森林植被對PM2.5等顆粒物的調(diào)控機(jī)制與評價

序 前言 第1章 森林植被對PM2.5等顆粒物的調(diào)控 1 1.1 引言 1 1.2 森林植被對PM2.5等顆粒物的調(diào)控過程 3 1.2.1 森林植被對PM2.5等顆粒物的影響過程概念模型 5 1.2.2 森林植被調(diào)控空氣顆粒物擴(kuò)散綜合平衡方程模型 7 1.2.3 影響森林植被調(diào)控顆粒物的因素 12 1.3 森林植被對PM2.5等顆粒物的調(diào)控機(jī)理 19 1.3.1 森林植被對大氣顆粒物的沉降機(jī)制 19 1.3.2 森林植被對大氣顆粒物的阻滯機(jī)制 26 1.3.3 森林植被對大氣顆粒物的吸附機(jī)制 27 1.4 森林植被對PM2.5等顆粒物調(diào)控的主要作用方式 30 1.4.1 沉降作用的測定方法 30 1.4.2 阻滯作用的測定方法 34 1.4.3 吸附作用的測定方法 36 1.4.4 三種作用方式對比 40 1.5 森林植被對大氣顆粒物沉降、阻滯和吸附作用的關(guān)系 40 第2章 森林植被對PM2.5等顆粒物的沉降作用 44 2.1 不同地區(qū)森林植被對PM2.5的干沉降速率和沉降量的影響 44 2.1.1 不同地區(qū)森林植被PM2.5的干沉降速率和沉降量日變化 44 2.1.2 不同地區(qū)森林植被PM2.5的干沉降速率和沉降季節(jié)變化 46 2.1.3 不同地區(qū)森林植被PM2.5沉降速率和沉降通量年變化 48 2.2 不同類型森林植被PM2.5的干沉降速率 50 2.2.1 不同類型森林植被PM2.5的干沉降速率日變化 50 2.2.2 不同類型森林植被PM2.5的干沉降速率季節(jié)變化 52 2.2.3 不同類型森林植被PM2.5的干沉降速率年變化 53 2.3 森林植被對EC干沉降速率的影響 54 2.3.1 不同地區(qū)森林植被對EC干沉降速率的影響 54 2.3.2 不同類型森林植被對EC干沉降速率的影響 57 2.4 森林植被對OC干沉降速率的影響 60 2.4.1 不同地區(qū)森林植被對OC干沉降速率的影響 60 2.4.2 不同類型森林植被對OC干沉降速率的影響 62 第3章 森林植被對PM2.5等顆粒物的阻滯作用 67 3.1 帶狀人工林內(nèi)的空氣顆粒物濃度變化特征 67 3.1.1 帶狀人工林內(nèi)空氣顆粒物濃度的年變化特征 67 3.1.2 帶狀人工林內(nèi)空氣顆粒物濃度的季節(jié)分布特征 69 3.1.3 帶狀人工林內(nèi)空氣顆粒物濃度分布的日變化特征 74 3.1.4 典型天氣下的帶狀人工林內(nèi)空氣顆粒物濃度的日變化特征 81 3.2 帶狀人工林對空氣顆粒物的阻滯功能 87 3.2.1 帶狀人工林對空氣顆粒物阻滯功能的年變化特征 87 3.2.2 帶狀人工林對空氣顆粒物阻滯功能的季節(jié)變化特征 89 3.2.3 帶狀人工林對空氣顆粒物阻滯效率的日變化特征 92 3.3 片狀人工林內(nèi)空氣顆粒物濃度的變化特征 98 3.3.1 片狀人工林內(nèi)空氣顆粒物濃度的年變化特征 98 3.3.2 片狀人工林內(nèi)空氣顆粒物濃度的季節(jié)特征 100 3.3.3 片狀人工林內(nèi)外空氣顆粒物濃度的日變化特征 107 3.3.4 典型天氣下的片狀人工林內(nèi)空氣顆粒物的日變化特征 115 3.4 片狀人工林對空氣顆粒物的阻滯功能 120 3.4.1 片狀人工林對空氣顆粒物阻滯功能的年變化特征 120 3.4.2 片狀人工林對空氣顆粒物阻滯功能的季節(jié)變化特征 122 3.4.3 片狀人工林對空氣顆粒物阻滯效率的日變化特征 127 3.5 人工林結(jié)構(gòu)與阻滯功能模型 132 3.5.1 