社區(qū)公園典型植物群落夏冬季小氣候適宜性研究★

郭君儀 彭 歷 李 彬

(北方工業(yè)大學(xué)建筑與藝術(shù)學(xué)院,北京 100144)

在我國，社區(qū)公園(G12)被歸類于城市綠地系統(tǒng)(G)中公園綠地(G1)之一，具體定義為用地獨(dú)立，具有基本的游憩和服務(wù)設(shè)施，主要為一定社區(qū)范圍內(nèi)居民就近開展日常休閑活動(dòng)服務(wù)的綠地(規(guī)模宜大于1 hm2)[1]。隨著城市化建設(shè)的快速發(fā)展，城市各地加大對(duì)公園綠地的建設(shè)力度。而由于社區(qū)公園是與城市居民距離最近、生活最為密切相關(guān)的城市公園綠地，因此它對(duì)于居民的戶外活動(dòng)及社會(huì)交往起著非常重要的作用。而植物作為社區(qū)公園中占據(jù)絕大部分面積的元素，更是重中之重。如今，對(duì)于社區(qū)公園主流的研究方向始終圍繞在空間的人性化以及美學(xué)角度的研究上，而對(duì)于社區(qū)公園綠地植物的生態(tài)效益研究較少。因此，筆者選取石景山區(qū)古城公園內(nèi)四處典型植物群落進(jìn)行監(jiān)測，比較研究其夏冬季小氣候適宜性以及對(duì)人體舒適度的影響，并從植物的生態(tài)效益入手，對(duì)石景山區(qū)社區(qū)公園的植物配置提出可供參考的優(yōu)化意見。

1 研究區(qū)概況

古城公園是1981年石景山區(qū)建設(shè)的第一座社區(qū)公園，占地2.33 hm2，公園很小，人卻很多，游人密度極大。

經(jīng)過對(duì)古城公園內(nèi)植物景觀配置進(jìn)行觀察與分類，最終選取四處典型植物群落作為監(jiān)測點(diǎn)：

監(jiān)測點(diǎn)1：常綠喬木(雪松、油松、儈柏)+常綠灌木(鋪地柏)+落葉灌木(連翹)+地被(高羊茅)；

監(jiān)測點(diǎn)2：常綠喬木(儈柏、白皮松)+落葉喬木(國槐)+常綠灌木(龍地柏)+落葉灌木(木槿、黃刺梅球、丁香、紅王子錦帶)+地被(月季、鳶尾)；

監(jiān)測點(diǎn)3：落葉喬木(國槐、銀杏)+常綠灌木(鋪地柏)+落葉灌木(紫薇、迎春)+地被(高羊茅)；

監(jiān)測點(diǎn)4：常綠灌木(龍地柏)+落葉灌木(丁香、黃刺梅球)+地被(高羊茅)。

2 研究方法

監(jiān)測儀器：KESTREL 4500 小型氣象站。

監(jiān)測時(shí)間：6月14日～6月16日8:00～18:00；12月4日～12月6日8:00～18:00。

監(jiān)測內(nèi)容:空氣溫度(TP)、相對(duì)濕度(RH)、風(fēng)速。

監(jiān)測過程：在四處典型植物群落樣地同時(shí)進(jìn)行監(jiān)測，記錄在同一時(shí)間下各樣地距地面1.5 m 處的溫度、濕度、風(fēng)速，每整點(diǎn)前后無間斷監(jiān)測5 min，實(shí)驗(yàn)選擇夏季晴朗、少云的相似天氣，為了保證數(shù)據(jù)的真實(shí)性和準(zhǔn)確性，監(jiān)測方式為在同一位置連續(xù)監(jiān)測3 d。

3 結(jié)果分析

3.1 空氣溫度

由圖1可見：

1)古城公園中各典型植物群落的溫度基本全部低于氣象局播報(bào)溫度，盡管部分時(shí)間段溫度出現(xiàn)略微超出氣象局播報(bào)溫度的情況(監(jiān)測點(diǎn)1在18：00前后溫度為34.13 ℃，而氣象局播報(bào)溫度為34 ℃)，平均值仍低于播報(bào)平均溫度。

