干旱区绿洲城市园林绿化树种滞尘效应及耐尘机制研究

Dust aerosol as an important pollutant in arid oasis cities in Southern Xinjiang reduces the living quality of settlement environment. How to improve the urban habitat environment by selecting and allocating urban trees with high dust-retention and dust-resistant capacity is a key scientific problem to be solved. In this research project, we take one of the typical oasis cities－Aksu as study area, according to abundance and frequency of urban greening trees, choose several types of native and exotic species as our study objects. Based on the scientific principles and methods of urban ecology, plant eco-physiology and landscape architecture, quantitative analyze the dust accumulation and dust-resistant capacity of different tree species by measuring its morphological and eco-physiological parameters with combination of field observation and laboratory processing; further determine suitable tree species for future urban greening in arid region. The results of this project can be a supplement for index system of selecting urban greening trees, optimize present urban greening practices，provide a theoretical basis for urban ecological construction and improvement of settlement environment in arid land oasis cities.

对于干旱、多风沙的新疆南部绿洲城市而言，沙尘是影响城市人居环境的重要污染物之一。选择滞尘效率高、耐尘能力强的适地园林绿化树种并合理配置，是改善绿洲城市人居环境进程中亟待解决的科学问题。本项目以新疆南部典型绿洲城市- - 阿克苏市为研究区，根据多度频度选择有代表性的乡土、外来绿化树种，基于城市生态学、植物生理生态学和景观园林学等学科原理和方法，以绿化树种与沙尘污染的相互作用为研究主线，野外观测和实验室测试相结合，测定树木的滞尘量及其时空变化，探明叶片形态、生理和生态指标对沙尘的响应，分析叶片特性及其与滞尘能力的关系，对比研究所选树种的滞尘和耐尘能力并加以排序，初步筛选出滞尘效果好、抗风沙能力强的适地树种，最终阐明干旱区园林绿化树种滞尘效应与耐尘机制。本项目将会完善干旱区城市绿化树种选配的判定指标体系，优化城市绿化方案与管理，为干旱区绿洲城市人居环境的改善与城市生态建设提供理论依据。

在风沙危害严重的干旱区城市，绿化树种发挥着截留沙尘、治沙防风、改善城市人居环境等多种生态服务功能。通过量化园林树种净化功能与生态服务价值科学选配滞尘效率高、耐尘能力强的适地树种，是绿洲城市人居环境建设中亟待解决的科学问题。鉴于南疆地区干旱多风、易扬尘等自然条件，将树木的滞尘价值和耐尘能力纳入到绿化树种选配指标体系中，多选用能够有效滞尘、治沙防风的乡土树种，是干旱区绿洲城市生态安全与健康发展的有力保障。本项目面向快速城市化背景下新疆南部绿洲城市人居环境面临的挑战与现实问题，针对干旱区城市绿化树种滞尘能力及耐尘机制研究的欠缺与薄弱，将干旱区典型绿洲城市——阿克苏市选为主要研究靶区，以绿化树种叶片与沙尘污染的相互作用为研究主线，基于城市生态学、植物生理生态学和景观园林学等学科原理和方法，利用野外定点观测（LI-6400光合仪、热脉冲茎流仪、LI-3000A 便携式叶面积测定仪、自然降尘收集仪、SC-1叶片稳态气孔计、小型自动气象站、叶绿素测定仪、测树仪器等）和室内测试（TAS-990原子吸收分光光度计、LEO1430VP高精度电子显微镜、Microtrac S3500激光粒度仪、高精度电子天平等），获取主要乔灌木的叶片滞尘量、叶面形态参数、叶面尘重金属含量、粒度分布、生理生态指标（叶片光合与气体交换参数、水分利用效率、生长态势）等关键数据。采用数理与地学统计、GIS与遥感分析、问卷调查法，历史回顾/资料收集法，利益相关者对话等方法手段，分析了城市不同功能区、不同树种叶片特性及其与滞尘能力的关系，探明了叶片形态、生理和生态指标对沙尘的空间响应，对比了树种的滞尘和耐尘能力并加以排序，筛选了滞尘价值高、抗风沙能力强的适地树种，初步阐明了干旱区绿洲城市主要园林绿化树种滞尘效应与耐尘机制。结合本项目研究成果，为当地绿化管理部门提供了城市园林树种滞尘效益评估报告和树种选配建议书。项目成果将为完善干旱区城市绿化树种选配指标体系、优化城市绿化合理配置方案与管理、改善城市生态建设与人居环境提供科学依据和理论指导。在本项目执行期间，已发表学术论文33篇（其中SCI论文10篇），拟出版专著1部，组织召开了国际学术会议2次，已培养了博士后1名，博士生1名，硕士研究生4名，1名课题组成员获批国家自然科学青年基金项目1项。