賀立靜，周述波，賀立紅，林 偉，吳能業(yè)

(1.海南熱帶海洋學院 生命科學與生態(tài)學院，海南 三亞 572022；2.仲愷農(nóng)業(yè)工程學院 生命科學學院，廣東 廣州 510225)

不同灌木的降溫增濕效應與滯塵能力研究

賀立靜1，周述波1，賀立紅2*，林 偉1，吳能業(yè)1

(1.海南熱帶海洋學院 生命科學與生態(tài)學院，海南 三亞 572022；2.仲愷農(nóng)業(yè)工程學院 生命科學學院，廣東 廣州 510225)

以海南龍船花、鳳尾竹、希茉莉、鵝掌柴、紅背桂花、紅絨球、福建茶、黃金榕、朱蕉、扶桑10種灌木為研究對象，研究了不同灌木的降溫增濕和滯塵能力。結(jié)果表明：在相同環(huán)境生長的不同灌木，降溫增濕效應不同，鵝掌柴和扶桑的降溫增濕能力最好，最高平均降溫率分別為10.05%和9.05%，最高平均增濕率分別為17.11%和17.30%；降溫增濕效應比較差的是鳳尾竹和朱蕉，平均降溫率分別為5.97%和5.78%，平均增濕率分別為9.27%和9.23%。不同灌木的滯塵能力也有差異，其中滯塵能力較強的灌木是鵝掌柴和紅絨球，雨后12 d鵝掌柴的滯塵能力是鳳尾竹的3.57倍。

灌木； 降溫增濕效應； 滯塵能力

灌木是綠化的重要組成部分，其在降溫增濕調(diào)節(jié)小氣候、固碳釋氧凈化空氣、滯塵、殺菌、降低噪音等方面的生態(tài)功能受到人們越來越多的重視。綠化樹種具有降溫增濕等改善局地小氣候的功效，彌補了高溫給人們帶來的不適。隨著城市建設的發(fā)展和全球工業(yè)化的加快，空氣污染極大地影響了人類的生活，受污染空氣中的顆粒物含量是空氣污染程度的一個重要衡量指標。研究表明，植物可以通過吸附空氣中的顆粒物來改善環(huán)境，提高人類的生活質(zhì)量。而相對低矮的灌木對地面揚塵攔截能力強，更容易阻滯大氣中的顆粒污染物，滯塵效應更顯著[1-4]。目前，對園林植物生態(tài)效益的研究多集中于喬木樹種，對灌木的研究略顯不足。因此，以10種常用的園林灌木為供試材料，通過比較其降溫增濕和滯塵能力，篩選出生態(tài)效益有明顯優(yōu)勢的灌木，為校園灌木的選擇和配置提供理論指導和科學依據(jù)。

1 材料和方法

1.1試驗地點與材料

海南熱帶海洋學院三亞校區(qū)位于三亞市，地處北緯18°09′34″～18°37′27″、東經(jīng)108°56′30″～109°48′28″，屬熱帶海洋性季風氣候區(qū)，年平均日照時數(shù)約為2 534 h，年平均氣溫約為25.5 ℃，年平均降水量約為1 347.5 mm。

試驗選取該校人工湖與3、4棟教學樓之間區(qū)域作為試驗地。在試驗地選取海南龍船花、鳳尾竹、希茉莉、鵝掌柴、紅背桂花、紅絨球、福建茶、黃金榕、朱蕉、扶桑10種常見的園林綠化灌木植物(表1)為研究對象，研究不同灌木的降溫增濕效應與滯塵能力。10種灌木的生長環(huán)境相似，長勢均良好。

