福州市普通公路主要綠化樹種葉片顯微結(jié)構(gòu)與滯塵能力

柳冬香

（福建農(nóng)林大學(xué) 福建省高校森林生態(tài)系統(tǒng)過程與經(jīng)營重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/后勤管理處，福建 福州 350002）

【研究意義】隨著城市化進(jìn)程的發(fā)展，城鄉(xiāng)路網(wǎng)越來越密集，機(jī)動(dòng)車排放的大氣顆粒物成為城市空氣污染的主要污染物[1]，導(dǎo)致了霧霾、溫室效應(yīng)等環(huán)境問題以及呼吸道疾病、心腦血管疾病等健康問題[2]，危害甚大。各種減排除塵措施的出臺(tái)以及對(duì)土壤和道路揚(yáng)塵的控制，一些較大的顆粒物能夠被有效減少，但粒徑較小的顆粒物去除較為困難。降低空氣中的粉塵、顆粒物等污染物是生態(tài)城市建設(shè)的必要任務(wù)?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】研究表明植物對(duì)大氣細(xì)顆粒物有明顯的滯留效果[3-5]，植物一般通過粘附、吸附、滯留的方式來阻滯大氣顆粒物[6]，其中葉片在植物滯留顆粒物時(shí)發(fā)揮著最重要的作用。大量研究表明，植物樹冠結(jié)構(gòu)、葉片表面特征、葉面傾角等都會(huì)影響植物對(duì)大氣顆粒物的滯留[7]，葉表面結(jié)構(gòu)是影響植物滯塵能力的重要因素。許多學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)葉表面溝槽突起多[8-9]、絨毛多、氣孔密集、氣孔開口大[10-11]、蠟質(zhì)含量高[12]的植物滯塵能力更強(qiáng)。

【本研究切入點(diǎn)】道路包含市政道路和公路，在城鄉(xiāng)一體化的發(fā)展趨勢(shì)下，普通公路的綠化建設(shè)逐漸趨近于市政道路[13]，然而與市政道路相比，公路的綠化易被忽視。公路綠化帶可相對(duì)減少空氣含塵量從而凈化空氣，其滯塵功能是公路綠化帶的主要生態(tài)環(huán)境效應(yīng)之一[14]。福州市位于東南沿海丘陵地區(qū)，夏季多臺(tái)風(fēng)暴雨，公路附近區(qū)域易受到降雨、風(fēng)力等侵蝕產(chǎn)生大量揚(yáng)塵。在福州市公路事業(yè)發(fā)展中心提供的，福州市政道路和公路綠化中普遍使用的10 種園林樹種中（表1），目前國內(nèi)對(duì)于黃花槐（Sophora xanthanthaC.Y.Ma）、雞冠刺桐（Erythrina crista-galliLinn.）、美麗異木棉（Ceiba speciosaSt.Hih.）和小葉欖仁（Terminalia neotalialaCapuron）的滯塵研究極少。王燕[15]的研究表明黃花槐、雞冠刺桐、美麗異木棉的葉片滯塵能力較強(qiáng)，滯塵量平均在1.4～2.5 mg/cm2。對(duì)榕樹（Ficus microcarcaLinn.f.）、香樟（Cinnamomum camphora（L.）Presl.）和白蘭（Michelia albaDC）等種植范圍較廣的常見綠化樹種的滯塵研究較多。陳齊明[16]研究發(fā)現(xiàn)榕樹葉片的滯塵量大于香樟和白蘭。唐文莉等[17]的研究發(fā)現(xiàn)合肥市幾種行道樹中香樟的滯塵能力最強(qiáng)。有學(xué)者研究[18]發(fā)現(xiàn)，受氣象、城市污染狀況等影響，同一種綠化樹在不同城市的滯塵量存在差異。因此在進(jìn)行綠化設(shè)計(jì)時(shí)，有必要對(duì)當(dāng)?shù)氐某Ｓ镁G化樹種進(jìn)行研究，篩選出當(dāng)?shù)販m效果較好的樹種?！緮M解決的關(guān)鍵問題】福建省作為全國生態(tài)文明建設(shè)示范區(qū)，隨著城鄉(xiāng)一體化發(fā)展，公路承擔(dān)越來越多市政道路的職能，對(duì)公路綠化帶配置進(jìn)行優(yōu)化十分必要。如何選擇滯塵能力強(qiáng)的植物種類，更好地發(fā)揮公路綠化帶凈化空氣的作用，成為解決公路綠化生態(tài)環(huán)境的重要任務(wù)。本文通過對(duì)福州市道路主要綠化樹種進(jìn)行葉表面微結(jié)構(gòu)、滯塵量、不同粒徑顆粒物滯留量進(jìn)行比較，分析不同樹種滯留大氣顆粒物的能力以及葉面結(jié)構(gòu)與滯塵能力的關(guān)系，為更好地篩選公路滯塵植物提供數(shù)據(jù)支持與指導(dǎo)，為建設(shè)結(jié)構(gòu)更加完善、滯塵能力更強(qiáng)、兼?zhèn)溆^賞價(jià)值的公路綠化帶和實(shí)現(xiàn)綠地系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1 研究區(qū)概況

