不同绿化树种景观格局对城市局部小气候的影响初探
2017-06-27陈晓艳
陈晓艳
【摘要】:目的 研究不同的绿化树种对于城市小气候的影响效果。方法 通过遥感影像、实地采样的方法进行定量的分析。其中,选取的树种有白杨、法国梧桐、国槐以及油松。测量并分析四种树种在城市降温增湿上的作用效果。结果 实验结果表明,四种树种在城市绿化中,都可以起到减低温度,加大湿度的作用,而且作用的大小与植被覆盖率有直接的关系。作用效果也根据树种的不同而有所差异。降温的效果由好到差依次为:白杨、法国梧桐、国槐、油松;增湿的效果由好到差依次为:白杨、法国梧桐、国槐、油松。结论 不同绿化树种景观格局对城市局部小气候的改善确实有一定的作用,而且效果根据树种的不同会有明显差异。
【关键词】:绿化树种;景观格局;城市几笔小气候;影响
【引言】:城市绿地具有天然的生态服务功能,也就是说绿地可以在自行作用下改善人们的生活环境以及生态条件,尽可能为人们营造一种舒适的自然环境。随着这一概念的不断普及,越来越多的人开始注意生态环境的保护和恢复。城市绿化就是在这样一个背景下兴起的。林业部门这几年根据不同树种在改善生态环境上的不同作用,一直进行不断的研究,希望为人们选择一种最佳的树种,起到它应有的作用。研究表明,城市绿化的生态功能主要有通过蒸腾作用吸热以及降温增湿。其中,乔木在其中起到最佳的效果。由于乔木树冠茂盛,夏季往往可以形成自己独特的小气候对自热环境进行改善。本研究以四川自贡为例,对不同树种的降温增湿作用进行了定量的比较,成果显著,现报道如下:
1、研究地区与研究方法
1.1研究区特征
自贡地区的地势根据地区的不同差异显著,西北地区高,东南地区低,气候类型属于明显的亚热带湿润性季风气候,冬季干燥少于,夏季降雨较多,酷热难耐。尤其是近几年随着全球气候变暖趋势越来越严重,自贡市区的酷暑天气越来越多[1]。因此,面对这样特殊的气候,重视城市绿化,尽可能降低城市的温度,让人们感受到凉爽应该是目前的一项重点工作。此次是在自贡区的一处大学里选取几种绿化树种作为实验材料,研究其对城市温、湿度的影响。
1.2研究方法
此次研究在校园内共选了46个点作为观测点。在晴天条件下,于2015 年8 月15日至8月18 日的中午、下午,使用5 个 TAL-2 型干湿计分别对这 46 个采样点进行了为期 4 天的观测。并借助遥感数据处理平台ENVI 和 E-cognition,结合现场调研对影像图进行了树种分类,主要分为法国梧桐、白杨、国槐和油松。采用固定的仪器、定点、定时,专人在白杨、法桐、国槐、油松等 4 种不同绿化树种的树荫下及无植被覆盖区距离地面 1.4 m 高处同步测定温、湿度的变化情况,8 月 15 日晴转多云,8 月 16 日晴,8 月 17 日多云轉晴,南风 1 级,温度偏低,8 月 18日多云转晴,东北风 1 级,在 8 月 18 日的个别观测点附近有喷水。
2、结果和分析
2.1不同树种对温度的影响
借助地理信息系统软件 Arc GIS 及统计分析软件 SPSS 等对不同树种不同斑块的特征参数进行了统计分析。树种斑块面积、周长和形状指数均与其平均温度呈现出较低的负相关关系,树种是影响地表平均温度的主要因子,乔木覆盖面积是影响地表平均温度的关键因子,其次,形状指数是地表平均温度的重要影响因素。
另外,无植被覆盖地的气温日较差比较大,而树荫下的日较差较小。以 8 月 15 日为例,无植被覆盖地的日较差为 5.5 ℃,白杨的日较差为2.0 ℃,法桐的日较差为3.0 ℃,国槐的日较差为1.5 ℃,油松的日较差为2.0 ℃,几种绿化树种下的日较差平均值为 2.125 ℃。由此可见,植被具有明显的降温效果,每种树种下的大气温度皆低于对照(无植被覆盖地),而且植被覆盖度越高,降温效果越好。
综合4d的观测数据可见,每种树种都具有降温的效应,只是降温幅度不同而已。中午时段,4种树种的降温效应较大,尤其是8月15日晴天,气温较高的情况下,树荫的降温效应最大,法桐的平均降温率达到了25.1%,白杨24.6%,国槐23.5%,油松22.0%。各绿化树种中白杨的降温幅度最大,其次是梧桐,8月16日,白杨的日平均温度低于非植被对照点6.2℃,8月15日非植被的日均温最高达到了46℃,而所有树种下的日均温均低于38℃,4天中非植被、白杨、梧桐、国槐、油松的日平均温度分布范围分别为37.2~46℃、32.3~35.3℃、32.6~35.6℃、33.3~37.4℃,33.3~36.5℃,较差分别为8.8,3,3,4.1,3.2℃。
2.2不同树种对湿度的影响
与无植被覆盖地相比,不同绿化树种皆具有明显的增湿效应,无植被覆盖地的日平均相对湿度处于 20% ~30%,而绿化树种下的日平均相对湿度在 35% ~ 50%,白杨、法桐的增湿效果优于国槐和油松。4 d 的观测结果表明,喷水处周围观测点测定的相对湿度最高达到了72%,8 月 15 日不同树种下相对湿度大于 50% 的观测点有 3 个,8 月 16 日绿化树种下湿度大于50% 的有4 个观测点,8 月17 与18 日分别有6 个和 4 个。当空气相对湿度大于 50% 时,人们在这样的环境里会有舒适感[2],不同绿化树种增湿幅度大小依次为白杨>法桐>国槐>油松。
结论
(一)4 种绿化树种均具有良好的降温增湿效应,且植被覆盖度对其降温增湿效应有重要影响,两者具有正相关的关系。
(二)无植被覆盖地的气温日差比较大,而树荫下的日较差较小。每种树种下的大气温度皆低于对照(无植被覆盖地)。非植被的日均温变化幅度较大,绿化树种下的日平均温度变化比较平缓。
(三)不同树种的降温增湿效应有明显的差异,4种树种在中午时段的降温效应最明显。不同树种降温效应大小依次为白杨>法桐>国槐>油松,不同树种增湿效应的顺序为白杨>法桐>国槐>油松。
(四)不同树种的降温幅度随着其斑块的大小而动态变化。随着树种距离的增加,大部分树种斑块呈现出平均温度上升的趋势,但达到一定距离后,地表平均温度则出现渐变平稳的特点,因此,乔木的降温效应具有明显的影响范围。
【参考文献】:
[1]吕荣芳,王浩,王鹏龙,张建明.近25 a银川市城市化进程中热力景观格局演变分析[J].干旱区研究.2016(04):543.
[2]王方,牛振国,许盼盼.基于景观格局的常熟市地表热环境季节变化特征[J].生态学杂志.2016(12):321-322.