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本文以北京市NOx浓度时空动态变化为研究对象,进行了以下几个方面的研究:利用北京市环境保护监测中心发布的35个环境监测点的NOx实时浓度数据以确定不同区域NOx浓度值;通过对比分析环境监测中心5对典型植被区与非植被区以及北京市林果院4个城市森林生态监测站林内外NOx浓度差异,以探究城市森林对NOx的净化作用,并结合实时气象数据,探讨气象因子与NOx浓度之间的关系;通过手持便携式NOx气体监测仪对不同植物配置群落内NOx浓度进行测量,筛选适宜北京地区净化NOx的优势树种及配置模式,以期为北京城市生态建设及城市绿地植物配置规划设计提供科学的基础理论依据。本研究主要结论如下:(1)北京市NO2质量浓度2013-2017年整体呈下降的趋势:2014年[(55.59±21.13)μg/m3]>2013 年[(52.2±19.76)μg/m3]>2015 年[(48.82±20.63)μg/m3]>2016 年[(47.81±19.94)μg/m3]>2017年[(44.83±16.68)μg/m3];北京市 NO2质量浓度季节变化量为冬季最高,夏季最低;月变化呈现“U型”分布,每年于7-8月达到谷值。北京市NO2浓度空间分布呈城六区[(59.26±4.88)μg/m3]>西南部[(50.04±3.53)μg/m3]>东南部[(47.22±7.35)μg/m3]>西北部[(36.54±2.33)μg/m3]>东北部[(31.22±3.44)μg/m3],即城中心区域与南部区域NO2污染最为严重,且区域间NO2浓度有显著性差异(α=0.05,P<0.05)。(2)城市森林具有一定的净化NOx的作用,整体上表现为植被区<非植被区,植被区比非植被区浓度低约25.05%—61.21%。(3)城市森林林内NO2浓度低于林外,延庆镇[(33.11±7.38)μg/m3]>松山自然保护区[(9.25±5.16)μg/m3](1-4月数据);海淀北京植物园(林外)[(32.50±12.85)μg/m3]>西山森林公园[(23.56±12.44)μg/m3];朝阳农展馆[(52.66±13.86)μg/m3]>朝阳公园[(40.14±16.41)μg/m3](7-12月数据);亦庄开发区[(72.14±21.81)μg/m3]>大兴南海子公园[(32.22±12.41)μg/m3],进一步证明了城市森林对NO2具有一定的净化能力。此外对不同污染环境下各林内监测点NO2浓度进行多重比较发现,城市森林对NO2的净化能力有一定范围,且NO2区域浓度背景值、植被因素、人为活动均是城市森林净化NO2能力的影响因素。(4)气象因子(风速、温度、相对湿度、降雨量等)对城市森林内外的NO2浓度均有影响,且林外NO2浓度变化受影响更显著。其中,NO2浓度与风速、温度均呈负相关,且负相关关系均在林外达到统计显著(α=0.05,P<0.05);降雨对NO2浓度具有消减作用,降雨量、降雨时长、降雨强度等因素都会影响降雨过程对NO2浓度的减少率;相对湿度与NO2浓度呈正相关,但当相对湿度升高到一定水平后(平均相对湿度>80%),呈负相关关系。此外,在一次完整的重污染过程中,在污染清除阶段NO2浓度与温度呈负相关,与相对湿度呈正相关,而在污染的起始、积聚、加重三个阶段表现出相反关系。(5)对北京南海子公园内不同植物配置在生长季NOx浓度变化分析表明,NOx浓度日变化均呈“单峰单谷”型变化趋势;NOx浓度月均值7、8月最低,10月最高,表现为夏季低[(24.40±5.47)μg/m3],秋季高[(40.31±12.73)μg/m3]。各配置林内NOx浓度基本表现为阔灌复层林[(23.24±8.13)μg/m3]<阔叶混交林[(24.93±8.25)μg/m3]<阔叶纯林[(29.71±8.57)μg/m3]<针阔灌复层林[(30.9±9.47)μg/m3]<针阔混交林[(31.54 ±11.50)μg/m3]<针叶混交林[(35.88±12.52)μg/m3]<针叶纯林[(40.12±15.54)μg/m3]。建议城市绿地规划建设中,植物群落配置多选用阔灌复层模式、阔叶混交模式、阔叶纯林模式、针阔灌复层模式这四种形式进行合理化设计栽植,本研究筛选出的对NOx净化能力较强的乔灌木树种具体有:国槐、垂柳、银杏、二球悬铃木、大叶黄杨、金银木、铺地柏、油松。综上,城市森林对NOx具有一定的净化作用,且其净化量受环境背景浓度值、植被因素、气象因素、人为活动等影响。不同树种及群落配置模式对NOx的净化能力有差异,其中阔灌复层模式、阔叶混交模式、阔叶纯林模式、针阔灌复层模式效果最佳,国槐、垂柳、银杏、二球悬铃木、大叶黄杨、金银木、铺地柏、油松净化能力最强。本研究结论有助于为城市森林建设、城市绿地配置规划等提供基础性理论依据,以更好地净化城市大气中的NOx气体污染物。