福州市是福建省省會(huì)城市，位于福建省東部沿海閩江下游，東經(jīng)118°08'～120°31'，北緯25°15'～26°39'，屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，溫暖濕潤(rùn)，四季常青，雨量充沛，年平均氣溫16～20 ℃，年平均降水量900～2 100 mm，年相對(duì)濕度77%[19]。福州市分屬南亞熱帶季雨林和中亞熱帶常綠闊葉林2 種植被地帶，受多種自然條件影響，植被類型復(fù)雜，植物種類繁多，以常綠闊葉樹種占優(yōu)勢(shì)。公路區(qū)域常見的綠化樹種主要包括豆科（Leguminosae）、?？疲∕oraceae）、木蘭科（Magnoliaceae）、樟科（Lauraceae）、木棉科（Bombacaceae）、木樨科（Oleaceae）、薔薇科（Rosaceae）、漆樹科（Anacardiaceae）等。采樣區(qū)域?yàn)楦Ｖ菔形魅h(huán)路（K1+100-K2+100）綠化帶，該路段位于烏龍江畔，車流量較大，汽車尾氣污染及冬季揚(yáng)塵較為嚴(yán)重。

2 材料與方法

2.1 采樣

選取福州市公路事業(yè)發(fā)展中心提供的，市政道路和公路綠化中普遍使用的10 種園林樹種（表1）作為研究材料。兼顧城市道路和普通公路的特點(diǎn)，以福州市西三環(huán)路（K1+100-K2+100）為采樣區(qū)域，經(jīng)調(diào)查和統(tǒng)計(jì)，所選的樹種在采樣區(qū)域均有分布，且數(shù)量滿足采樣要求。在距離公路中心15 m 以內(nèi)、無其他污染源、主輔路無車輛出入口的區(qū)域設(shè)置采樣點(diǎn)，每個(gè)樹種隨機(jī)選取5 個(gè)采樣點(diǎn)，每個(gè)采樣點(diǎn)內(nèi)選取長(zhǎng)勢(shì)良好且相近的3 株作為采樣植株。由于雨水能夠沖刷掉植物葉片上的灰塵，因此于2017 年4 月（春季）、7 月（夏季）、10月（秋季）和2018年1月（冬季）選擇3天天氣較為晴好的時(shí)間（若遇降雨則選擇降雨7 d后的晴好天氣）分別對(duì)10種樹木進(jìn)行采樣，冬季只對(duì)常綠樹種進(jìn)行采樣。根據(jù)不同植物葉片面積大小，在樹冠內(nèi)部和樹冠外圍的東南西北4 個(gè)方位，分為上、中、下3 個(gè)層次，隨機(jī)采集葉片長(zhǎng)勢(shì)良好、健康完整的成熟葉片，較大的葉片采集10片左右，中等大小的葉片采集30片左右，較小的葉片則采集50片左右。將采集的葉片小心放入自封袋，避免抖落灰塵，帶回實(shí)驗(yàn)室以供滯塵量等指標(biāo)的測(cè)定。

