北京園林綠化樹種降溫增濕功能研究

王利東等

摘 要：選取北京植物園內(nèi)典型綠化植被區(qū)，對(duì)林內(nèi)外溫濕度等進(jìn)行相關(guān)研究，探討園林綠化樹種降溫增濕功能。結(jié)果表明：林內(nèi)比林外氣溫月平均降低0.03～0.48℃，日降低溫度最高達(dá)2.06℃，月平均濕度增加1.44%～3.95%RH，日增加濕度最高為15.7%RH，說(shuō)明綠化植被具有良好的降溫增濕作用。因此，在城市建設(shè)中應(yīng)加強(qiáng)綠化植被建設(shè)，以利于改善生態(tài)環(huán)境，有益于人類的身體健康。

關(guān)鍵詞：北京；綠化樹種；降溫增濕

中圖分類號(hào) S73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2015）05-101-03

Abstract：This paper studied forest temperature and humidity of typical green vegetation area in Beijing Botanical Garden，discussing temperature decreasing and humidity increasing function of landscaping trees. The results showed that：air temperature inside forest was higher than it outside forest，and maximum of temperature diurnally decreased reached 2.06℃；monthly average humidity increased 1.44%～3.95%RH，and maximum of humidity diurnally increased was maximum of temperature diurnally decreased reached，which represented that vegetation had strong ability of temperature decreasing and humidity increasing. Therefore，vegetation afforesting should be strengthened in urban construction，that was in favor of improving ecological environment and human bodies.

Key words：Beijing；Landscaping trees；Temperature decreasing and humidity increasing

近年來(lái)，隨著全球氣候變暖，城市熱環(huán)境逐漸惡化，對(duì)城市人群的生活和生產(chǎn)影響也逐漸加強(qiáng)[1]。隨著我國(guó)城市化建設(shè)的迅速發(fā)展，對(duì)城市生態(tài)文明建設(shè)的重視程度越來(lái)越高，而城市生態(tài)文明建設(shè)的一個(gè)重要標(biāo)志就是城市綠化的水平。植物通過(guò)強(qiáng)大的光合作用，可以有效固氮釋氧、降低周圍空氣的溫度、增加空氣濕度，從而改善城市空氣質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)城市生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)[2-3]。城市化的發(fā)展促進(jìn)了人們對(duì)綠化的重視，而合理的綠化樹種選擇離不開(kāi)其功能的發(fā)揮。植物最重要的功能之一是降溫增濕，從而改變小氣候，植物通過(guò)蒸騰作用來(lái)調(diào)節(jié)空氣濕度[4]。探討城市園林樹種增濕降溫效應(yīng)，是實(shí)現(xiàn)城市生態(tài)園林的基本方法，在調(diào)節(jié)空氣溫度以及相對(duì)濕度方面具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[5]。為此，筆者選取北京植物園內(nèi)典型綠化植被區(qū)進(jìn)行研究分析，探討其對(duì)城市降溫增濕效應(yīng)的作用，為園林綠化建設(shè)樹種選擇和配置提供依據(jù)。

1 研究方法

1.1 研究地概況 研究地點(diǎn)位于北京市植物園內(nèi)，選取林內(nèi)林外氣象站觀測(cè)數(shù)據(jù)，分析林木降溫增濕功能。如圖1所示，林內(nèi)氣象觀測(cè)站設(shè)置在距梁?jiǎn)⒊箹|北側(cè)100m的綠地內(nèi)，此綠地內(nèi)栽有油松（Pinus tabuliformis）、國(guó)槐（Sophora japonica Linn.）、白蠟（Fraxinus chinensis）、紅松（Korean Pine）、銀杏（Ginkgo biloba Linn.）等長(zhǎng)勢(shì)良好的大規(guī)格樹木，樹齡均在10a以上，平均樹高12m，林分的葉面積指數(shù)約為2.5，郁閉度0.55，灌木以大葉黃楊（Buxus megistophylla Lévl.）為主。林外氣象觀測(cè)站設(shè)置在梁?jiǎn)⒊刮鞅眰?cè)的空曠草坪上。

1.2 研究方法 在林內(nèi)和林外設(shè)置Weather meter自動(dòng)氣象站，包括WD.19-LWD-1地表溫度傳感器、HMP45D空氣溫濕度傳感器、BYT2凈輻射傳感器、SL2-1型雨量器、FYF-1三杯風(fēng)向風(fēng)速表等儀器，各氣象儀器的布置和觀測(cè)均按《地面氣象觀測(cè)規(guī)范》的要求進(jìn)行。林內(nèi)、林外各種氣象要素值的觀測(cè)時(shí)間為2013年6月至2014年1月，以1h為時(shí)間間隔監(jiān)測(cè)取值，包括太陽(yáng)輻射（w/m2）、氣溫（℃）、相對(duì)濕度（%RH）、土壤溫度（℃）、降雨量（mm）、風(fēng)速（m/s）和風(fēng)向。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析 大氣溫度、大氣濕度、土壤溫度等氣象要素林內(nèi)外小氣候特征的差異是采用林內(nèi)外小氣候特征對(duì)比方法來(lái)分析的，表示為同期林外氣象要素與林內(nèi)氣象要素的差值，即氣象要素差值=林外氣象要素值-林內(nèi)氣象要素值。太陽(yáng)輻射、降水量等氣象要素林內(nèi)外小氣候特征的差異是利用林內(nèi)外比值關(guān)系進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的，表示為同期林內(nèi)氣象要素與林外氣象要素的比值，即氣象要素比值（%）=林內(nèi)氣象要素值/林外氣象要素值×100。

