随着城市化进程的加剧,大型城市中的空气污染成为一个亟需解决的环境问题。由于城市中工业生产、交通运输、人口迁移等工业、经济活动的进行,城市区域的空气质量问题相比其他区域更加严峻。主要空气污染物,如可悬浮固体颗粒物(PM2.5,PM10等)、二氧化硫、氮氧化物、臭氧都可能会提高呼吸系统和心血管系统相关疾病的发病风险。在北京市,经过多年的空气治理,氮氧化物的浓度虽有所降低但仍未达到清洁空气的标准,因此,如何更进一步的减轻氮氧化物空气污染是公众重点关注的一个问题。城市环境中的植物,尤其是乔木被认为具有净化空气污染物的重要生态价值,乔木一方面可以通过叶片的滞尘效应减轻可悬浮固体颗粒物污染,另一方面,通过气孔吸收与叶面沉降作用,部分气态污染物,如氮氧化物、二氧化硫、臭氧可以被乔木冠层吸收。近年来,许多研究开始关注城市植物的空气净化功能,但大部分研究基于沉降模型估算城市绿地的整体污染物净化效应,少有研究在较大范围内基于实地测量方法来估算城市树木的氮氧化物净化量。本研究选取了北京市常见的四种城市绿化树种(国槐、毛白杨、白蜡、柏),基于稳定同位素示踪的方法估算了这些树木对氮氧化物的净化量。本研究还将植物个体的吸收量数据结合群落生物量调查数据,估算了北京市典型公园(石榴庄公园)与城市核心区域中乔木群落的氮氧化物净化总量和生态服务价值。本研究试图回答如下科学问题:1)如何量化城市常见绿化乔木的氮氧化物吸收量?2)不同物种的乔木的吸收量是否有明显差别?3)如何通过计算群落总体吸收量来估算城市植被提供的净化服务功能价值?结合原位采样、实验室测量、模型估计等手段,本研究取得了如下主要结论:1)通过实验,本研究发现四种乔木都对公路附近机动车尾气、大气氮沉降中具有较低δ15N特征的气态氮源存在响应与吸收,靠近公路树木叶片的δ15N显著低于远离公路树木叶片的δ15N。2)基于贝叶斯混合模型的估算,本研究得到四种乔木单位叶生物量下的氮氧化物吸收量为1.57～4.17 mg N/gDw。3)基于群落植被调查和遥感影像估计,本研究估计石榴庄公园乔木群落单位叶面积下年吸收量为0.59～2.08g/m2,北京市核心区(城六区)园林内乔木年吸收量为0.69～1.41 g/m2,年总吸收量为627 ton。北京市城六区绿地植被的单位叶面积每年吸收能力为0.94 g/m2,每年总吸收能力达到1303.63 ton4)基于替代成本法,本研究分别估算了城六区园林乔木和城市绿地净化空气氮氧化物的生态服务价值,其中园林乔木每年可提供价值为79.20万元的净化服务,而城市绿地提供的服务价值则为164.67万元。