安庆狮子山公园植物景观空间微气候舒适度评价

杨传宝

(安庆市大观区林长制办公室，安徽 安庆 246000)

1 引言

城市公园具有改善城市热岛效应、调节城市小气候、恢复生物多样性等作用，是城市生态环境可持续发展的重要内容之一。现今，气候变化所带来的问题越来越严重，植物景观空间微气候也逐渐为人们所重视，植物景观空间微气候舒适度评价的重要性也随之凸显，园林植物的降温、增湿、滞尘等生态功能也成为了研究的热点[1]。调查研究发现：①微气候的产生受植物景观设计影响。在城市园林设计时，经过适当的园林植物景观设计与规划，能够产生对环境具有优势的微气候特性；②微气候对植物成长和人的舒适度产生影响。植物群落配置的合理性、植物种类的特性，有利于改善环境的微气侯以及增加居民的舒适性，如果园林植物设计和配置不合理，就会产生破坏大环境的微气侯，导致遮挡率过低、温度分布不均匀、湿度过大等后果。温度分布不均匀和湿度过高会使植物的生长环境变得恶劣，引起植被病变和枯萎的发生，进而加剧城市植物的生态环境恶化，对微气候造成负向影响[8]。因此，研究植物景观空间对微气候舒适度的影响具有重要意义。

本文以安庆市狮子山公园的3种不同郁密度植物群落以及一组对照空地为对象，分析比较了不同郁密度植物群落舒适度日变化规律，探索更优的植物配置，为城市居民打造更加舒适的休闲娱乐场所，提升环境品质提供理论依据。

2 研究地区概况和研究方法

2.1 研究区概况

安庆市狮子山公园隶属安庆市园林局，位于宜城西部，东临城区，西连皖河，南接长江，北临大龙山，占地面积约600亩，全园区囊括脚踏岭、狮子山、乌龟山、大小营盘山等12座小山，海拔高达54.9 m(黄海高程)。公园内有富饶的动植物资源，动物种类繁多，有80余种；植物茂盛，有100余科200余种，森林繁茂，郁郁葱葱，植被十分富饶。具有奇特优美的自然景观，园内错落有致地分布着瑶池贡果、五龙汇水、脚踏金龟、乌龙藏溪、太平天国古战壕遗址、金盘托月、仙女献花、狮子绣球等自然人文景点。

2.2 调查方法

选取植物群落郁密度各不相同的3块样地即高(>0.7)、中(0.4～0.7)、低(0.2～0.4)3个梯度的样地，同时，择取一处无植被覆盖的空旷地作对照组，编号分别为H、M、L、O。本研究一共有4个样地，每个样地的大小为10 m×10 m，样地间距离大于200 m，附近无密集的车流及高大建筑。在2022年春季，选取晴朗无风的一天对安庆市狮子山公园的3种绿地和1个空地对照进行微气候指标监测。实验从8：00～16：00，利用温湿仪(中国台湾路昌LM8000A)每隔1 h分别测量记录1 d内同一时间4组样地微气候舒适度因子变化(空气温度、相对湿度),分析数据计算微气候舒适度值。实验测试高度为1.5 m，和成年人的颈部高度相近，测定时间间隔1 h，每隔20 min读数记录一次，持续观测3次，从中取平均值。

2.3 数据处理

人体舒适度评价采用的是温湿指数(I)，根据国家人居环境气候舒适度评价标准(表1)进行计算：I=T-0.55(1-RH)(T-14.4),式中：I为温湿指数，T是某一观测时段的平均温度/℃，RH是某一观测时段的平均空气相对湿度/%[13]。

表1 人体舒适度等级划分

表2 样地的基本信息

3 结果与分析

3.1 不同郁密度植物群落温度的日变化特征

通过图1可知，4组植物群落的温度变化趋势大致相同，都在上午出现了显著的上升，同时上升的速率比较快，在12:00～14:00间出现最大值，到了下午开始下降，但下降的速度比较缓慢。

4组植物群落中，对照组在14：00出现最高温度(25℃)，且温度高于其他组。同时，对照组全天的平均温度几乎都高于其他组，可能是因为其他3组由绿色植物组成，绿色植物对周围的微气候具有一定的影响，与此同时，可以有效阻挡太阳的照射，起到良好的遮荫作用进而调节内部温度。但是，中郁密度的样地日间平均温度最低同时变化的幅度最小，而且在一天中都保持在比较低的范围(11.8～19.3 ℃)，表示它具有相对显著的调节温度的能力。