表1 10種綠化植物的基本信息Tab.1 Basic information of 10 greening plants

2.2 葉片表面微結(jié)構(gòu)分析

每種植物隨機(jī)選取3～5 片采集好的新鮮葉片，避開主葉脈，在葉片上隨機(jī)切取5 個(gè)5 mm×5 mm 的小方塊，立即將取下的樣品用2.5%的戊二醛溶液固定24 h左右。每隔15 min 用磷酸緩沖液沖洗一次固定好的樣品，共沖洗3 次；每隔10 min 用不同濃度梯度（50%，70%，80%，90%和100%）的乙醇進(jìn)行脫水，脫水后置于真空干燥器中抽真空干燥后取出，粘臺(tái)，噴金，然后在掃描電子顯微鏡（日本電子JSM-6390A）下放大500倍和1 000倍觀察葉片上下表面的顯微結(jié)構(gòu)（表皮毛、氣孔數(shù)量和大小、突起和褶皺數(shù)量、溝槽深度等），拍照并做好記錄。

2.3 單位葉面積滯塵量測(cè)定

采用水洗脫法測(cè)定單位葉面積滯塵量。將采集的葉片樣品分別放于小燒杯中用蒸餾水浸泡2 h，然后用鑷子夾取葉片，再用洗瓶輕輕沖洗葉片上下表面，將葉片表面滯留的顆粒物洗入浸洗液中。浸洗液用已烘干稱量（m0，精確到0.000 1 g）的濾紙（100 目）過濾，然后將過濾完的濾紙置于烘箱中60 ℃下烘干24 h，再稱量（m），葉片總面積A用葉面積掃描儀測(cè)定。根據(jù)公式計(jì)算：

2.4 不同粒徑顆粒物滯留量測(cè)定

采用分級(jí)過濾的方法測(cè)定單位葉面積不同粒徑顆粒物的滯留量。將采集的葉片樣品分別放于燒杯中用蒸餾水浸泡2 h，然后用鑷子夾取葉片，再用洗瓶輕輕沖洗葉片上下表面，將葉片表面滯留的顆粒物洗入浸洗液中。浸洗液用已烘干的微孔濾膜（孔徑100 μm）過濾，濾出液再先后用已烘干稱量（精確到0.000 1 g）的10 μm和2.5 μm微孔濾膜過濾，最后將剩余的濾出液倒在已烘干稱量的一次性培養(yǎng)皿中，用洗瓶將杯中殘留的濾出液洗到小燒杯中。將過濾后的濾膜以及盛有濾出液的培養(yǎng)皿置于烘箱中60 ℃烘干至恒重后稱量，兩次質(zhì)量之差即為留在濾膜和小燒杯中的顆粒物質(zhì)量。葉面積A用葉面積掃描儀測(cè)定，顆粒物質(zhì)量除以葉面積即為單位葉面積滯留的顆粒物質(zhì)量。根據(jù)公式計(jì)算每種植物單位面積不同粒徑的顆粒物質(zhì)量：

式（2）、（3）和（4）中，m1為培養(yǎng)皿質(zhì)量，m2為盛有顆粒物的培養(yǎng)皿質(zhì)量，m3為2.5 μm 微孔濾膜質(zhì)量，m4為留有顆粒物的2.5 μm 微孔濾膜質(zhì)量，m5為10 μm 微孔濾膜質(zhì)量，m6為留有顆粒物的10 μm 微孔濾膜質(zhì)量，A為葉片總面積。

2.5 數(shù)據(jù)處理與綜合分析

用Excel 2016 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、計(jì)算均值和標(biāo)準(zhǔn)差及作圖，用R 軟件對(duì)單位葉面積滯塵量及不同粒徑顆粒物滯留量進(jìn)行方差分析和多重比較（LSD，P＜0.05），并對(duì)不同樹種的滯塵能力進(jìn)行聚類分析（最長(zhǎng)距離法）及作圖，用SPSS 19.0軟件對(duì)植物氣孔大小與滯塵能力進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同綠化樹種單位葉面積滯塵能力比較

3.1.1 不同季節(jié)植物單位葉面積滯塵量差異 不同樹種的葉片單位面積滯塵量不同，且不同季節(jié)的滯塵量也存在差異。黃花槐的葉片滯塵能力在所有樹種中最為突出，其單位葉面積滯塵量春季為5.85 g/m2，夏季為5.60 g/m2，秋季為1.07 g/m2，均顯著（P＜0.05）大于其他樹種，僅在冬季由于是半常綠樹種而低于榕樹。榕樹的葉片滯塵量在所有樹種中處于中上水平，在冬季的滯塵量（1.17 g/m2）顯著（P＜0.05）大于其他樹種。紫薇是落葉樹種，它在春、夏、秋有葉片時(shí)的滯塵量也較高，與黃花槐相差不大。春、夏季白蘭和羊蹄甲的滯塵量在所有樹種中最低，但白蘭在秋季的滯塵量排名較前，羊蹄甲的滯塵量除了冬季排名較前外，其他季節(jié)均在所有樹種中表現(xiàn)最差。比較同一樹種不同季節(jié)的滯塵量發(fā)現(xiàn)，大部分樹種滯塵量由高到低依次為春、夏、秋、冬，但白蘭秋季滯塵量大于其他季節(jié)，紫薇春季滯塵量比夏、秋季更低（圖1）。

