过去几十年中,越来越多的研究者关注到城市森林对大气颗粒物(PM)的去除作用。这些研究揭示了沉降在城市森林上的大气PM的空气动力学以及影响城市森林去除PM的各种因素。值得注意的是,这些证据千差万别,甚至相互矛盾,且有些影响因素并不遵循普遍的规律。本综述试图在单木尺度、林分尺度以及区域尺度上理解城市森林和PM去除的关系,并总结了各尺度下对PM去除的混杂因素。颗粒大小和当地气象对各尺度都有很大影响。就单木尺度而言,PM的去除能力在很大程度上取决于叶片形态和表皮结构。而在林分尺度上,城市森林的生物物理特性和构型是关键因素。在城市和区域尺度上,PM去除能力的决定因素是森林覆盖率以及背景污染水平。

  研究展望:(1)空间和时间尺度是开展生态系统如何影响人类福祉研究的关键。因此,对各尺度影响因素的相互作用和决定因素的充分理解为城市森林与PM去除之间的关系研究提供了基础,并有利于开展基于自然的解决方案来减轻城市PM污染。(2)植物叶片对PM的滞纳和去除效率已得到广泛研究。然而,叶片并不是植物滞纳PM唯一的器官。树枝和树皮也有很大的表面作为PM的受体,但对二者滞纳PM潜力的认识还十分有限。(3)现场测量和建模模拟是广泛使用的方法,但现场测量具有许多不确定性,建模评估中存在简化。例如,用于城市和区域尺度PM质量评估的模型常忽略了植被特征,如叶片特征和构型设计。因此,应为PM去除建立一个包容性的研究范式和建模评估,并纳入多尺度相互作用的混杂因素。

  总的来说,本综述强调,在量化和评估城市森林对于PM的去除能力时,要考虑与特定尺度相对应的影响因素,这对后续在不同尺度开展城市森林的滞尘研究具有重要的指导意义。

  研究成果以"Review on the multi-scale interactions of urban forests and atmospheric particles: Affecting factors are scale-dependent among tree, stand and region"为题发表在Urban Forestry & Urban Greening上。该研究得到了国家自然科学基金(31971719)和上海交通大学新进青年教师启动计划(22×010500277)的资助。 文献链接:https://doi.org/10.1016/j.ufug.2022.127789