模擬降雨對常綠植物葉表面滯塵的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-10-21 22:16
通過模擬降雨實(shí)驗(yàn)的方法,在15 mm/h和30 mm/h降雨強(qiáng)度的不同歷時(shí)條件下,從動(dòng)態(tài)變化、滯塵閾值和建立關(guān)系3個(gè)方面量化了降雨過程對葉表面不同粒徑顆粒物的影響。研究結(jié)果表明:葉表面顆粒物滯留率隨降雨歷時(shí)先急劇下降,后趨于穩(wěn)定狀態(tài)。降雨初期對葉面塵的影響最為明顯,降雨強(qiáng)度較大時(shí)洗脫時(shí)間更短。顆粒物滯留量和滯留率的閾值均隨降雨強(qiáng)度的增加而減小。顆粒物滯留量閾值呈現(xiàn)出10—100μm>2.5—10μm>0.2—2.5μm的規(guī)律,與未降雨前一致。側(cè)柏各粒徑顆粒物均能被降雨較有效洗脫;大葉黃楊10—100μm的顆粒物更易被降雨洗脫;油松的顆粒物滯留率閾值達(dá)30%—50%,不易被洗脫。降雨量與葉表面顆粒物滯留率有良好的擬合關(guān)系,隨降雨量的增大,顆粒物滯留率呈指數(shù)減小,且減小速率在降雨量10mm內(nèi)較大,大于10 mm后曲線較為平緩。
【文章來源】:生態(tài)學(xué)報(bào). 2017,37(20)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
模擬不同降雨強(qiáng)度和歷時(shí)下葉表面顆粒物滯留率的變化過程
http://www.ecologica.cn過程中最大,40min后趨于平穩(wěn)狀態(tài);油松滯留率在降雨10min內(nèi)基本不變,此后與大葉黃楊和側(cè)柏的變化規(guī)律相似。當(dāng)降雨強(qiáng)度為30mm/h時(shí),大葉黃楊和側(cè)柏的變化規(guī)律與15mm/h相似,但下降趨勢在5min內(nèi)更急劇,5—20min內(nèi)更平緩;油松滯留率在15min內(nèi)迅速下降,后趨于穩(wěn)定。這說明顆粒物的滯留率會(huì)受更大降雨強(qiáng)度的影響而降低,且達(dá)到滯留閾值的時(shí)間會(huì)提前。2.2降雨影響下葉面塵的滯留閾值3種常綠植物葉表面顆粒物的滯留量閾值如圖2所示。在不同降雨強(qiáng)度下,葉表面滯留量閾值大葉黃楊>側(cè)柏>油松,平均TSP滯留量閾值由大到小依次為(24.68±5.17)μg/cm2、(16.20±4.84)μg/cm2和(9.77±3.14)μg/cm2(Mean±SD,N=6)。3種植物不同粒徑顆粒物滯留量閾值均為10—100μm>2.5—10μm>0.2—2.5μm,這與未降雨前分粒徑的最大滯塵量一致。從圖中可以看出,10μm以上懸浮顆粒物的滯留量閾值均顯著高于10μm以下顆粒物(ANOVA,P<0.05,下同)。3種粒徑范圍顆粒物的滯留量閾值均在降雨強(qiáng)度15mm/h時(shí)大于30mm/h時(shí)。不同降雨強(qiáng)度下,大葉黃楊和側(cè)柏2.5μm以上顆粒物的滯留量閾值差異顯著,2.5μm以下不明顯;油松各粒徑范圍顆粒物的滯留量閾值均無顯著差異。圖2在不同降雨強(qiáng)度下葉表面顆粒物滯留量閾值Fig.2Thresholdvaluesofleafsurfaceparticleretentionmassatdifferentrainfallintensity*不同大寫字母表示粒徑間LSD多重比較結(jié)果在0.05水平上差異顯著,不同小寫字母表示不同植物和降雨強(qiáng)度間在0.05水平上差異顯著3種常綠植物在不同降雨強(qiáng)度下葉表面滯塵率閾值多重比較結(jié)果如表1所示?偟膩碚f,葉表面平均滯塵率閾值油松>大葉黃楊>側(cè)柏,不同粒徑顆粒物滯留率閾值呈現(xiàn)出10—100μm<2.5—10μm<0.2—2.5μm,?
