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PM2.5引发的城市雾霾天气是当前北京地区所面临的严峻问题,严重危及城市居民的健康。树木能够阻滞吸附大气中的颗粒物,其对颗粒物的去除效率受到自身生物学特征及环境因素等的影响,增加城市森林覆盖面积被认为是除控制源排放外减轻城市PM2.5污染的重要手段。北京正在进行大规模的城市绿化建设,从2012年开始在平原地区将新增加城市森林面积100万亩,在此背景下,对绿化树种的选择进行研究,使用具有较高的PM2.5阻滞吸附效率和较强的城市环境适应能力的树种进行绿化具有很强的现实意义;同样量化新造林区域的PM2.5去除效应对于评价城市森林的生态系统服务功能而言十分必要。针对上述目的,本研究:(1)采用综合指数法,对影响树木阻滞吸附PM2.5能力的树种生物学特性进行分析,并结合树种对城市环境的适应性建立了适用于控制PM2.5污染的城市绿化树种的选择方法,应用该方法对北京城市绿化常用的51种乔木树种和14种灌木树种进行了评价。(2)通过对北京平原地区2012年已经完成造林的区域进行抽样,共调查了174个新造林样地,使用干沉降模型,结合PM2.5干沉降速率及北京地区2013年气象数据、PM2.5浓度每小时数据,估算了北京已完成的部分平原造林区域的PM2.5去除效果。(3)综合以上树种评价结果和北京平原新造林PM2.5去除量,模拟优化树种选择情景下的PM2.5去除效果。研究结果显示:(1)圆柏等7种乔木树种和金银木等3种灌木树种的PM2.5阻滞吸附能力和城市环境适应能力都为强,而其余的大部分树种的两项能力为中或强。在北京针对PM2.5污染进行的城市绿化中可以优先考虑使用这些树种,其他树种可根据评价结果进行合理配置使用。(2)2012年完成的25.7万亩平原森林全年可去除PM2.5 26.66 t,平均单位叶面积去除量为0.27 g·m-2·yr-1。其中落叶树去除量为17.98 t,占总减少量的67.4%,常绿针叶树去除量为8.68 t,占总减少量的32.6%。平原造林将对北京的PM2.5污染起到一定的减轻作用,且随着树木生长去除作用将会增大。(3)单位叶面积PM25年去除量为全年降雨冲刷掉的颗粒物与最终叶表保留的颗粒物之和。落叶树种单位叶面积PM2.5去除量为0.27(0.21-0.27)g·m-2·yr-1,常绿针叶树单位叶面积PM2.5去除量为0.28(0.23-0.30)g·m-2·yr-1,去除量的大小受到风速、降雨量、降雨频率和树木LAI的影响。(4)综合树种评价结果和模型估算结果,在去除PM25阻滞吸附能力低的玉兰等7个树种后,新造林区域的PM2.5全年去除量可增加2.8%;以综合评价两项指标均为强的白榆等5个树种进行替换,PM2.5全年去除量可增加7.4%,优先选择PM2.5去除效率高的树种能够提高新造林的PM2.5去除效应。本文的研究结果可为北京及周边地区通过绿化造林控制PM2.5污染提供树种选择方面的参考,并可为评价城市森林的PM2.5去除效应提供量化依据。