安庆秦潭湖公园不同植物配置类型湿温效应研究①

范志强，徐佳敏，杨 荣，葛文焱，丁元春

(安庆师范大学生命科学学院/皖西南生物多样性研究与生态保护安徽省重点实验室，安徽 安庆 246011)

0 引 言

随着城市化进程不断加快和城市人口的不断增加，人们对生活环境的生态效益越来越重视。热岛效应是城市气候变化最为明显的问题之一。城市化建设改变了城市内部的大气动力学特点和城市下垫面热交换性质，从而促进热岛效应的产生。随着城市规模的增大，以及人口的提升，热岛强度更明显[1]。如何改善城市人居环境受到全国乃至全世界学者的重要关注。已有研究表明，公园绿地有很明显的降温增湿效果[2-5]。一定限度内，绿地降温增湿效果与绿地面积成正比关系[6]，植被的覆盖可以有效改善城市的微气候[7]。植物群落在表现出一定的降温增湿效果[8-9]。通过大面积的植物覆盖，可以调节城市的小气候[10-12]。在不同地区和季节，植物对于环境的温湿效应表现不完全相同。安庆市是国家园林城市，植被覆盖率较高。对安庆市秦潭湖湿地公园六种常见的植物配置类型的温湿效应进行研究可以为今后城市公园生态环境更好的发展与完善提出建议。

1 研究地区概况和研究方法

1.1 研究地区概况

安庆市位于安徽省西南部，属于典型的亚热带温润气候区，气候湿和，雨量适中，年平均气温14.5～16.6℃，年均降水在1250～1430mm之间。安庆市秦潭湖湿地公园在安庆市区东部，总面积约为220公顷。公园绿化较好，覆盖率大。

1.2 研究方法

在秦潭湖湿地公园选取不同植物配置类型(灌草、乔草、草坪、乔灌草、水生植物、灌木绿篱)作为研究调查对象，每种类型均选取了两个样地，以硬质铺装地面作为对照。灌草配置类型主要由黄杨、白三叶以及麦冬草，红花酢浆草构成；乔草配置类型主要由沿阶草以及香樟构成；草坪配置类型主要由麦冬草构成；乔灌草配置类型主要由香樟、含笑、红叶石楠、八角金盘、海桐以及沿阶草、阿拉伯婆婆纳构成；水生植物配置类型由芦苇草构成；灌木绿篱主要由海桐以及含笑构成。作为对照的硬质铺装则选择了没有任何遮挡物的铺装地面。

测量时，尽量选取了各种植物配置面积近似相等并且长势相近处，在距离地面一米处进行测试。测试仪器采用了中国台湾路昌LM-8000A多功能便携式环境检测仪，测量于2021年4月3日—5日内连续进行，测量时间为每天的早上九点到下午五点,期间每隔两个小时，对十二个样地内的空气湿度和相对温度进行测量并记录数据，之后，计算各类样地的平均温度和相对湿度，并与对照组的平均温度与相对湿度进行差值计算比较。

1.3 数据处理

数据统计分析采用 EXCEL 2010和 SPSS 17.0。采用EXCEL 2010进行绘图。

2 结果与分析

2.1 不同植物配置类型绿地温度的日变化

结果显示6种不同植物配置类型温度变化均呈现先升后降的趋势(见图1)，在中午13:00达到最高温度，灌草群落配置温度最高，为21.83℃，乔草配置类型温度为20.73℃。在这个时间段内，太阳的光照强度一般为最大，所以此时绿地内温度达到最高。而最低值出现在早上的九点，草坪配置最高，为14.77℃，乔草配置最低，为13.76℃。

图1 六种植物配置类型群落温度日变化

2.2 不同植物配置类型群落对温度的影响

不同植物配置类型群落的日平均空气温度显著不同，按照温度由高到低顺序依次为草坪、灌草、乔草、水生植物、灌木绿篱、乔灌草。草坪温度最高，为19.43℃，乔灌草群落温度最低，为17.96℃。

不同植物配置类型对于绿地降温有着不同程度的影响(见图2)。降温效果依次为乔灌草(5.5℃)>灌木绿篱(5.27℃)>水生植物(5.11℃)>乔草(4.83℃)>灌草(4.14℃)>草坪(4.03℃)。降温效果最好的是乔灌草配置，绿地中植物高大茂密，既可以有效地阻挡太阳直射，也可以通过叶片的蒸腾作用起到降温的效果，对公园内部温度调节有着极大的效果。绿地植物配置类型越丰富，其降温效果越明显。但对水生植物而言，水生植物所处环境的相对湿度较大，所以温度变化并不明显。

图2 不同植物配置与对照温度差值比较

2.3 不同植物配置类型群落湿度的日变化

6种不同植物配置类型的湿度日变化情况见图3。湿度在一天中呈现先下降趋势，到下午略有回升。不同植物配置类型群落的相对湿度最高值在早上九点出现，然后逐步降低。这可能是由于在夜晚温度较低，白天由于太阳辐射，环境的气温升高，气体蒸发速率增高，而在下午三点到五点这个时间段内，由于太阳的光照强度会有一定的降低，所以此时各种植物配置绿地内的湿度都有所上升，但幅度基本不大。

图3 六种植物配置类型群落相对湿度日变化

2.4 不同植物配置类型群落对湿度的影响

不同植物配置类型群落的相对湿度大小排序为草坪(30.37%)<灌草(32.39%)<乔草(34.5%)<灌木绿篱(35.92%)<乔灌草(37.63%)<水生植物(38.95%)。各种植物配置类型对于增湿也有不同程度的作用。增湿效果依次为水生植物(14.09%)>乔灌草(12.77%)>灌木绿篱(11.06%)>乔草(9.64%)>灌草(7.53%)>草坪(5.51%)。(见图4)

图4 不同植物配置增湿效果比较

草坪与其他种植物配置类型比较，其增湿效果很微弱。可能是由于乔木，灌木的叶片指数高，植物的蒸腾作用强，并且乔草、草坪的通透性比较好，所以受周围环境的大气湿度影响较为明显。而乔灌草结构的绿地有着更为明显的增湿效果，在一天中大部分时间段内湿度都高于另外几种植物配置群落，这正是由于乔灌草植物配置绿地中植物纵向交错，使得内部土壤以及植物所蒸发出的水蒸气不易散出，所以增湿效果更为明显。最后不同的林下结构会使得太阳光照强度发生相应改变，所以乔灌草结构的绿地的蒸腾作用会相对减弱，故其湿度会较之其他植物配置类型群落更大。

3 结 语

不同植物配置类型绿地的降温增湿效果不同。乔灌草植物配置类型的群落的增湿效果最为明显，其次是灌木绿篱、乔草、灌草、草坪。由于乔木的分枝点较高，而且没有下层灌木丛的一个遮挡，所以通透性较强，其次是乔灌草、乔草、灌草、草坪；灌草植物、水生植物配置类型群落的降温增湿效果稍稍弱于前两者；草坪受周围的气候影响大，因此降温增湿效果最不明显。因此，在城市园林绿地规划设计中，园林设计师首先应该考虑使用乔灌草、灌木绿篱的两种植物配置形式，然后再是乔草、灌草的植物配置形式，在有一定条件的基础时，也应该多考虑种植水生植物以进行小气候的改善，不提倡过多种植草坪。