表1 供試灌木名稱

1.2試驗方法

1.2.1 降溫、增濕效應的測定 選擇天氣晴朗的2015年4月5日、4月25日，在不同灌木樹冠的陰影中心設置試驗點，在試驗前10～15 min把溫度計和濕度計放置在樹冠陰影中心且距地面垂直高度0.5 m的位置上。于觀測日的8:00—18:00每隔 2 h對每種灌木樹冠下的空氣溫度和空氣相對濕度進行測定，各指標每次測定時重復 3 次，取其平均值。同時測定相同環(huán)境下空地的同樣高度的空氣溫度和空氣相對濕度作為對照。為了便于比較不同灌木降溫能力的大小，引入平均降溫率的概念，其公式為：

式中，t是平均降溫率，Ti為對照點(空地)各時間整點氣溫，Ti2為灌木下各時間整點氣溫。

同時，為了比較不同灌木的增濕效應，引入平均增濕率的概念，其公式為：

式中，h為平均增濕率，Hi為對照點(空地)各時間整點的大氣濕度，Hi2為灌木下各時間整點的大氣濕度[5-6]。

1.2.2 滯塵量的測定 在2015年4月的大雨(雨量超過15 mm)后3 d對10種校園灌木采樣，每種灌木采集3株，采樣位置選擇灌木東、南、西、北4個方向的上、中、下各部位，采集30片小葉封存于塑料袋中帶回實驗室處理[7]，然后每隔3 d采樣1次，連續(xù)采樣4次。將采集的樣品用蒸餾水浸泡2～3 h，用鑷子小心夾住葉片用洗瓶反復沖洗，使葉片上的附著物充分浸洗下來。用鑷子夾出葉片，用已烘干且稱質(zhì)量(m1)的濾紙過濾浸洗液，將濾后濾紙于70 ℃恒溫箱下烘干，冷卻，再稱質(zhì)量(m2)，2次質(zhì)量之差(m2-m1)即采集的葉片樣品上所附著的降塵顆粒物質(zhì)質(zhì)量。利用打孔稱質(zhì)量法，計算出每一樣品植株全部葉片的面積(S)。計算單位葉面滯塵量[8-10]，單位葉面積滯塵量=(m2-m1)/S。

1.3數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析以及表格制作采用Excel 2010、SPSS 20.0和Word 2010軟件完成。

2 結(jié)果與分析

2.1不同灌木的降溫效應

由表2可知，所調(diào)查的10種灌木都起到了降溫作用。由于不同灌木樹種的生長情況、葉子構(gòu)造和葉片大小疏密不同導致降溫效果不同，其中鵝掌柴的降溫效果最好，朱蕉的降溫效果最差。10種灌木的平均降溫率表現(xiàn)為鵝掌柴>扶桑>紅背桂花>希茉莉>海南龍船花>黃金榕>福建茶>紅絨球>鳳尾竹>朱蕉。

2.2不同灌木的增濕效應

植物通過蒸騰作用向大氣中散失水分，可以提高空氣濕度。從表3可以看出，所調(diào)查灌木均具有增濕作用。其中，扶桑的平均增濕率最高，為16.28%；朱蕉的平均增濕率最低，為9.23%。10種灌木的增濕效應表現(xiàn)為扶桑>鵝掌柴>希茉莉>海南龍船花>紅背桂花>黃金榕>紅絨球>福建茶>鳳尾竹>朱蕉。

表2 不同灌木的平均降溫率 %

表3 不同灌木的平均增濕率 %

2.3不同灌木的滯塵效應

由表4可知，所調(diào)查的10種灌木的滯塵能力表現(xiàn)為鵝掌柴>紅絨球>海南龍船花>扶桑>希茉莉>紅背桂花>黃金榕>福建茶>朱蕉>鳳尾竹。雨后3 d滯塵能力表現(xiàn)最強的是鵝掌柴，為0.78 g/m2，滯塵能力最弱的鳳尾竹(0.27 g/m2)的2.89倍，而雨后12 d鵝掌柴的滯塵能力是鳳尾竹的3.57倍。由此可見，不同的灌木表現(xiàn)出不同的滯塵能力。

