安慶獅子山公園植物景觀空間微氣候舒適度評價

楊傳寶

(安慶市大觀區林長制辦公室，安徽 安慶 246000)

1 引言

城市公園具有改善城市熱島效應、調節城市小氣候、恢復生物多樣性等作用，是城市生態環境可持續發展的重要內容之一。現今，氣候變化所帶來的問題越來越嚴重，植物景觀空間微氣候也逐漸為人們所重視，植物景觀空間微氣候舒適度評價的重要性也隨之凸顯，園林植物的降溫、增濕、滯塵等生態功能也成為了研究的熱點[1]。調查研究發現：①微氣候的產生受植物景觀設計影響。在城市園林設計時，經過適當的園林植物景觀設計與規劃，能夠產生對環境具有優勢的微氣候特性；②微氣候對植物成長和人的舒適度產生影響。植物群落配置的合理性、植物種類的特性，有利于改善環境的微氣侯以及增加居民的舒適性，如果園林植物設計和配置不合理，就會產生破壞大環境的微氣侯，導致遮擋率過低、溫度分布不均勻、濕度過大等后果。溫度分布不均勻和濕度過高會使植物的生長環境變得惡劣，引起植被病變和枯萎的發生，進而加劇城市植物的生態環境惡化，對微氣候造成負向影響[8]。因此，研究植物景觀空間對微氣候舒適度的影響具有重要意義。

本文以安慶市獅子山公園的3種不同郁密度植物群落以及一組對照空地為對象，分析比較了不同郁密度植物群落舒適度日變化規律，探索更優的植物配置，為城市居民打造更加舒適的休閑娛樂場所，提升環境品質提供理論依據。

2 研究地區概況和研究方法

2.1 研究區概況

安慶市獅子山公園隸屬安慶市園林局，位于宜城西部，東臨城區，西連皖河，南接長江，北臨大龍山，占地面積約600畝，全園區囊括腳踏嶺、獅子山、烏龜山、大小營盤山等12座小山，海拔高達54.9 m(黃海高程)。公園內有富饒的動植物資源，動物種類繁多，有80余種；植物茂盛，有100余科200余種，森林繁茂，郁郁蔥蔥，植被十分富饒。具有奇特優美的自然景觀，園內錯落有致地分布著瑤池貢果、五龍匯水、腳踏金龜、烏龍藏溪、太平天國古戰壕遺址、金盤托月、仙女獻花、獅子繡球等自然人文景點。

2.2 調查方法

選取植物群落郁密度各不相同的3塊樣地即高(>0.7)、中(0.4～0.7)、低(0.2～0.4)3個梯度的樣地，同時，擇取一處無植被覆蓋的空曠地作對照組，編號分別為H、M、L、O。本研究一共有4個樣地，每個樣地的大小為10 m×10 m，樣地間距離大于200 m，附近無密集的車流及高大建筑。在2022年春季，選取晴朗無風的一天對安慶市獅子山公園的3種綠地和1個空地對照進行微氣候指標監測。實驗從8：00～16：00，利用溫濕儀(中國臺灣路昌LM8000A)每隔1 h分別測量記錄1 d內同一時間4組樣地微氣候舒適度因子變化(空氣溫度、相對濕度),分析數據計算微氣候舒適度值。實驗測試高度為1.5 m，和成年人的頸部高度相近，測定時間間隔1 h，每隔20 min讀數記錄一次，持續觀測3次，從中取平均值。

2.3 數據處理

人體舒適度評價采用的是溫濕指數(I)，根據國家人居環境氣候舒適度評價標準(表1)進行計算：I=T-0.55(1-RH)(T-14.4),式中：I為溫濕指數，T是某一觀測時段的平均溫度/℃，RH是某一觀測時段的平均空氣相對濕度/%[13]。

表1 人體舒適度等級劃分

表2 樣地的基本信息

3 結果與分析

3.1 不同郁密度植物群落溫度的日變化特征

通過圖1可知，4組植物群落的溫度變化趨勢大致相同，都在上午出現了顯著的上升，同時上升的速率比較快，在12:00～14:00間出現最大值，到了下午開始下降，但下降的速度比較緩慢。

4組植物群落中，對照組在14：00出現最高溫度(25℃)，且溫度高于其他組。同時，對照組全天的平均溫度幾乎都高于其他組，可能是因為其他3組由綠色植物組成，綠色植物對周圍的微氣候具有一定的影響，與此同時，可以有效阻擋太陽的照射，起到良好的遮蔭作用進而調節內部溫度。但是，中郁密度的樣地日間平均溫度最低同時變化的幅度最小，而且在一天中都保持在比較低的范圍(11.8～19.3 ℃)，表示它具有相對顯著的調節溫度的能力。

