[發明專利]一種有效調控污染物PM2.5濃度的景觀生態林配植方法

在審

• 申請號: 201410742356.2
• 申請日: 2014-12-08
• 公開（公告）號: CN104521680A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 陳博;王小平;陳峻崎;朱建剛;南海龍;楊欣宇
• 申請（專利權）人: 北京市林業碳匯工作辦公室
• 主分類號: A01G23/00
• 分類號: A01G23/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟;楊晞

技術領域

本發明涉及生態修復技術領域，具體涉及一種景觀生態林的配植方法，尤其涉及一種有效調控PM2.5濃度的景觀生態林配植方法。

背景技術

PM2.5(空氣動力學直徑小于2.5μm的懸浮顆粒物)是大氣成分中含量很少的組分，但它富含大量有毒、有害物質且在大氣中的停留時間長，輸送距離遠，對空氣質量、能見度和人體健康有重要的影響。

現階段對于PM2.5的研究可分為：對PM2.5本身的研究，包括分布特征、組成、來源研究等；對PM2.5監測方法與儀器的研究；對PM2.5危害的研究，主要集中在醫學領域；對森林植被如何影響PM2.5的研究。其中最后一方面研究尚處于起步階段，很多研究成果僅是定性的描述森林植被可以阻滯吸附PM2.5、降低大氣中PM2.5濃度，也初步提出喬灌草搭配及針闊混交的配植類型更有助于森林凈化大氣中顆粒物。

對于開闊道路機動車污染物的擴散規律，歐洲和北美一些國家的學者開展了大量研究工作，得出了污染物濃度與距離道路的遠近呈負相關，并提出許多不同形式的近地面擴散模型，其中主要分為兩類：一是基于梯度傳輸理論的冪函數擴散模型，污染物濃度C隨距離x呈冪函數關系遞減；二是基于現場實驗的對數擴散模型，污染物濃度C隨距離x呈對數關系遞減，表達式為c(x)＝a·log(x)十b，式中參數a和b均由實驗測得。然而，這兩類模型在用于道路邊污染物濃度的預測時均存在明顯的缺陷：前者是由理論推導得出，預測結果與實測濃度之間存在較大的差異，不能夠確切反映道路邊污染物的擴散規律；后者雖然是基于實測濃度梯度得出，但由于對數函數自身的限制(x→0時，C→∞)，該模型不能準確反映道路上(x＝0)或靠近道路(x→0)的污染物濃度水平。

上海交大鄒曉東等人曾基于風速輪廓模型提出了開闊道路邊污染物近地面擴散的漂移冪函數(Shifted?Power-law)擴散模型；并應用被動式采樣方法對開闊道路邊SO₂和NO₂的濃度梯度進行了測定，將測定值和文獻報導的數據帶入SP擴散模型對其進行驗證，發現計算結果與實測有誤差；殷彬等人通過對上海浦東某交通干道旁側綠化帶不同季節大氣中總懸浮顆粒物(TSP)的測定，定量研究了綠化帶對TSP的凈化效益，同時對研究區域內植物的配植情況用郁閉度和疏透度進行了表征(“交通綠化帶植物配置對空氣顆粒物的凈化效益”，殷杉等，生態學報，2007，27(11)：4590-4595)，但是此實驗忽略了植物種類和植物年齡對群落凈化TSP能力的影響，很多研究表明不同植物種類對TSP等顆粒物的吸附作用差異很大，因此在實驗設計上存在瑕疵。

目前來看，對于森林植被如何影響開闊空間由點源污染產生的PM2.5濃度，以及影響PM2.5濃度的最佳植物配植指標例如郁閉度、疏透度、三維綠量的量化研究鮮有報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一種景觀生態林的配植方法，特別是一種有效調控PM2.5濃度的景觀生態林配植方法。

為達到此發明目的，本發明采用以下技術方案：

第一方面，本發明提供了一種表征景觀生態林污染物PM2.5濃度的指數衰減模型，所述模型為C_x＝C₀·e^-kx，其中，C_x為污染物PM2.5在x距離處的濃度；C₀為污染物PM2.5在起始點處的濃度；k為衰減速率常數；所述模型中k的取值范圍為0.0028-0.0105。

本發明所述模型中k的取值范圍為0.0028-0.0105，例如可以是0.0028、0.0030、0.0035、0.0038、0.0040、0.0042、0.0045、0.0048、0.0050、0.0052、0.0055、0.0058、0.0060、0.0062、0.0065、0.0068、0.0070、0.0072、0.0075、0.0078、0.0080、0.0082、0.0085、0.0088、0.0090、0.0092、0.0095、0.0098、0.0100、0.0102、0.0105，優選為0.0090-0.0105，進一步優選為0.0105。

本發明所述模型中k值越大時，說明此種植物配植對影響PM2.5濃度越有效。