http://www.ecologica.cn2.3降雨量與葉面塵的關(guān)系在實(shí)際降雨中,降雨強(qiáng)度并不是恒定的,因此將在不同降雨歷時(shí)下的兩種降雨強(qiáng)度合并,建立降雨量與葉表面3種粒徑顆粒物的滯留率的擬合關(guān)系和方程系數(shù)見圖3和表2。擬合的結(jié)果顯示降雨量與葉表面顆粒物滯留率有較良好的擬合關(guān)系(P<0.001)。隨降雨量的增大,顆粒物的滯留率呈指數(shù)減小,因此顆粒物滯圖3降雨量與葉表面三種粒徑顆粒物滯留率的關(guān)系Fig.3Relationshipsofrainfallandleafsurfaceparticlesretentionrateinthreekindsofparticlesize表2降雨量與葉表面3種粒徑顆粒物滯留率的擬合方程(y=exp(a+b×x+c×x2))系數(shù)Table2Coefficientsoffittingequationofrainfallandleafsurfaceparticlesretentionrateinthreekindsofparticlesize植物種Species粒徑/μmParticlesizefractions系數(shù)CoefficientAbcR2大葉黃楊10—100-0.082±0.049-0.272±0.0220.009±0.0020.922Euonymusjaponicus2.5—10-0.132±0.074-0.208±0.0270.008±0.0020.7720.2—2.5-0.054±0.056-0.161±0.020.005±0.0010.855側(cè)柏10—100-0.060±0.051-0.223±0.0220.006±0.0020.919Platycladusorientalis2.5—10-0.039±0.053-0.128±0.0190.002±0.0010.8870.2—2.5-0.137±0.081-0.220±0.0320.008±0.0020.770油松10—1000.058±0.096-0.113±0.0320.002±0.0020.657Pinustabuliformis2.5—100.127±0.085-0.111±0.0280.003±0.0020.6870.2—2.50.066±0.134-0.089±0.0470.001±0.0030.51520期徐曉梧等:模擬降雨對常綠植物葉表面滯塵的影響6789
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]葉片表面粗糙度對顆粒物滯納能力及洗脫特征的影響[J]. 房瑤瑤,王兵,牛香. 水土保持學(xué)報(bào). 2015(04)
[2]QYJY-503C人工模擬降雨裝置降雨特性試驗(yàn)[J]. 霍云梅,畢華興,朱永杰,許華森,王曉賢,常譯方. 中國水土保持科學(xué). 2015(02)
[3]京津冀冬季與夏季PM2.5/PM10及其水溶性離子組分區(qū)域性污染特征分析[J]. 刀谞,張霖琳,王超,陳燁,呂怡兵,滕恩江. 環(huán)境化學(xué). 2015(01)
[4]典型天氣下植物葉面滯塵動(dòng)態(tài)變化[J]. 王會(huì)霞,石輝,王彥輝. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2015(06)
[5]惠州城市植被的滯塵效應(yīng)[J]. 邱媛,管東生,宋巍巍,Peart M.R.. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2008(06)
[6]北京市春季天氣狀況對針葉樹葉面顆粒物附著密度的影響[J]. 王蕾,哈斯,劉連友,高尚玉. 生態(tài)學(xué)雜志. 2006(08)
[7]北京市11種園林植物滯留大氣顆粒物能力研究[J]. 王蕾,高尚玉,劉連友,哈斯. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2006(04)
[8]城市街道常綠灌木植物葉片滯塵能力及滯塵顆粒物形態(tài)[J]. 王贊紅,李紀(jì)標(biāo). 生態(tài)環(huán)境. 2006(02)
本文編號(hào):3449818
【文章來源】:生態(tài)學(xué)報(bào). 2017,37(20)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
模擬不同降雨強(qiáng)度和歷時(shí)下葉表面顆粒物滯留率的變化過程
http://www.ecologica.cn過程中最大,40min后趨于平穩(wěn)狀態(tài);油松滯留率在降雨10min內(nèi)基本不變,此后與大葉黃楊和側(cè)柏的變化規(guī)律相似。當(dāng)降雨強(qiáng)度為30mm/h時(shí),大葉黃楊和側(cè)柏的變化規(guī)律與15mm/h相似,但下降趨勢在5min內(nèi)更急劇,5—20min內(nèi)更平緩;油松滯留率在15min內(nèi)迅速下降,后趨于穩(wěn)定。這說明顆粒物的滯留率會(huì)受更大降雨強(qiáng)度的影響而降低,且達(dá)到滯留閾值的時(shí)間會(huì)提前。2.2降雨影響下葉面塵的滯留閾值3種常綠植物葉表面顆粒物的滯留量閾值如圖2所示。在不同降雨強(qiáng)度下,葉表面滯留量閾值大葉黃楊>側(cè)柏>油松,平均TSP滯留量閾值由大到小依次為(24.68±5.17)μg/cm2、(16.20±4.84)μg/cm2和(9.77±3.14)μg/cm2(Mean±SD,N=6)。3種植物不同粒徑顆粒物滯留量閾值均為10—100μm>2.5—10μm>0.2—2.5μm,這與未降雨前分粒徑的最大滯塵量一致。從圖中可以看出,10μm以上懸浮顆粒物的滯留量閾值均顯著高于10μm以下顆粒物(ANOVA,P<0.05,下同)。3種粒徑范圍顆粒物的滯留量閾值均在降雨強(qiáng)度15mm/h時(shí)大于30mm/h時(shí)。不同降雨強(qiáng)度下,大葉黃楊和側(cè)柏2.5μm以上顆粒物的滯留量閾值差異顯著,2.5μm以下不明顯;油松各粒徑范圍顆粒物的滯留量閾值均無顯著差異。圖2在不同降雨強(qiáng)度下葉表面顆粒物滯留量閾值Fig.2Thresholdvaluesofleafsurfaceparticleretentionmassatdifferentrainfallintensity*不同大寫字母表示粒徑間LSD多重比較結(jié)果在0.05水平上差異顯著,不同小寫字母表示不同植物和降雨強(qiáng)度間在0.05水平上差異顯著3種常綠植物在不同降雨強(qiáng)度下葉表面滯塵率閾值多重比較結(jié)果如表1所示?偟膩碚f,葉表面平均滯塵率閾值油松>大葉黃楊>側(cè)柏,不同粒徑顆粒物滯留率閾值呈現(xiàn)出10—100μm<2.5—10μm<0.2—2.5μm,?