圖1 不同季節(jié)下不同樹種的單位葉面積滯塵量Fig.1 Dust retention per unit leaf area of different tree species in different seasons

3.1.2 不同季節(jié)植物單位葉面積懸浮顆粒物滯留量差異 同一樹種對(duì)同一粒徑顆粒物的滯留量在不同季節(jié)存在差異，大部分樹種的顆粒物滯留量按季節(jié)由大到小排序?yàn)榇?、夏、秋和冬。同一季?jié)下不同樹種的顆粒物滯留量也存在差異。春季和夏季黃花槐的TSP、PM10、PM2.5滯留量在10種樹種中最高，而雞冠刺桐的顆粒物滯留量最低；秋季各個(gè)樹種的顆粒物滯留量均較低，而黃花槐的TSP 滯留量（2.95 g/m2）遠(yuǎn)高于其他樹種，且高于黃花槐對(duì)PM10 和PM2.5 的滯留量；冬季羊蹄甲的顆粒物滯留量最高，為0.59～1.00 g/m2，而其他幾種樹種的顆粒物滯留量均不超過0.20 g/m2（圖2）。

圖2 不同季節(jié)下不同樹種的單位葉面積TSP、PM10、PM2.5滯留量Fig.2 TSP、PM10、PM2.5 retention amount per unit leaf area of different tree species in different seasons

3.1.3 不同樹種年均單位葉面積滯塵能力比較 由圖3、4 可以看出，各樹種單位葉面積滯塵量和TSP、PM10、PM2.5 滯留量的變化范圍分別為0.67～3.36 g/m2、0.25～2.16 g/m2、0.18～1.33 g/m2和0.10～1.07 g/m2，PM2.5和PM10質(zhì)量占TSP的比例分別為31.24%～72.71%和50.27%～89.15%。10種綠化樹種的滯塵能力可以劃分為3或4個(gè)等級(jí)。從年均單位葉面積滯塵量來看，黃花槐的滯塵量最高（3.36 g/m2）；其次是紫薇（2.50 g/m2）、榕樹（2.26 g/m2）和小葉欖仁（1.93 g/m2）；而羊蹄甲和白蘭的滯塵量最低（0.67 g/m2），與黃花槐相差了2.69 g/m2；其余樹種的滯塵量處于中等水平，4 個(gè)等級(jí)的樹種之間存在顯著（P＜0.05）差異。單位面積TSP和PM10滯留量的劃分情況一致，滯留能力最強(qiáng)的是黃花槐（分別為2.16 g/m2和1.33 g/m2），顯著（P＜0.05）高于其他樹種；其次是小葉欖仁、紫葉李和紫薇，其余樹種的TSP、PM10 滯留能力最弱。PM2.5滯留能力最強(qiáng)的樹種也是黃花槐（1.07 g/m2），顯著（P＜0.05）高于其他樹種；其次是小葉欖仁、白蘭和紫葉李（滯留量在0.38～0.66 g/m2）；中等水平的樹種有紫薇、羊蹄甲和榕樹（0.21～0.39 g/m2）；最低的為雞冠刺桐、香樟和美麗異木棉（0.10～0.16 g/m2）。

圖3 不同樹種的單位葉面積滯塵量及顆粒物組成Fig.3 Dust retention and particulate matter composition per unit leaf area of different tree species

綜合看來，黃花槐的滯塵能力最強(qiáng)，滯塵量和不同粒徑顆粒物的滯留量均顯著（P＜0.05）高于其余樹種，小葉欖仁對(duì)粉塵及懸浮顆粒物的滯留能力也較強(qiáng)。此外，紫薇對(duì)粉塵、TSP 及PM10 的滯留能力較強(qiáng)，紫葉李對(duì)TSP、PM10及PM2.5的滯留能力較強(qiáng)，而香樟、美麗異木棉和雞冠刺桐滯留粉塵及顆粒物的能力最弱。