图1 不同郁密度植物群落温度日变化

3.2 不同郁密度植物群落湿度的日变化特征

根据图2可知，各组植物群落的相对湿度都在9:00～15:00，出现了速率各不同的下降，上午经历的变化幅度都大于下午，到16:00时相对湿度开始小幅度地增加，可能是由于晚间回潮，造成近地表水汽产生了小幅的增多。

在4组植物群落中，郁密度中等的植物群落在一天中其内部的空气相对湿度高于其他组，同时下午阶段的变化幅度比较小。与其不同的是，对照组在各个时段的空气相对湿度都比其他组低。究其原因，可能是因为郁密度低的样地，绿色植物少，叶片进行蒸腾作用发散的水汽比较少，无法明显地为局部空气进行增湿，而郁密度中等的样地植物的蒸腾作用较强，绿色植物能够从土壤中吸取水分，之后通过蒸腾作用将水分散发到大气之中，提高四周环境空气中的相对湿度。

图2 不同郁密度植物群落相对湿度日变化

3.3 不同郁密度植物群落温湿指数的日变化特征

居民在游园时的舒适情况可以通过人体舒适度直接地反映，同时人体舒适度能够分析环境状况的改变。根据图3以及表1可知，所有样地的温湿指数从8：00～14：00不断上升，之后开始下降。

图3 不同郁密度植物群落温湿指数日变化

对照组一天中在9：00～14：00之间处于“舒适”的状态，其余时间点处于“冷”的范围；郁密度低的植物群落在8：00～11：00由“寒冷”向“冷”转变，在12：00～16：00处于“舒适”的状态；郁密度中等的植物群落在8：00～11：00由“寒冷”向“冷”转变，在12：00～14：00之间处于“舒适”的状态，15：00～16：00之间舒适度下降处于“冷”的范围；郁密度高的植物群落在8：00～10：00之间处于“冷”的范畴，在11：00～16：00处于“舒适”状态。郁密度高的植物群落全天处于“舒适”阶段的时间最长，分析原因是郁密度高，通过对微气候的调控功能来间接改变样地内的温度以及湿度。而郁密度中等的植物群落由于降温增湿的作用较为明显，全天处于“舒适”阶段的时长最短。

4 讨论与结论

近年来，城市公园植物群落的配置逐渐向开放式、进入式靠拢，因此，植物群落内的小气候环境舒适程度是当前研究的热点之一。在绿地群落配置时，不但要重视景观的效果，而且需要重视小气候的调控作用，同时在植物人体舒适度的评价基础上，选取能够给予最优舒适度的设计结构及搭配。同时，因为物候期和生长期不一样导致植物的生理机能产生季节性的变化，使其在环境舒适度的调控能力发生变化。在对城市公园植物群落进行规划与设计的时候，树种的物候期是一个重要的参照，为保证植物群落内部环境维持平稳，需要选用在不同季节对人体舒适度调节作用大致相同的物种[6]。在符合植物生态规律的基础上，基于植物的生长速度、尺寸大小等要素配置适当的植物，构造出层次错落有致的植物群落，产生显著调节微气候的作用。身为景观设计师应利用先进试验及模拟方式去规划更适宜的园林景观设计方案，以更好地调控城市微气候，显著提升园林景观设计水平和环境舒适度。

本研究发现，在观测时段内中郁密度的植物群落降温增湿的效果更加卓越，能够有效改善环境，在中午及下午时段居民更容易感到舒适，此刻居民游憩更加适宜。由研究可知,城市公园绿地能够起到降温增湿、提高人体舒适度的作用，为人们提供良好的休闲娱乐场所。不同样地的降温增湿效果与植物群落的郁密度、植物群落种类、平均树高具有密切关系。陈华疆认为合理地布局控制开放空间的类型，增加绿地面积能够有效改善城市居住的舒适度[11]。张风认为不同的群落结构对温湿度的影响显著不同，植物群落较为丰富，种植过于密集，增湿降温效果也就较显著[12]。王嘉绮认为，中郁密度及中、高平均树高的滨水绿地具有的降温增湿和防风作用更加明显，其中拥有中郁密度高平均树高的滨水绿地的效果明显优于其他滨水绿地[13]。