸腾总量排序相同,且月变化均表现为9、10月较弱,6、7月出现明显升高,日降温度数均值介于0.13~0.23℃之间,日释水量均值介于808.38~1 408.75 g/(m~2·d)之间。     

北京常见绿化树种叶片富集重金属能力研究

以北京地区常见绿化树种为研究对象,测定叶片和土壤重金属含量,对其季节变化规律和污染程度的相关性进行分析,探究植物叶片对土壤中重金属的富集能力.结果表明:①植物叶片中重金属Cu、Pb、Zn含量随季节变化(由春到冬)呈先下降后升高再下降的变化趋势;Cr含量变化呈先升高后下降的趋势,秋季达最高值;春、夏、秋这3季对Cu富集能力较强的为柳树和国槐,冬季为油松;对Cr、Pb富集能力较强的是国槐和侧柏,冬季为侧柏和白皮松;对Zn富集能力较强的为柳树和白皮松,冬季为侧柏;②由市中心至远郊,4种重金属(Cu、Cr、Pb、Zn)污染程度为:景山(C=2.48,C为污染系数)>奥林(C=1.27)>松山(C=1.20)>水关(C=1.18);③水关长城景区植物叶片中重金属含量变化较大,其它3个研究区域重金属含量排序为:景山>奥林>松山;同一树种叶片对不同重金属富集能力排序均为:Zn>Cu>Pb>Cr,且Zn含量与Cr含量差异极显著(P<0.01);④植物叶片中重金属含量与土壤中相应重金属元素污染程度呈二次多项式关系,除Cu元素外,其余3种重金属元素含量与土壤中重金属污染程度相关性较强,且相关系数均达0.9以上.     

北京市2015年森林植被区PM10质量浓度时空变化特征

以北京市大兴区南海子公园植被区与亦庄非植被区为研究对象,对比分析了植被区与非植被区PM₁₀质量浓度日变化、月变化特征及典型天气条件下的变化.结果表明：PM₁₀浓度的日变化趋势基本相同,呈典型的双峰曲线,春、夏季的峰值出现在9：00-10：00和18：00-19：00,秋、冬季的峰值出现在8：00-9：00和18：00-19：00,且秋、冬季PM₁₀浓度高于春、夏季;植被区与非植被区的PM₁₀月变化趋势基本一致,植被区PM₁₀浓度低于非植被区,且2月份PM₁₀浓度最大;各季节优良天气排序为夏季（42.60%）> 秋季（31.10%）> 春季（26.43%）> 冬季（15.17%）,中度及以上污染天气所占比例排序为冬季（55.52%）> 春季（27.57%）> 秋季（17.77%）> 夏季（3.58%）;PM₁₀浓度随降雨强度的增加呈减小的变化趋势,雨前12 h的PM₁₀浓度均值表现为植被区（106.43 μg·m^-3）<非植被区（157.39 μg·m^-3）,雨后12 h的PM₁₀浓度均值表现为植被区（50.96 μg·m^-3）>非植被区（38.41 μg·m^-3）;PM₁₀浓度随风速的增大呈减小的变化趋势,风后12 h的非植被区PM₁₀浓度削减率均值是植被区的1.23倍,且PM₁₀浓度削减率均处于较高水平;PM₁₀浓度随空气湿度的增大呈增大的变化趋势,随温度的升高呈减小的变化趋势.研究结果对进一步治理和控制北京市大气污染有参考价值.     

北京常见绿化树种叶表面形态与PM_(2.5)吸滞能力关系

文章以北京大兴南海子公园常见绿化树种为研究对象,应用气溶胶再发生器对植物叶片在自然状态和饱和状态下PM_(2.5)吸滞量进行定量分析,分析叶表面微形态特征。结果表明:不同树种自然状态下单位面积PM_(2.5)吸滞量存在显著差异,整体表现为针叶树种显著高于阔叶、灌木树种,其中桧柏、油松PM_(2.5)吸滞量较大,银杏、杨树吸滞量较小;饱和状态下,PM_(2.5)吸滞量显著增加,但其吸滞能力排序与自然状态下基本保持一致。叶表面存在气孔、细密沟状组织等,有利于叶片吸滞PM_(2.5)等细颗粒物;叶表面光滑,无明显起伏,存在较宽沟壑,不利于叶片吸滞细颗粒物。为合理选择滞尘能力强的绿化树种提供理论依据,从而提高城市绿化植被的环保效益。     

植物释放有益挥发性有机物研究进展

植物释放的有益挥发性有机物(Biogenic Volatile Organic Compounds,BVOCs)作为一类重要医疗保健资源,除能够增强人体免疫力、调节情绪、治疗慢性疾病外,在大气环境质量、地球生态系统及全球碳循环平衡方面均发挥着多重作用,因此具有极高研究价值和应用前景.而在传统城市园林绿地植物选择和配置时...     

北京大兴6种常见绿化树种吸附PM_(2.5)能力研究

该文以北京大兴南海子公园6种常见园林绿化树种为研究对象,应用气溶胶再发生器对植物叶片PM_(2.5)吸附量进行了定量研究,分析了叶表面微形态特征。结果表明:单位叶面积PM_(2.5)吸附量油松和白皮松最大,其次为柳树、五角枫,杨树和银杏最小,且针叶树种PM_(2.5)吸附能力强于阔叶树种;不同树种单位叶面积PM_(2.5)吸附量均值:4月在(0.008±0.002)~(0.053±0.008)μg/cm2之间、5月在(0.010±0.001)~(0.067±0.017)μg/cm2之间、6月在(0.014±0.001)~(0.328±0.073)μg/cm2之间,从不同月份看,表现为6月(0.093±0.124)μg/cm25月(0.031±0.023)μg/cm24月(0.027±0.019)μg/cm2;油松、白皮松叶表面凹凸不平,粗糙度较大,且气孔密集,开度较大,从而致使其吸附PM_(2.5)能力最强;而杨树、银杏、五角枫叶表面光滑,气孔较少,颗粒物不易附着,且因蜡质的疏水特性,对植物表面具有一定的清洁作用,其吸附PM_(2.5)能力较弱;此外,叶表面存在绒毛有利于植物叶片吸附PM_(2.5)等颗粒物。因此,在绿化造林时可优先考虑种植叶表面粗糙、有绒毛存在的针叶树种,将更有利于PM_(2.5)等颗粒物的吸收,从而提高植物的环保效益。     

城市森林植被区空气PM_(2.5)质量浓度时空变化

该研究选取北京大兴南海子公园植被区与亦庄非植被区PM_(2.5)数据进行研究,对比分析植被区与非植被区PM_(2.5)质量浓度日变化、月变化和年变化特征,典型天气下的PM_(2.5)质量浓度变化。结果表明:植被区PM_(2.5)质量浓度整体上低于非植被区,二者日变化均呈典型的双峰曲线,白天低,夜间高,最小值出现在下午15:00左右;从不同月份看,PM_(2.5)质量浓度最高值出现在冬季的1月、2月,最低值出现在6月、8月,整体表现为冬季月份明显高于其余月份;气温、降雨和大风均与PM_(2.5)浓度呈负相关,晴天时,温度较高,有利于PM_(2.5)浓度降低;降雨有利于空气颗粒物沉降,有效清除大气PM_(2.5)污染,降低其浓度;大风天气会增加大气环流,有助于颗粒物在大气中扩散,使PM_(2.5)不易滞留,从而导致浓度降低。降雨和大风均能导致PM_(2.5)污染降低,且城市森林植被对于PM_(2.5)有明显降低作用。