2)一天之中，除部分時(shí)間段外，各監(jiān)測點(diǎn)由高到低排序?yàn)楸O(jiān)測點(diǎn)4>監(jiān)測點(diǎn)1>監(jiān)測點(diǎn)3>監(jiān)測點(diǎn)2。

3)一天之中，10：00各監(jiān)測點(diǎn)溫度與氣象局播報(bào)溫度差距最大，而到了11：00前后溫度有大幅度升高，除監(jiān)測點(diǎn)2外其余三點(diǎn)與播報(bào)溫度差在1 ℃以內(nèi)。

4)在14：00,15：00,16：00時(shí)，氣象局播報(bào)溫度均為36 ℃，而監(jiān)測點(diǎn)溫度先在15：00時(shí)升高，與播報(bào)溫度差值縮小，后又在16：00時(shí)降溫，與播報(bào)溫度差值增加。

由此可見，植物群落對(duì)于降低溫度起到很大作用，其中，高大喬木的郁閉度是降溫的重要手段之一。上層植物郁閉度越高，太陽輻射能夠直達(dá)該區(qū)域的面積越小，對(duì)局部溫度的影響降低，再加上其他中層植物如常綠小喬木或灌木對(duì)于周邊漫反射的阻礙，局地空間的溫度較其余郁閉度不足或植物種植較少空間的小氣候有所降低。另外，由于郁閉度能減少太陽直射對(duì)于局地溫度的影響，因此種植有高大落葉喬木的監(jiān)測點(diǎn)溫度變化較其他監(jiān)測點(diǎn)平穩(wěn)。

3.2 相對(duì)濕度

根據(jù)各監(jiān)測點(diǎn)所測得的古城公園各典型植物群落空間以及路邊相對(duì)濕度對(duì)比可知(見圖2)。

1)所有監(jiān)測點(diǎn)相對(duì)濕度均高于路邊相對(duì)濕度，且四個(gè)點(diǎn)相對(duì)濕度差距并不十分明顯，數(shù)據(jù)差最大為12：00，監(jiān)測點(diǎn)3高于監(jiān)測點(diǎn)4約3.36%。且在一天之中，各監(jiān)測點(diǎn)相對(duì)濕度值均呈先降低再在傍晚約17：00前后升高狀態(tài)，其中8：00～9：00濕度變化最大，每個(gè)監(jiān)測點(diǎn)相對(duì)濕度值均降低約8%。

2)一天之中，相對(duì)濕度平均值監(jiān)測點(diǎn)2>監(jiān)測點(diǎn)3>監(jiān)測點(diǎn)1>監(jiān)測點(diǎn)4，(而在10：00，12：00，13：00前后監(jiān)測點(diǎn)3的相對(duì)濕度值高于監(jiān)測點(diǎn)2)。

3)監(jiān)測點(diǎn)與路邊相對(duì)濕度差值最大點(diǎn)出現(xiàn)在12：00，此時(shí)監(jiān)測點(diǎn)3相對(duì)濕度比路邊相對(duì)濕度高4.27%。

由于古城公園植物景觀配置較好，所以各植物群落空間相對(duì)濕度值變化較穩(wěn)定且相差不明顯，且最豐富的植物群落(監(jiān)測點(diǎn)2)的夏季相對(duì)濕度均值最高。在太陽輻射相對(duì)較弱時(shí)，較高的郁閉度是植物景觀空間增濕的最佳手段之一，而中午或者下午太陽輻射程度極強(qiáng)以至于最高時(shí)，各典型植物配置空間中落葉喬木較高的郁閉度對(duì)濕度的控制并不明顯，植物蒸騰作用流失相應(yīng)量水分，因此，常綠喬木與落葉喬木對(duì)相對(duì)濕度的控制能力基本相同。