2 結(jié)果與分析

2.1 林內(nèi)外太陽(yáng)輻射量比較 林內(nèi)外地表太陽(yáng)輻射量如表1所示，由表1可知：林內(nèi)月累積太陽(yáng)輻射量與林外相差很大，林內(nèi)占林外比率為11.04%～16.66%，隨著月份的推移，輻射量呈先增大后減小的趨勢(shì)，在6月份達(dá)到最大值，林外為157 435.7w/m2，林內(nèi)為20 953w/m2。這主要是由于林內(nèi)枝葉密集，阻擋太陽(yáng)輻射進(jìn)入造成的，6～8月份（夏季），由于太陽(yáng)高度角較大，林內(nèi)枝葉也比較繁茂，林外輻射量高達(dá)林內(nèi)輻射量近7倍；此外，這種相對(duì)數(shù)值的變化還與林冠結(jié)構(gòu)層次有關(guān)，在很大程度上取決于林分的葉面積指數(shù)。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論 （1）北京植物園內(nèi)，在夏季，林內(nèi)比林外氣溫月平均降低0.03～0.48℃，日降低溫度最高達(dá)2.06℃，月平均濕度增加1.44%～3.95%RH，日增加濕度最高為15.7%RH，起到降溫保濕的作用；在春季，林內(nèi)比林外氣溫月平均增高0.03～0.23℃，日增加溫度最高達(dá)1.72℃，月平均濕度降低0.82%～15.80%RH，日降低濕度最高為16%RH，起到保溫降濕的作用。（2）太陽(yáng)輻射量在6月份達(dá)到最大值，林外為157 435.7w/m2，林內(nèi)為20 953w/m2，林內(nèi)輻射量?jī)H占林外輻射量的13.31%，林內(nèi)平均風(fēng)速為0.22m·s-1，林外平均風(fēng)速為0.83m·s-1，林外瞬時(shí)風(fēng)速最大可達(dá)9.65m·s-1，林分可消減風(fēng)速53%～96%。

3.2 討論 綠化樹種的樹體在蒸騰釋水時(shí)吸收大量熱能、釋放大量水蒸汽，增加空氣濕度[6]，綠化的葉片對(duì)太陽(yáng)輻射的能量吸收多而釋放少，因此種植綠化樹種可有效降低局部區(qū)域氣溫、增加空氣濕度[7]。馬秀枝等[8]研究校園行道樹的降溫增濕作用發(fā)現(xiàn)，綠化樹種具有明顯降溫增濕作用，對(duì)于改善小氣候、增加人類舒適涼爽度具有積極作用；栗輝等[9]對(duì)黑龍江省森林植物園內(nèi)綠化植被研究發(fā)現(xiàn)，植被區(qū)溫度明顯低于市區(qū)，而濕度明顯高于市區(qū)，說(shuō)明植被具有良好的降溫增濕作用；本研究中，通過(guò)對(duì)比林內(nèi)外溫濕度發(fā)現(xiàn)，林內(nèi)溫度低于林外溫度，而濕度則呈現(xiàn)相反的趨勢(shì)，這與以往學(xué)者研究所得結(jié)論完全一致。本試驗(yàn)僅探討和分析了綠化樹木對(duì)于降低大氣和地表溫度、增加空氣濕度幾個(gè)方面的效應(yīng)，樹木的其它生態(tài)功能，如遮光效應(yīng)、阻擋紫外輻射、防風(fēng)、降低CO2濃度、增加O2濃度、吸塵、降噪以及吸收大氣中的有害污染物的功能等等，這些有待于今后作進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)

[1]宮玖兵.城市熱島與下墊面結(jié)構(gòu)的關(guān)系研究[D].天津：天津大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，2003.

[2]蘇泳嫻，蘇泳嫻，黃光慶，等.城市綠地的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)研究進(jìn)展[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2011，31（23）：7287-7300.

[3]張艷麗，費(fèi)世民，李智勇，等.成都市沙河主要綠化樹種固碳釋氧和降溫增濕效益[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2013，33（12）：3878-3887.

[4]莫健彬，王麗勉，秦俊，等.上海地區(qū)常見(jiàn)園林植物蒸騰降溫增濕能力的研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，35（30）：9506-9510.

[5]陳少鵬，莊倩倩，郭太君，等.長(zhǎng)春市園林樹木固碳釋氧與增濕降溫效應(yīng)研究[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，51（4）：750-756.

[6]劉振威，孫麗，馬杰，等. 校園內(nèi)不同綠化樹種片林生態(tài)效應(yīng)研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005，33（5）：822-825.

[7]崔同林，馬獻(xiàn)良，繆永新.道路綠化樹種選擇的基本原理及其應(yīng)用[J].林業(yè)建設(shè)，2005，1：38-40.

[8]馬秀枝，李長(zhǎng)生，陳高娃，等.校園內(nèi)行道樹不同樹種降溫增濕效應(yīng)研究[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，32（1）：125-130.

[9]栗輝，劉曉東，邢軍會(huì).黑龍江省森林植物園固碳釋氧及降溫增濕效益[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，36（11）：39-47.

（責(zé)編：張宏民）