3.2 不同綠化樹種葉面顯微結(jié)構(gòu)

從植物葉片的電鏡掃描圖（電鏡功率15 kV，放大1 000 倍）中可以清晰地看到不同植物葉片表面結(jié)構(gòu)存在巨大差異。白蘭與榕樹的葉片表面結(jié)構(gòu)較為相似，葉片上下表面均較為光滑，幾乎無絨毛、溝壑、褶皺等結(jié)構(gòu)，下表面氣孔數(shù)量較多，但白蘭的氣孔開口較小而榕樹氣孔較大（圖5a，5b，5e，5f）。羊蹄甲葉片表面尤其上表面存在大量細(xì)密的絨毛，且有許多褶皺和突起，分布較為密集，凹凸程度較大（圖5c，5d）。香樟、美麗異木棉的葉片上表面結(jié)構(gòu)與白蘭、榕樹的上表面相似，但下表面不同。香樟葉片的下表面有較多突起，美麗異木棉的下表面有許多深且復(fù)雜的褶皺形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（圖5g，5h，5i，5j）。小葉欖仁葉片表面與其他樹種不同，上表面有清晰可見的氣孔而下表面較為光滑（圖5k，5l）。雞冠刺桐葉片上下表面均有氣孔分布，且也有較多密集的褶皺和突起，但僅下表面有被毛覆蓋（圖5m，5n）。紫葉李葉片上下表面有許多小而淺的褶皺，形成平行的溝壑狀（圖5o，5p）。黃花槐和紫薇的氣孔密度和開口較大，黃花槐的葉片上下表面均有氣孔分布，還有多且密的被毛覆蓋，并且有許多褶皺和突起，紫薇葉片上下表面均有較淺的褶皺，上表面的褶皺分布較為密集（圖5q，5r，5s，5t）。褶皺、突起和絨毛結(jié)構(gòu)能夠有效地滯留空氣中的顆粒物，因此單從葉面結(jié)構(gòu)看來，黃花槐、紫葉李和羊蹄甲的葉片上下表面比較粗糙，有利于粉塵的滯留（表2，圖4）。

圖4 10種綠化樹種滯塵能力的聚類分析Fig.4 Cluster analysis on dust retention ability of 10 greening tree species

圖5 10種綠化植物的葉表面微結(jié)構(gòu)掃描電鏡圖像Fig.5 The SEM images of particulate matter structure on leaf surface of 10 greening plants

表2 10種綠化植物的葉表面顯微結(jié)構(gòu)Tab.2 Leaf surface microstructure of 10 greening plants

3.3 氣孔參數(shù)與滯塵能力的相關(guān)性

為進(jìn)一步分析植物葉片表面顯微結(jié)構(gòu)與滯塵能力的關(guān)系，將氣孔參數(shù)量化后與滯塵量進(jìn)行Pearson相關(guān)分析（表3）。結(jié)果顯示，氣孔參數(shù)（長(zhǎng)度、寬度、密度）與滯塵能力指標(biāo)（單位葉面積滯塵量和TSP、PM10、PM2.5 滯留量）之間均未達(dá)到顯著性相關(guān)。因此，葉片上下表面的氣孔大小和密度不是滯塵能力的主要影響因素，滯塵能力可能受葉面的表皮毛、溝槽等其他結(jié)構(gòu)的影響較大。

表3 植物氣孔參數(shù)與滯塵能力之間的相關(guān)性Tab.3 Correlation between stomatal parameter and dust retention capacity of plants