帶狀人工林結(jié)構(gòu)與阻滯功能模型 133 3.5.2 帶狀人工林結(jié)構(gòu)與阻滯功能耦合模型 143 3.5.3 片狀人工林結(jié)構(gòu)與阻滯功能模型 143 3.5.4 片狀人工林結(jié)構(gòu)與阻滯功能耦合模型 154 3.6 以阻滯空氣顆粒物為目的的適宜人工林結(jié)構(gòu) 155 3.6.1 適宜的帶狀人工林結(jié)構(gòu) 155 3.6.2 適宜的片狀人工林結(jié)構(gòu) 159 第4章 森林植被對PM2.5等顆粒物的吸附功能 165 4.1 喬木葉片對不同粒徑顆粒物的吸附分析 166 4.1.1 葉表面吸附顆粒物的水溶性組分分析 166 4.1.2 葉表面吸附不同粒徑顆粒物的季節(jié)變化 168 4.1.3 蠟質(zhì)層吸附不同粒徑顆粒物的季節(jié)變化 173 4.1.4 喬木葉片對不同粒徑顆粒物的吸附情況綜合分析 177 4.2 灌木葉片對不同粒徑顆粒物的吸附分析 179 4.2.1 葉表面吸附顆粒物的水溶性組分分析 179 4.2.2 葉表面吸附不同粒徑顆粒物的季節(jié)變化 179 4.2.3 蠟質(zhì)層吸附不同粒徑顆粒物的季節(jié)變化 181 4.2.4 灌木葉片對不同粒徑顆粒物的吸附情況綜合分析 182 4.3 草本和藤本植物葉片對不同粒徑顆粒物的吸附分析 182 4.3.1 葉表面吸附顆粒物的水溶性組分分析 182 4.3.2 葉表面吸附不同粒徑顆粒物的季節(jié)變化 183 4.3.3 蠟質(zhì)層吸附不同粒徑顆粒物的季節(jié)變化 184 4.3.4 草本和藤本植物葉片對不同粒徑顆粒物的吸附情況綜合分析 186 4.4 植物葉片吸附顆粒物能力與葉面微結(jié)構(gòu)的關(guān)系 186 4.4.1 植物葉片上表面微結(jié)構(gòu)特征與不同粒徑顆粒物 188 4.4.2 植物葉片下表面微結(jié)構(gòu)特征與不同粒徑顆粒物 193 4.5 樹皮和樹枝對不同粒徑顆粒物的吸附分析 197 4.5.1 樹皮吸附不同粒徑顆粒物的季節(jié)變化 198 4.5.2 多年生樹枝吸附不同粒徑顆粒物的季節(jié)變化 199 4.5.3 一年生樹枝吸附不同粒徑顆粒物的季節(jié)變化 201 4.5.4 與葉片對不同粒徑顆粒物的吸附比較 203 4.6 單株植物對不同粒徑顆粒物的吸附分析 204 4.6.1 單株植物對顆粒物吸附量的整體情況 204 4.6.2 單株植物對PM2.5的吸附量分析 206 4.6.3 單株植物對PM10 的吸附量分析 208 4.6.4 單株植物對TSP的吸附量分析 209 第5章 北京市典型城市綠地及森林對PM2.5等顆粒物的調(diào)控效應(yīng) 211 5.1 北京市典型森林公園對PM2.5等顆粒物的阻滯效應(yīng) 211 5.1.1 北京市城市公園綠地對PM2.5日阻滯量的估算 215 5.1.2 北京市城市公園綠地對PM2.5季節(jié)、年阻滯量的估算 215 5.2 北京市不同區(qū)縣森林及城市綠地對PM2.5等顆粒物的吸附效應(yīng) 216 5.3 北京市不同環(huán)路區(qū)域森林及城市綠地對PM2.5顆粒物的阻滯效應(yīng) 218 5.3.1 北京市不同環(huán)路綠地對PM2.5日阻滯量的估算 218 5.3.2 北京市不同環(huán)路綠地對PM2.5季節(jié)阻滯量的估算 218 5.3.3 北京市不同環(huán)路綠地對PM2.5年阻滯量的估算 219 5.4 典型人工造林工程（平原百萬畝造林）對PM2.5顆粒物的阻滯效應(yīng) 219 5.4.1 北京市平原造林工程對PM2.5日、季節(jié)阻滯量的估算 219 5.4.2 