圖1 不同郁密度植物群落溫度日變化

3.2 不同郁密度植物群落濕度的日變化特征

根據圖2可知，各組植物群落的相對濕度都在9:00～15:00，出現了速率各不同的下降，上午經歷的變化幅度都大于下午，到16:00時相對濕度開始小幅度地增加，可能是由于晚間回潮，造成近地表水汽產生了小幅的增多。

在4組植物群落中，郁密度中等的植物群落在一天中其內部的空氣相對濕度高于其他組，同時下午階段的變化幅度比較小。與其不同的是，對照組在各個時段的空氣相對濕度都比其他組低。究其原因，可能是因為郁密度低的樣地，綠色植物少，葉片進行蒸騰作用發散的水汽比較少，無法明顯地為局部空氣進行增濕，而郁密度中等的樣地植物的蒸騰作用較強，綠色植物能夠從土壤中吸取水分，之后通過蒸騰作用將水分散發到大氣之中，提高四周環境空氣中的相對濕度。

圖2 不同郁密度植物群落相對濕度日變化

3.3 不同郁密度植物群落溫濕指數的日變化特征

居民在游園時的舒適情況可以通過人體舒適度直接地反映，同時人體舒適度能夠分析環境狀況的改變。根據圖3以及表1可知，所有樣地的溫濕指數從8：00～14：00不斷上升，之后開始下降。

圖3 不同郁密度植物群落溫濕指數日變化

對照組一天中在9：00～14：00之間處于“舒適”的狀態，其余時間點處于“冷”的范圍；郁密度低的植物群落在8：00～11：00由“寒冷”向“冷”轉變，在12：00～16：00處于“舒適”的狀態；郁密度中等的植物群落在8：00～11：00由“寒冷”向“冷”轉變，在12：00～14：00之間處于“舒適”的狀態，15：00～16：00之間舒適度下降處于“冷”的范圍；郁密度高的植物群落在8：00～10：00之間處于“冷”的范疇，在11：00～16：00處于“舒適”狀態。郁密度高的植物群落全天處于“舒適”階段的時間最長，分析原因是郁密度高，通過對微氣候的調控功能來間接改變樣地內的溫度以及濕度。而郁密度中等的植物群落由于降溫增濕的作用較為明顯，全天處于“舒適”階段的時長最短。

4 討論與結論

近年來，城市公園植物群落的配置逐漸向開放式、進入式靠攏，因此，植物群落內的小氣候環境舒適程度是當前研究的熱點之一。在綠地群落配置時，不但要重視景觀的效果，而且需要重視小氣候的調控作用，同時在植物人體舒適度的評價基礎上，選取能夠給予最優舒適度的設計結構及搭配。同時，因為物候期和生長期不一樣導致植物的生理機能產生季節性的變化，使其在環境舒適度的調控能力發生變化。在對城市公園植物群落進行規劃與設計的時候，樹種的物候期是一個重要的參照，為保證植物群落內部環境維持平穩，需要選用在不同季節對人體舒適度調節作用大致相同的物種[6]。在符合植物生態規律的基礎上，基于植物的生長速度、尺寸大小等要素配置適當的植物，構造出層次錯落有致的植物群落，產生顯著調節微氣候的作用。身為景觀設計師應利用先進試驗及模擬方式去規劃更適宜的園林景觀設計方案，以更好地調控城市微氣候，顯著提升園林景觀設計水平和環境舒適度。

本研究發現，在觀測時段內中郁密度的植物群落降溫增濕的效果更加卓越，能夠有效改善環境，在中午及下午時段居民更容易感到舒適，此刻居民游憩更加適宜。由研究可知,城市公園綠地能夠起到降溫增濕、提高人體舒適度的作用，為人們提供良好的休閑娛樂場所。不同樣地的降溫增濕效果與植物群落的郁密度、植物群落種類、平均樹高具有密切關系。陳華疆認為合理地布局控制開放空間的類型，增加綠地面積能夠有效改善城市居住的舒適度[11]。張風認為不同的群落結構對溫濕度的影響顯著不同，植物群落較為豐富，種植過于密集，增濕降溫效果也就較顯著[12]。王嘉綺認為，中郁密度及中、高平均樹高的濱水綠地具有的降溫增濕和防風作用更加明顯，其中擁有中郁密度高平均樹高的濱水綠地的效果明顯優于其他濱水綠地[13]。