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第1章 森林植被对PM2.5等颗粒物的调控1

1.1 引言1

1.2 森林植被对PM2.5等颗粒物的调控过程3

1.2.1 森林植被对PM2.5等颗粒物的影响过程概念模型5

1.2.2 森林植被调控空气颗粒物扩散综合平衡方程模型7

1.2.3 影响森林植被调控颗粒物的因素12

1.3 森林植被对PM2.5等颗粒物的调控机理19

1.3.1 森林植被对大气颗粒物的沉降机制19

1.3.2 森林植被对大气颗粒物的阻滞机制26

1.3.3 森林植被对大气颗粒物的吸附机制27

1.4 森林植被对PM2.5等颗粒物调控的主要作用方式30

1.4.1 沉降作用的测定方法30

1.4.2 阻滞作用的测定方法34

1.4.3 吸附作用的测定方法36

1.4.4 三种作用方式对比40

1.5 森林植被对大气颗粒物沉降、阻滞和吸附作用的关系40

第2章 森林植被对PM2.5等颗粒物的沉降作用44

2.1 不同地区森林植被对PM2.5的干沉降速率和沉降量的影响44

2.1.1 不同地区森林植被PM2.5的干沉降速率和沉降量日变化44

2.1.2 不同地区森林植被PM2.5的干沉降速率和沉降季节变化46

2.1.3 不同地区森林植被PM2.5沉降速率和沉降通量年变化48

2.2 不同类型森林植被PM2.5的干沉降速率50

2.2.1 不同类型森林植被PM2.5的干沉降速率日变化50

2.2.2 不同类型森林植被PM2.5的干沉降速率季节变化52

2.2.3 不同类型森林植被PM2.5的干沉降速率年变化53

2.3 森林植被对EC干沉降速率的影响54

2.3.1 不同地区森林植被对EC干沉降速率的影响54

2.3.2 不同类型森林植被对EC干沉降速率的影响57

2.4 森林植被对OC干沉降速率的影响60

2.4.1 不同地区森林植被对OC干沉降速率的影响60

2.4.2 不同类型森林植被对OC干沉降速率的影响62

第3章 森林植被对PM2.5等颗粒物的阻滞作用67

3.1 带状人工林内的空气颗粒物浓度变化特征67

3.1.1 带状人工林内空气颗粒物浓度的年变化特征67

3.1.2 带状人工林内空气颗粒物浓度的季节分布特征69

3.1.3 带状人工林内空气颗粒物浓度分布的日变化特征74

3.1.4 典型天气下的带状人工林内空气颗粒物浓度的日变化特征81

3.2 带状人工林对空气颗粒物的阻滞功能87

3.2.1 带状人工林对空气颗粒物阻滞功能的年变化特征87

3.2.2 带状人工林对空气颗粒物阻滞功能的季节变化特征89

3.2.3 带状人工林对空气颗粒物阻滞效率的日变化特征92

3.3 片状人工林内空气颗粒物浓度的变化特征98

3.3.1 片状人工林内空气颗粒物浓度的年变化特征98

3.3.2 片状人工林内空气颗粒物浓度的季节特征100

3.3.3 片状人工林内外空气颗粒物浓度的日变化特征107

3.3.4 典型天气下的片状人工林内空气颗粒物的日变化特征115

3.4 片状人工林对空气颗粒物的阻滞功能120

3.4.1 片状人工林对空气颗粒物阻滞功能的年变化特征120

3.4.2 片状人工林对空气颗粒物阻滞功能的季节变化特征122

3.4.3 片状人工林对空气颗粒物阻滞效率的日变化特征127

3.5 人工林结构与阻滞功能模型132

3.5.1 带状人工林结构与阻滞功能模型133

3.5.2 带状人工林结构与阻滞功能耦合模型143

3.5.3 片状人工林结构与阻滞功能模型143

3.5.4 片状人工林结构与阻滞功能耦合模型154

3.6 以阻滞空气颗粒物为目的的适宜人工林结构155

3.6.1 适宜的带状人工林结构155

3.6.2 适宜的片状人工林结构159

第4章 森林植被对PM2.5等颗粒物的吸附功能165

4.1 乔木叶片对不同粒径颗粒物的吸附分析166

4.1.1 叶表面吸附颗粒物的水溶性组分分析166

4.1.2 叶表面吸附不同粒径颗粒物的季节变化168

4.1.3 蜡质层吸附不同粒径颗粒物的季节变化173

4.1.4 乔木叶片对不同粒径颗粒物的吸附情况综合分析177

4.2 灌木叶片对不同粒径颗粒物的吸附分析179

4.2.1 叶表面吸附颗粒物的水溶性组分分析179

4.2.2 叶表面吸附不同粒径颗粒物的季节变化179

4.2.3 蜡质层吸附不同粒径颗粒物的季节变化181

4.2.4 灌木叶片对不同粒径颗粒物的吸附情况综合分析182

4.3 草本和藤本植物叶片对不同粒径颗粒物的吸附分析182

4.3.1 叶表面吸附颗粒物的水溶性组分分析182

4.3.2 叶表面吸附不同粒径颗粒物的季节变化183

4.3.3 蜡质层吸附不同粒径颗粒物的季节变化184

4.3.4 草本和藤本植物叶片对不同粒径颗粒物的吸附情况综合分析186

4.4 植物叶片吸附颗粒物能力与叶面微结构的关系186

4.4.1 植物叶片上表面微结构特征与不同粒径颗粒物188

