城市绿地小气候环境效应和绿化策略研究 ——以西安为例

论文摘要

城市绿地是城市生态系统中重要的组成部分,为越来越多的城市居民提供安全保障。城市小气候环境对人们的生产、生活产生直接影响,而城市绿地所能提供的增湿降温、遮荫、调节风速和缓解城市热岛效应等效益也越来越受到关注和重视。探索和研究城市绿地同城市小气候的关系对于指导城市绿地系统规划设计,改善人居环境质量,节能环保等方面都有着十分重要的意义。本文主要包括以下的内容:首先,对小气候的研究意义和其现状进行了阐述,并结合国内外研究进展对城市小气候发展趋势做了展望。实地选择西安市区典型的公园绿地进行了定时定点的观测,并用数学工具对指标进行了分析,研究发现:1)春季的观测日的温湿度日幅变化差异较大,气温大小顺序是:P1＜裸地,树下＜阴影下＜对照草地,P2＜硬质小广场,湿度基本相反:光照呈现各级分层,具有一定的同步性,树冠的遮光率在晴日较高,阴雨天趋向统一化;负离子浓度日变化差异很大,受到气温,湿度,风速,人为干扰等多个因素的影响,白天浓度范围200-1600个/cm3,在而在森林公园含量较高,在1000个/cm3以上,最高可达2800个/cm3。2)夏季的气温在样地内呈非均匀的梯度式降低,近林缘附近变化较快,当距林缘距离（DEF）大于30m以后较为稳定。日均最大降温近3.5℃,湿度增加近9%,具有高LAI的乔灌木区域温度维持较低,湿度较高;相对于硬质小广场具有明显的增湿降温效果。3)秋季的绿地的温湿效应比夏季有所降低,但在距林内的一些温湿度差值仍处显著状态,趋势同夏季相似。4)冬季,落叶型绿地对气温,湿度影响不明显,常绿仍能通过遮光等作用起到降温增湿的作用。综上,绿地的乔灌木对于白天的温湿具有一定的改善作用,上午较下午明显;在夏季最为明显,其次是春秋季,冬季较弱。光照同叶面积指数有一定的相关性,呈指数降低,在LAI＞2.0时遮光率在80%以上;绿地具有延长户外时间,降低不适指数的作用,且规模越大,效果就越好。通过分析平面绿量效率这一指标,客观地说明了一些具有高叶面积指数、冠幅较大速生落叶大乔木应是遮荫树主体。最后,从传统生态学理论、生态场理论、景观生态学理论、系统有机进化论和耗散理论（熵定律）等方面对小气候在城市生态环境建设中的作用进行了阐述,依据城市绿地规划设计的原理,从维护小气候效应出发,结合生态学、林学、园林等相关知识和理论对城市绿地建设的策略做了归纳和总结。总之,城市绿地是处于城市复杂多变的能流、物流和信息流的环境中,小气候相对于野外林地表现出不稳定的状态;绿地对于小气候的改善作用是实时的,在宏观上具有规律性,在微观上具有复杂多变性;加大绿量的同时保持良好的群落结构,维持良好的景观形态,是建设良好小气候的基础,这对于提高人居环境质量,节能等方面将起到十分重要的作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 城市绿地与城市小气候研究综述
• 1.1 城市绿地对小气候的改善作用和意义
• 1.1.1 城市小气候定义及特点
• 1.1.2 城市绿地改善城市小气候功能概述
• 1.2 城市绿地小气候研究现状及趋势
• 1.2.1 城市绿地小气候研究方法
• 1.2.2 城市绿地规模和密度与城市小气候的关系
• 1.2.3 绿量与小气候的关系
• 1.2.4 城市绿地性质与城市小气候的关系
• 1.2.5 城市绿地与人体舒适度的研究
• 1.2.6 城市绿地与小气候相关模型简析
• 1.2.7 城市绿地改善小气候作用的价值估算
• 1.2.8 城市绿地小气候研究趋势
• 第二章 研究地区概况及研究方法
• 2.1 西安市概况
• 2.1.1 气候状况
• 2.1.2 土壤及植被状况
• 2.2 研究地概况
• 2.2.1 兴庆宫公园概况
• 2.2.2 样地植被状况和布点方法
• 2.3 指标测定及计算
• 2.3.1 指标的测定
• 2.3.2 指标计算与数据分析
• 第三章 城市绿地小气候效应时空变异分析及评价
• 3.1 城市绿地四季小气候指标时空变异分析
• 3.1.1 春季温湿、光照及负离子浓度变异规律分析
• 3.1.2 夏季绿地温湿效应及光照分析
• 3.1.3 秋季绿地温湿效应及光照分析
• 3.1.4 冬季绿地温湿效应及光照分析
• 3.1.5 光照强度同叶面积指数LAI之间的关系
• 3.2 城市绿地对环境热舒适度的影响评价
• 3.2.1 热舒适度的评价标准
• 3.2.2 城市绿地对热舒适度的影响评价
• 3.3 西安市常用绿化乔木绿化树种遮荫效应评价
• 3.3.1 平面绿量效率的测定及计算方法
• 3.3.2 西安市常见绿化树种的绿量效率分析与评价
• 3.4 本章总结和讨论
• 第四章 基于城市小气候的城市绿地规划设计策略
• 4.1 城市小气候在绿地系统建设相关理论中的地位
• 4.1.1 传统生态学中小气候作用在城市绿地建设的潜现
• 4.1.2 生态场理论在城市绿地生态效应研究上的运用
• 4.1.3 景观生态学理论在城市绿地小气候方面的运用
• 4.1.4 系统有机进化论在城市绿地小气候的运用
• 4.1.5 耗散理论及熵定律在城市绿地系统的运用和对小气候效应的启示
• 4.1.6 小结
• 4.2 基于小气候效应的城市绿地的规划设计策略和方法
• 4.2.1 城市绿地规划设计和其小气候效应、反馈机制相结合的设计策略
• 4.2.2 有机模块式绿地小气候规划设计方法
• 4.3 总结与展望
• 参考文献
• 缩略词
• 致谢
• 作者简介