基于光譜特征的北京市冬季城市森林滯塵分布反演研究

蘇 凱,于 強,胡雅慧,劉智麗,王朋沖,張啟斌,朱濟友,牛 騰,裴燕如,岳德鵬

北京林業大學精準林業北京市重點實驗室，北京 100083

引 言

隨著城市化的快速發展，建筑工地，道路和車輛的粉塵排放量增加是空氣微粒污染嚴重的原因[1]。空氣微粒污染是許多地區的主要環境問題[2]。研究表明：空氣中微粒物質濃度的增加可導致上呼吸道感染，肺炎和支氣管炎患者人數的增加[3]。通常，將在重力作用下沉降到地面[3]的直徑大于10 μm的顆粒物質(PM10)，稱為落塵。落塵中的重金屬，特別是那些易于沉積在植物，土壤和水中的高毒性物質，通過食物鏈中的傳播和積累對生態環境和人類健康造成巨大破壞[4]。而城市森林可以阻擋塵埃氣流，植物葉片表面(如短柔毛和蠟狀表皮)可以使空氣中的顆粒被吸附并保留在植物葉子表面，稱為葉面滯塵[5]。與城市森林相比，非生物材料(如建筑表面)，其特點是表面積大但粗糙度低，滯塵效果一般[6]。而城市森林是減少城市大氣污染的重要過濾器，可以產生巨大的滯塵效益。

目前許多關于城市森林防塵的研究主要集中在植物葉片表面的滯塵能力比較[7]，植物滯塵機理[8-9]，以及滯塵組分分析[10]，取得了豐碩的成果。但現有的大多數研究都集中在小規模的滯塵分布上，在區域尺度上很少，冬季城市常綠植被的滯塵分布和影響更少。在秋季和冬季，落葉類植被的葉片逐漸掉落，這些植被不能繼續起到吸附灰塵以改善空氣的作用。在冬季，城市森林中的常綠植物可以吸收灰塵并凈化空氣。……