4 討論

本文實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同種類的植物葉片在不同季節(jié)的單位葉面積滯塵量及單位葉面積顆粒物滯留量存在差異。大部分樹種的單位葉面積滯塵量和顆粒物滯留量表現(xiàn)為春＞夏＞秋＞冬，羊蹄甲冬季滯塵量最高，紫葉李夏季滯塵量最高。但不同學(xué)者的研究結(jié)果不同，張家洋等[20]研究發(fā)現(xiàn)植物葉片滯塵量秋＞春＞夏，張景等[21]研究發(fā)現(xiàn)植物滯塵量春＞秋＞夏，孫應(yīng)都等[22]研究發(fā)現(xiàn)大部分植物的滯塵能力在秋冬季更高。不同城市環(huán)境和實(shí)驗(yàn)樹種的差異可能是導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不一致的原因。殷卓君等[23]研究表明植物葉表粗顆粒物滯留量與風(fēng)速和溫度呈顯著負(fù)相關(guān)，且氣溫升高后空氣濕度相對(duì)降低[24]，也會(huì)導(dǎo)致滯塵量下降。福州位于東南沿海地區(qū)，春季氣溫較低且多雨，空氣濕度較高，有利于粉塵和懸浮顆粒物在葉片表面的滯留；冬季降雨少，干冷多風(fēng)的天氣較多，懸浮在大氣中的顆粒物較難沉降到葉片上，這可能是不同樹種滯塵量產(chǎn)生季節(jié)差異的原因。

同一樹種對(duì)不同粒徑的大氣顆粒物的滯留量表現(xiàn)出差異，且不同樹種對(duì)同一粒徑顆粒物的滯留量也表現(xiàn)出差異。福州市公路的10種主要綠化樹種中，黃花槐無論是對(duì)粉塵還是對(duì)懸浮顆粒物的滯塵能力均顯著（P＜0.05）高于其他樹種；紫薇和小葉欖仁的滯塵量分別排在第2和第4位，對(duì)TSP的滯留量分別排在第4和第2位，這兩個(gè)樹種對(duì)粉塵和懸浮顆粒物的滯留能力均較強(qiáng)；榕樹對(duì)粉塵的滯留能力排在第3位，但對(duì)TSP、PM10、PM2.5 的滯留能力較弱。因此植物葉片滯留粉塵和懸浮顆粒物的能力并非完全一致，對(duì)不同粒徑顆粒物的滯留效果受到葉片表面的氣孔、表皮毛、溝槽、蠟質(zhì)層、粘液等不同結(jié)構(gòu)的影響。其他研究者的研究結(jié)果與本文類似，例如王琴等[25]發(fā)現(xiàn)廣玉蘭滯留TSP 和PM10 的能力較弱但滯留PM2.5的能力較強(qiáng)；賈彥等[26]也發(fā)現(xiàn)紅桎木與桂花樹的PM2.5 滯留量差異不明顯，但紅桎木的滯塵量?jī)H是桂花樹的一半。PM10 主要由氣孔、溝壑、粗糙表皮、絨毛等結(jié)構(gòu)滯留在葉片表面，且滯留效果不易受風(fēng)力影響，較為穩(wěn)定；而粒徑大于10 μm 的顆粒物主要通過枝葉阻擋和重力作用沉降到葉片上，易受風(fēng)和降雨的影響迅速脫落[27]。因此，黃花槐、紫薇等葉片表面粗糙的樹種滯留細(xì)顆粒物的能力比榕樹、白蘭等葉片表面平滑的樹種稍強(qiáng)。本次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)10種綠化樹種葉片上滯留的顆粒物中，細(xì)顆粒物（PM10）所占的比例較高，均超過了50%，最高可達(dá)到89.15%；PM2.5 所占的比例也較高（31.24%～72.71%）。查燕等[28]對(duì)南京的4種綠化植物進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)植物葉片吸附細(xì)顆粒物的數(shù)量百分比為68.24%；趙松婷等[29]研究發(fā)現(xiàn)植物葉片吸附的細(xì)顆粒物數(shù)量比例達(dá)到98%以上；而王琴等[25]的研究結(jié)果中PM10 占TSP 質(zhì)量分?jǐn)?shù)的3.6%～33.9%。不同研究得出的結(jié)果產(chǎn)生差異的原因可能是研究區(qū)環(huán)境差異導(dǎo)致大氣顆粒物組成不同[30]；此外，實(shí)驗(yàn)植物的種類不同，顆粒物滯留量受到植物葉片形態(tài)和葉表面微結(jié)構(gòu)的影響[31]。

