城市绿地植被对颗粒物沉积与扩散的多尺度调控机制研究及其功能设计启示

本研究通过多尺度分析揭示了城市绿地植被对颗粒物(PM)沉积与扩散的调控机制，发现阔叶群落单位面积PM沉积效能最优，封闭混合单层结构对PM10和TSP浓度抑制效果显著。研究创新性整合了群落结构与物种组成效应，为PM2.5/PM10差异化治理提供了植被配置方案，对功能导向型绿地设计具有重要实践价值。

　　

亮点发现

1. 阔叶主导植被群落展现出最高的单位面积PM沉积能力。尽管各类植被结构均能有效降低PM₁₀和TSP浓度（尤以封闭混合单层结构效果最佳），但所有群落均因不利的空气动力学效应导致PM_2.5浓度上升。

2. 针叶树种如云杉(Picea asperata)、白皮松(Pinus bungeana)和圆柏(Juniperus chinensis)表现出单位叶面积最高的PM沉积效率，而旱柳(Salix matsudana)、苦楝(Melia azedarach)和国槐(Styphnolobium japonicum)则具有单株最优的总沉积量。

植被结构对PM沉积与扩散的影响

我们的研究揭示了不同植被结构间PM沉积能力的显著差异——阔叶主导群落的沉积效能远超其他类型。既往研究多强调多层次垂直结构和密集冠层对PM沉积的增强作用，但本研究发现物种组成（而非结构复杂度）才是决定群落沉积能力与PM浓度的核心因素。

结论

本研究系统解析了城市绿地植被在时空尺度上对PM沉积与扩散的调控规律：

1. 阔叶群落的单位面积PM沉积量最高，封闭混合单层结构对粗颗粒物(PM₁₀/TSP)的浓度抑制效果最佳；

2. 针叶树种单位叶面积沉积优势显著，而阔叶树种单株总沉积量更优；

3. 群落结构对物种沉积能力影响有限，但物种组成会显著调控群落尺度的沉积与浓度；

4. PM沉积量随采样时间显著累积，而PM浓度呈日内递减趋势，气象条件对两者均有显著调控作用。这些发现为面向PM精准治理的功能型绿地设计提供了理论依据。