4.4.2 植物叶片下表面微结构特征与不同粒径颗粒物193

4.5 树皮和树枝对不同粒径颗粒物的吸附分析197

4.5.1 树皮吸附不同粒径颗粒物的季节变化198

4.5.2 多年生树枝吸附不同粒径颗粒物的季节变化199

4.5.3 一年生树枝吸附不同粒径颗粒物的季节变化201

4.5.4 与叶片对不同粒径颗粒物的吸附比较203

4.6 单株植物对不同粒径颗粒物的吸附分析204

4.6.1 单株植物对颗粒物吸附量的整体情况204

4.6.2 单株植物对PM2.5的吸附量分析206

4.6.3 单株植物对PM10的吸附量分析208

4.6.4 单株植物对TSP的吸附量分析209

第5章 北京市典型城市绿地及森林对PM2.5等颗粒物的调控效应211

5.1 北京市典型森林公园对PM2.5等颗粒物的阻滞效应211

5.1.1 北京市城市公园绿地对PM2.5日阻滞量的估算215

5.1.2 北京市城市公园绿地对PM2.5季节、年阻滞量的估算215

5.2 北京市不同区县森林及城市绿地对PM2.5等颗粒物的吸附效应216

5.3 北京市不同环路区域森林及城市绿地对PM2.5颗粒物的阻滞效应218

5.3.1 北京市不同环路绿地对PM2.5日阻滞量的估算218

5.3.2 北京市不同环路绿地对PM2.5季节阻滞量的估算218

5.3.3 北京市不同环路绿地对PM2.5年阻滞量的估算219

5.4 典型人工造林工程（平原百万亩造林）对PM2.5颗粒物的阻滞效应219

5.4.1 北京市平原造林工程对PM2.5日、季节阻滞量的估算219

5.4.2 北京市平原造林工程对PM2.5年度阻滞量的估算220

5.5 北京市典型森林公园对PM2.5颗粒物的沉降效应220

5.5.1 北京市城市公园绿地对PM2.5日沉降量的估算221

5.5.2 北京市城市公园绿地对PM2.5季节沉降量的估算221

5.5.3 北京市城市公园绿地对PM2.5年度沉降量的估算222

5.6 北京市不同区县森林及城市绿地对PM2.5颗粒物的沉降效应223

5.6.1 北京市不同行政区森林植被对PM2.5日沉降量的估算223

5.6.2 北京市不同行政区森林植被对PM2.5年沉降量的估算224

5.7 北京市不同环路区域森林及城市绿地对PM2.5颗粒物的沉降效应224

5.7.1 北京市不同环路绿地对PM2.5日沉降量的估算224

5.7.2 北京市不同环路绿地对PM2.5季节沉降量的估算225

5.7.3 北京市不同环路绿地对PM2.5年度沉降量的估算226

5.8 典型人工造林工程（平原百万亩造林）对PM2.5颗粒物的沉降效应226

5.8.1 北京市平原造林工程对PM2.5日滞留量的估算226

5.8.2 北京市平原造林工程对PM2.5季节沉降量的估算226

5.8.3 北京市平原造林工程对PM2.5年度沉降量的估算227

5.9 北京市典型森林公园对PM2.5颗粒物的吸附效应228

5.9.1 北京市城市公园绿地对PM2.5日吸附量的估算228

5.9.2 北京市城市公园绿地对PM2.5季节吸附量的估算228

5.9.3 北京市城市公园绿地对PM2.5年度吸附量的估算229

5.10 北京市不同区县森林及城市绿地对PM2.5颗粒物的吸附效应229

5.10.1 北京市不同行政区森林植被对PM2.5日吸附量的估算229

5.10.2 北京市不同行政区森林植被对PM2.5季节吸附量的估算230

5.10.3 北京市不同行政区森林植被对PM2.5年度吸附量的估算231

5.11 典型人工造林工程（平原百万亩造林）对PM2.5颗粒物的吸附效应231

5.11.1 北京市平原造林工程对PM2.5日吸附量的估算231

5.11.2 北京市平原造林工程对PM2.5季节吸附量的估算232

5.11.3 北京市平原造林工程对PM2.5年度吸附量的估算232

5.12 北京市典型森林及绿地滞尘总量估算233

5.12.1 北京市城市公园绿地对PM2.5滞尘总量的估算233

5.12.2 北京市不同区县森林及城市绿地对PM2.5滞尘总量的估算233

5.12.3 北京市不同环路区域森林及城市绿地对PM2.5滞尘总量的估算234

5.12.4 典型人造林工程对PM2.5滞尘总量的估算235

第6章 北京市PM2.5浓度时空变化与植被覆盖格局的关系236

6.1 北京市PM2.5浓度时空变化特征236

6.1.1 PM2.5浓度时间变化特征236

6.1.2 PM2.5浓度空间变化特征238

6.2 PM2.5浓度与气象因素的关系241

6.2.1 气象因素时间变化特征241

6.2.2 不同季节大气颗粒物浓度与气象因素的关系242

6.3 PM2.5浓度与土地利用类型的关系245

6.3.1 土地利用时空变化特征246

6.3.2 PM2.5浓度的空间分布248

6.3.3 与土地利用类型的关系254

6.3.4 基于LUCC的PM2.5浓度与林地覆盖率的关联分析260

参考文献269