植物葉表面微結(jié)構(gòu)能夠?qū)θ~片的滯塵量產(chǎn)生影響。研究表明植物葉片的氣孔密度、臘質(zhì)層、表皮毛、粗糙度、濕潤(rùn)性等，是影響不同植物滯納空氣顆粒物能力的主要影響因素[32]，葉表面被毛使顆粒物進(jìn)入絨毛并卡住難以脫落[33]，但被毛密度小且較長(zhǎng)時(shí)不利于顆粒物滯留[34]。結(jié)合樹種葉片表面電鏡圖可以發(fā)現(xiàn)黃花槐葉片表面較粗糙，有細(xì)密豐富的絨毛、突起和褶皺，增大了顆粒物與葉片的接觸面積，有利于葉片滯納顆粒物[35]。黃花槐和紫薇的氣孔密度較大，對(duì)于粉塵的滯留有利[32]，因此這兩種樹種的滯塵量在所有實(shí)驗(yàn)樹種中較高。紫薇在夏、秋季的滯塵量與黃花槐相差不大而春季的滯塵量略低的原因則可能是春季紫薇葉片大都是新長(zhǎng)的嫩葉，葉面積較小，表面粗糙程度不足。白蘭和香樟葉片表面光滑革質(zhì)不易阻滯粉塵，同時(shí)風(fēng)和降雨容易將葉片上已經(jīng)滯留的粉塵帶走[36]，這可能是這兩種植物葉片滯塵量遠(yuǎn)小于其他樹種的主要原因。盡管香樟和雞冠刺桐的葉片下表面有絨毛和突起，但由于粉塵主要滯留在葉片上表面，因此整體來說這兩個(gè)樹種的滯塵量不高。香樟年均單位葉面積滯塵量只有1.30 g/m2，與高傳友[37]的研究結(jié)果（1.623 g/m2）相差不大。羊蹄甲的粉塵滯留量較低而冬季的懸浮顆粒物滯留量高于其他樹種，主要是因?yàn)槿~片表面的褶皺和絨毛結(jié)構(gòu)對(duì)細(xì)顆粒物的滯留效果更好。此外，滯塵能力也與樹冠的形狀和結(jié)構(gòu)有關(guān)。羊蹄甲葉片較大，樹冠較為稀疏，且枝條柔軟下垂，受風(fēng)和降雨的影響，不利于大顆粒粉塵的滯留。與其他樹種相比，冬季榕樹的滯塵量顯著（P＜0.05）較大，在幾種常綠樹種當(dāng)中榕樹的樹冠較大，枝葉濃密，能更好地將粉塵滯留在葉片上，這可能是榕樹滯塵量更大的原因。

5 結(jié)論

對(duì)各樹種的單位葉面積滯塵量及不同粒徑顆粒物滯留量綜合分析看來，福州市普通公路主要的10個(gè)綠化樹種中，黃花槐的滯塵能力最強(qiáng)，小葉欖仁、紫薇和紫葉李的滯塵能力在10個(gè)樹種中排名也較前。榕樹對(duì)粉塵的滯留能力較強(qiáng)而對(duì)懸浮顆粒物的滯留能力較弱，香樟、美麗異木棉和雞冠刺桐的滯塵能力能力最弱。各樹種葉片滯留的懸浮顆粒物中PM2.5 和PM10 質(zhì)量占TSP 的比例分別為31.24%～72.71%和50.27%～89.15%，10 個(gè)實(shí)驗(yàn)樹種對(duì)粒徑小于10 μm 的懸浮顆粒物滯留量較高。10 個(gè)綠化樹種的氣孔大小和密度與滯塵量無顯著（P＞0.05）相關(guān)關(guān)系，但葉片表面表皮毛、褶皺、溝槽、突起等結(jié)構(gòu)較多的樹種滯塵能力更強(qiáng)。降雨和風(fēng)力等環(huán)境因素以及葉片和樹冠結(jié)構(gòu)等植物因素均是植物滯塵能力的影響因素，而不同植物對(duì)不同粒徑顆粒物的滯留存在差異。因此，在公路綠化植物篩選和綠化帶優(yōu)化中不能單純考慮植物的總滯塵量，還應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)卮髿忸w粒污染物的組成，選擇對(duì)不同粒徑顆粒物滯留能力較強(qiáng)的樹種進(jìn)行搭配，使綠化帶功能更加完善。對(duì)福州來說，在以生態(tài)城市為目標(biāo)建設(shè)公路綠化帶時(shí)可以考慮選擇黃花槐、紫薇、紫葉李等落葉樹種和小葉欖仁、榕樹等常綠樹種進(jìn)行搭配，兼具較高的觀賞價(jià)值及滯塵功能。