北京市平原造林工程對PM2.5年度阻滯量的估算 220 5.5 北京市典型森林公園對PM2.5顆粒物的沉降效應(yīng) 220 5.5.1 北京市城市公園綠地對PM2.5日沉降量的估算 221 5.5.2 北京市城市公園綠地對PM2.5季節(jié)沉降量的估算 221 5.5.3 北京市城市公園綠地對PM2.5年度沉降量的估算 222 5.6 北京市不同區(qū)縣森林及城市綠地對PM2.5顆粒物的沉降效應(yīng) 223 5.6.1 北京市不同行政區(qū)森林植被對PM2.5日沉降量的估算 223 5.6.2 北京市不同行政區(qū)森林植被對PM2.5年沉降量的估算 224 5.7 北京市不同環(huán)路區(qū)域森林及城市綠地對PM2.5顆粒物的沉降效應(yīng) 224 5.7.1 北京市不同環(huán)路綠地對PM2.5日沉降量的估算 224 5.7.2 北京市不同環(huán)路綠地對PM2.5季節(jié)沉降量的估算 225 5.7.3 北京市不同環(huán)路綠地對PM2.5年度沉降量的估算 226 5.8 典型人工造林工程（平原百萬畝造林）對PM2.5顆粒物的沉降效應(yīng) 226 5.8.1 北京市平原造林工程對PM2.5日滯留量的估算 226 5.8.2 北京市平原造林工程對PM2.5季節(jié)沉降量的估算 226 5.8.3 北京市平原造林工程對PM2.5年度沉降量的估算 227 5.9 北京市典型森林公園對PM2.5顆粒物的吸附效應(yīng) 228 5.9.1 北京市城市公園綠地對PM2.5日吸附量的估算 228 5.9.2 北京市城市公園綠地對PM2.5季節(jié)吸附量的估算 228 5.9.3 北京市城市公園綠地對PM2.5年度吸附量的估算 229 5.10 北京市不同區(qū)縣森林及城市綠地對PM2.5顆粒物的吸附效應(yīng) 229 5.10.1 北京市不同行政區(qū)森林植被對PM2.5日吸附量的估算 229 5.10.2 北京市不同行政區(qū)森林植被對PM2.5季節(jié)吸附量的估算 230 5.10.3 北京市不同行政區(qū)森林植被對PM2.5年度吸附量的估算 231 5.11 典型人工造林工程（平原百萬畝造林）對PM2.5顆粒物的吸附效應(yīng) 231 5.11.1 北京市平原造林工程對PM2.5日吸附量的估算 231 5.11.2 北京市平原造林工程對PM2.5季節(jié)吸附量的估算 232 5.11.3 北京市平原造林工程對PM2.5年度吸附量的估算 232 5.12 北京市典型森林及綠地滯塵總量估算 233 5.12.1 北京市城市公園綠地對PM2.5滯塵總量的估算 233 5.12.2 北京市不同區(qū)縣森林及城市綠地對PM2.5滯塵總量的估算 233 5.12.3 北京市不同環(huán)路區(qū)域森林及城市綠地對PM2.5滯塵總量的估算 234 5.12.4 典型人造林工程對PM2.5滯塵總量的估算 235 第6章 北京市PM2.5濃度時空變化與植被覆蓋格局的關(guān)系 236 6.1 北京市PM2.5濃度時空變化特征 236 6.1.1 PM2.5濃度時間變化特征 236 6.1.2 PM2.5濃度空間變化特征 238 6.2 PM2.5濃度與氣象因素的關(guān)系 241 6.2.1 氣象因素時間變化特征 241 6.2.2 不同季節(jié)大氣顆粒物濃度與氣象因素的關(guān)系 242 6.3 PM2.5濃度與土地利用類型的關(guān)系 245 6.3.1 土地利用時空變化特征 246 6.3.2 PM2.5濃度的空間分布 248 6.3.3 與土地利用類型的關(guān)系 254 6.3.4 基于LUCC的PM2.5濃度與林地覆蓋率的關(guān)聯(lián)分析 260參考文獻(xiàn) 269