表4 不同灌木的單位葉面積滯塵量 g/m2

3 結(jié)論與討論

灌木葉片的蒸騰作用是其降溫增濕的主要原因，通過蒸騰作用散失水分可以提高周圍環(huán)境的空氣濕度、降低溫度。不同灌木的降溫增濕效益不同，還與灌木自身的樹冠結(jié)構(gòu)、枝葉密度、葉片大小、葉片結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。本研究結(jié)果表明，鵝掌柴和扶桑的降溫增濕效應比較強。鵝掌柴與扶桑均為常綠灌木，其中鵝掌柴分枝多且枝條緊密，掌狀復葉的小葉為革質(zhì)、表面光滑，扶桑的枝葉密集、葉片較大。鳳尾竹和朱蕉的降溫增濕能力比較差。因為朱蕉屬直立灌木植物，有時稍分枝，葉聚生于莖或枝的上端；鳳尾竹株型矮小，枝稈纖細、稠密，葉細小。植物的形態(tài)特征與其降溫增濕能力密切相關(guān)。

不同灌木滯塵能力存在差異主要與灌木的植株高度、樹冠形狀、葉序、葉片大小和結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)，鵝掌柴和紅絨球滯塵能力強，而朱蕉和鳳尾竹滯塵能力弱，這與前人的研究結(jié)果[11]一致。觀察發(fā)現(xiàn)，鵝掌柴枝多葉密，紅絨球二回羽狀復葉的小葉邊緣被疏柔毛；而鳳尾竹莖稈矮小、密生小枝、枝葉纖細且略彎曲下垂，朱蕉葉面平滑。在所調(diào)查灌木中，扶桑的葉片較大，葉脈較深，其滯塵能力位居第4。

綜合分析10種園林灌木降溫增濕與滯塵的生態(tài)效益，認為鵝掌柴與扶桑2種灌木的綜合生態(tài)效益較好，可以作為海南道路綠化帶的灌木首選。

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Study on Reducing Temperature,Increasing Humidity Effects and Dust Retention Capacity of Different Shrubs

HE Lijing1,ZHOU Shubo1,HE Lihong2*,LIN Wei1,WU Nengye1

(1.College of Life Sciences and Ecology,Hainan Tropical Ocean University,Sanya 572022,China；2.College of Life Science,Zhongkai University of Agriculture and Engineering,Guangzhou 510225,China)

The capacity of reducing temperature,increasing humidity and dust retention of shrubs were studied in Hainan Tropical Ocean University(Sanya campus),such asIxorahainanensis,Bambusamultiplex,Hameliapatens,Scheffleraoctophylla,Excoecariacochinchinensis,Calliandrahaematocephala,Carmonamicrophylla,Ficusmicrocarpacv.Golden Leaves,CordylinefruticosaandHibiscusrosa-sinensis.The results showed that the effects of reducing temperature and increasing humidity were different among different shrubs in the same environment.ScheffleraoctophyllaandHibiscusrosa-sinensishad the best function.Their highest rates of reducing temperature on average were 10.05% and 9.05% respectively,and the highest rates of increasing humidity on average were 17.11% and 17.30% respectively.BambusamultiplexandCordylinefruticosahad the worst function.Their rates of reducing temperature on average were 5.97% and 5.78% respectively,and the rates of increasing humidity on average were 9.27% and 9.23% respectively.The capacities of dust retention were also different among different shrubs.ScheffleraoctophyllaandCalliandrahaematocephalawere better in the capacities of dust retention.ForScheffleraoctophylla,the capacity of dust retention was 3.57 times that ofBambusamultiplexat 12 d after raining.

shrubs； reducing temperature and increasing humidity effects； dust retention capacity

2017-03-27

海南省自然科學基金項目(314085)

賀立靜(1976-),女,河北故城人,副教授,博士,主要從事生理生態(tài)學方面的科研與教學工作。 E-mail：ljhe2007@qq.com

*通訊作者：賀立紅(1970-),女,河北故城人,教授,博士,主要從事植物生理生化科研與教學工作。 E-mail:helihong70@163.com

X173

： A

： 1004-3268(2017)09-0123-03