3.3 風(fēng)速

根據(jù)各監(jiān)測點(diǎn)所測得的古城公園各典型植物群落空間風(fēng)速對(duì)比可知，一天之中風(fēng)速的變化并不十分明顯，但通過數(shù)據(jù)仍能看出，最豐富的植物群落空間環(huán)境風(fēng)速較其他而言最低，常綠喬木與落葉喬木對(duì)于環(huán)境風(fēng)速的影響基本一致，但帶有喬木的植物群落空間環(huán)境風(fēng)速均低于無喬木空間。

綜合以上分析可見，在炎熱的夏季，盡管由于太陽輻射強(qiáng)弱變化影響植物自身蒸騰作用，提高植物景觀配置的豐富度和郁閉度仍是植物群落空間降溫增濕防風(fēng)、改善局地空間小氣候的有效手段。

而在寒冷的冬季，植物群落空間中的常綠植物是降低風(fēng)速的重要手段。

4 人體舒適度

將監(jiān)測所得數(shù)據(jù)代入人體舒適度指數(shù)計(jì)算公式，獲得的人體舒適度數(shù)值與人體舒適度分級(jí)進(jìn)行分析比較[2]。

結(jié)合人體舒適度分級(jí)表可知，由于北京夏季持續(xù)高溫，各植物群落夏季舒適度均在4級(jí)以上，但各監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，植物配置最為豐富的監(jiān)測點(diǎn)2(常綠喬木+落葉喬木+常綠灌木+落葉灌木+地被)相比其他而言最為舒適。而缺少喬木的監(jiān)測點(diǎn)4由于有利于空氣流動(dòng)，風(fēng)速較快，最終計(jì)算舒適度值上優(yōu)于監(jiān)測點(diǎn)1(常綠喬木+常綠灌木+落葉灌木+地被)。即便如此，在炎熱夏季的高強(qiáng)度太陽輻射下，人們更傾向于選擇監(jiān)測點(diǎn)1的樹蔭進(jìn)行短暫休憩。

由此可見，在炎熱的夏季，落葉喬木的郁閉度、喬木的數(shù)量、常綠灌木的圍合度以及植物自身的蒸騰作用等，是影響社區(qū)公園小氣候適宜性以及人體舒適度的重要手段。

冬季人體舒適度：根據(jù)人體舒適度指數(shù)分級(jí)表可知，各監(jiān)測點(diǎn)舒適度可分為兩級(jí)，監(jiān)測點(diǎn)1和監(jiān)測點(diǎn)2為-2級(jí)，監(jiān)測點(diǎn)3和監(jiān)測點(diǎn)4為-3級(jí)，而這兩組監(jiān)測點(diǎn)主要差距在于有無常綠喬木。

在寒冷的冬季，無太多遮擋、太陽輻射強(qiáng)度高提升溫度以及喬灌木的較強(qiáng)擋風(fēng)能力是提升人體舒適度的重要手段，因此，合理的常綠喬灌木數(shù)量至關(guān)重要。

5 小結(jié)與討論

古城公園作為石景山區(qū)的第一個(gè)社區(qū)公園，面積雖小，但植物長勢相對(duì)成熟，植物群落搭配較合理，這對(duì)于改善局地空間園林小氣候以及提高人體舒適度起到很大作用。但通過監(jiān)測結(jié)果及數(shù)據(jù)分析證明，落葉喬木的郁閉度、植物群落豐富度、常綠灌木的圍合度、植物自身蒸騰作用以及常綠喬木的擁有量等都是進(jìn)一步改善石景山區(qū)社區(qū)公園小氣候以及提高人體舒適度的重要手段，這為今后社區(qū)公園植物景觀配置提供了生態(tài)化參考建議。

然而，在此基礎(chǔ)上，具體植物類型最合適的比例仍有待更深層次的研究。