http://www.ecologica.cn2.3降雨量與葉面塵的關(guān)系在實(shí)際降雨中,降雨強(qiáng)度并不是恒定的,因此將在不同降雨歷時(shí)下的兩種降雨強(qiáng)度合并,建立降雨量與葉表面3種粒徑顆粒物的滯留率的擬合關(guān)系和方程系數(shù)見圖3和表2。擬合的結(jié)果顯示降雨量與葉表面顆粒物滯留率有較良好的擬合關(guān)系(P<0.001)。隨降雨量的增大,顆粒物的滯留率呈指數(shù)減小,因此顆粒物滯圖3降雨量與葉表面三種粒徑顆粒物滯留率的關(guān)系Fig.3Relationshipsofrainfallandleafsurfaceparticlesretentionrateinthreekindsofparticlesize表2降雨量與葉表面3種粒徑顆粒物滯留率的擬合方程(y=exp(a+b×x+c×x2))系數(shù)Table2Coefficientsoffittingequationofrainfallandleafsurfaceparticlesretentionrateinthreekindsofparticlesize植物種Species粒徑/μmParticlesizefractions系數(shù)CoefficientAbcR2大葉黃楊10—100-0.082±0.049-0.272±0.0220.009±0.0020.922Euonymusjaponicus2.5—10-0.132±0.074-0.208±0.0270.008±0.0020.7720.2—2.5-0.054±0.056-0.161±0.020.005±0.0010.855側(cè)柏10—100-0.060±0.051-0.223±0.0220.006±0.0020.919Platycladusorientalis2.5—10-0.039±0.053-0.128±0.0190.002±0.0010.8870.2—2.5-0.137±0.081-0.220±0.0320.008±0.0020.770油松10—1000.058±0.096-0.113±0.0320.002±0.0020.657Pinustabuliformis2.5—100.127±0.085-0.111±0.0280.003±0.0020.6870.2—2.50.066±0.134-0.089±0.0470.001±0.0030.51520期徐曉梧等:模擬降雨對常綠植物葉表面滯塵的影響6789
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]葉片表面粗糙度對顆粒物滯納能力及洗脫特征的影響[J]. 房瑤瑤,王兵,牛香. 水土保持學(xué)報(bào). 2015(04)
[2]QYJY-503C人工模擬降雨裝置降雨特性試驗(yàn)[J]. 霍云梅,畢華興,朱永杰,許華森,王曉賢,常譯方. 中國水土保持科學(xué). 2015(02)
[3]京津冀冬季與夏季PM2.5/PM10及其水溶性離子組分區(qū)域性污染特征分析[J]. 刀谞,張霖琳,王超,陳燁,呂怡兵,滕恩江. 環(huán)境化學(xué). 2015(01)
[4]典型天氣下植物葉面滯塵動(dòng)態(tài)變化[J]. 王會(huì)霞,石輝,王彥輝. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2015(06)
[5]惠州城市植被的滯塵效應(yīng)[J]. 邱媛,管東生,宋巍巍,Peart M.R.. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2008(06)
[6]北京市春季天氣狀況對針葉樹葉面顆粒物附著密度的影響[J]. 王蕾,哈斯,劉連友,高尚玉. 生態(tài)學(xué)雜志. 2006(08)
[7]北京市11種園林植物滯留大氣顆粒物能力研究[J]. 王蕾,高尚玉,劉連友,哈斯. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2006(04)
[8]城市街道常綠灌木植物葉片滯塵能力及滯塵顆粒物形態(tài)[J]. 王贊紅,李紀(jì)標(biāo). 生態(tài)環(huán)境. 2006(02)
本文編號(hào):3449818
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