随着城市化进程的加快和社会经济的快速发展,以热岛效应和干岛效应为代表的环境变化成为影响城市生态环境质量的重要因素之一。[1 -5]陈自新等人研究结果表明城市绿地降温增湿明显,植物,作为城市绿地的要素之一,对改善城市环境具有不可替代的作用,并研究植物及配置方式对绿地环境的生态作用。[6 -9]为研究城市绿地改善生态环境的差异性,选择温度和湿度这两项指标,通过实验,对草坪型、灌草型和乔灌草型等不同类型的绿地加以研究,以期对今后的城市绿地建设和科学研究工作起到指导和借鉴作用。
1 研究方法
1. 1 实验仪器
仪器名称: 高级温湿度表。型号: TDWS - A1型。技术指标: 温度: - 10℃ - 40℃, ± 1. 5℃,湿度 40% -75%, ±7%.生产公司名称: 上海天宇科技仪表有限公司。
1. 2 实验时间
2013 年 5 月 9、11、12、13、17 日,每天的8∶ 00 - 18∶ 00.
1. 3 实验地点
宜春市宜春学院内。
草坪类: 图书馆东边,马尼拉草坪,面积300m².
灌草类: 主教楼前,灌木有黄杨、金叶女贞、红花继木、杜鹃,草坪为马尼拉,面积 10000m².
郁闭度: 0. 65.
乔灌草类: 电教楼前,主要乔木为水杉、香樟、广玉兰、杜仲,灌木主要为女贞,桂花、竹林,茶梅,草被植物为马尼拉,面积 2000m².郁闭度: 0. 95.
对照点: 主教楼前的集散广场: 水泥地。
1. 4 实验方法
实验分别于 5 月 9 日、11 日、12 日、13 日、17 日的 8∶ 00 - 18∶ 00,在宜春学院校园内进行。这几天均为晴好天气,风力均较小。利用温湿度表,测量绿地对空气温湿度的影响。测量时,在各实验绿地的中心附近,选择遮荫通风的位置,设置一个观测点,将温湿度表平稳放置于离地面高 0. 5 米的地方; 为更好地比较各时间段的数据,测试数据在连续时间里测量读数。
1. 5 数据处理
仪器观测点放置温湿度仪器,20min 后开始计时,每 5min 记录一次数据,使用 30min 内所测数据的平均值作为本时段的温湿度,每个实验地点每天测 6 次 ( 分别是 8∶ 00、10∶ 00、12∶ 00、14∶ 00、16∶ 00 和 18∶ 00) ,共测 5 天。所得的数据用以反映不同植物配置方式的绿地的温湿度变化规律,并将5 天每时段的温湿度数据进行平均计算,比较不同类型绿地的降温增湿的差异。
2 结果与分析
2. 1 各绿地对温度的影响
2. 1. 1 不同绿地在 1d 内的温度变化规律
由表 1 可知,在 1d 内随着时间从早到晚,不同绿地和水泥地的温度都经过了由低到高再降低的过程。
从 9 号的温度变化上看,草坪的温度在 8∶ 00最低,为 21℃,在 14∶ 00 时达到最高,为 35℃,从12∶ 00 到14∶ 00 上升了5℃,到18∶ 00 时温度下降到 30℃,最高温与最低温相差了 14℃; 灌草类的温度在 8∶ 00 最低,为 19℃,14∶ 00 温度最高,为 30℃,从 12∶ 00 到 14∶ 00 上升了 4℃,到18∶ 00 温度下降到 27℃ ,最高温与最低温差为11℃ ; 乔灌草类的温度在 8: 00 最低,为 16℃ ,到16: 00 上升到最高,为28℃,温度从12∶ 00 到16∶ 00 上升了 4℃ ,在 18: 00 的温度降低到 25℃ ,温度变化较缓慢。水泥地的温度在 14∶ 00 出现峰值,为 39℃,从 12∶ 00 到 14∶ 00 上升了 7℃,最高温与最低温相差了 16℃。综合五天的温度变化情况看,3 种绿地在一天中的温度变化经历了一个由低到高再降低的过程,除乔灌草类的最高温度出现在 16∶ 00,其他的均出现在 14∶ 00,各绿地的温度在 12∶ 00 到 14∶ 00 升高最快。
2. 1. 2 不同绿地对温度的影响
综合五天的测定结果,由表 2 可知,与水泥地的最高温度相比,草坪、灌草类、乔灌草分别降低了 3℃、7. 4℃、9. 4℃。各绿地平均温度依次为乔灌草类 ( 23. 7℃) < 灌草类 ( 25. 4℃) < 草坪( 28. 7℃) < 水泥地 ( 31. 7℃) .另外,在各时间段内,平均温度都是水泥地 > 草坪 > 灌草类 > 乔灌草类。从以上比较可知,3 种绿地都有降温作用,乔灌草型的绿地降温的效果最明显,其次为灌草型,最后是草坪型。
以 9 号的湿度变化来看,草坪在 8∶ 00 的湿度最高,为 81% RH,在 16 ∶ 00 的湿度最低,为46% RH,最高与最低湿度相差 35% RH,从 12 ∶00 到 14∶ 00,湿度降低了 11% RH; 灌草类在 8∶00 的湿度最高,85% RH,在 16∶ 00 的湿度最小,为 56%RH,最高与最低湿度相差 29% RH,在 12∶ 00 - 14∶ 00 间,湿度下降了 12% RH; 乔灌草类在8∶ 00 的湿度最高,为87%RH,在16: 00 的湿度最低,为 63% RH,最高与最低湿度相差 24%RH,从 12∶ 00 - 14∶ 00,湿度下降了 7% RH.从以上结果并结合其它几天的数据可知,各绿地在一天中的湿度变化经历了从高到低再到高的过程,在16: 00 湿度降到最低。在 12: 00 - 14: 00 湿度下降最快。
2. 2. 2 各绿地对湿度的影响
综合五天的测定结果,由表 4 可知,与水泥地的最低湿度相比,乔灌草的湿度增加了 24. 8%RH,灌草的湿度增加了 17. 6% RH,草坪的湿度增加了 10. 4%RH; 3 种绿地与水泥地的平均湿度结果显示: 乔灌草 ( 72. 2% RH) > 灌草 ( 67. 4%RH) > 草坪 ( 61. 4% RH ) > 水泥地 ( 54. 0%RH) ; 在各时段的湿度结果: 乔灌草 > 灌草类 > 草坪 > 水泥地。由此上述结果可知: 各绿地都可以增加空气湿度,乔灌草类的效果最显着,其次是灌草型,最后是草坪型。
3 讨论
从研究中可以得出,不同绿地都具有降温增湿的作用,但降温增湿的效果不同,特别是在中午,作用效果更明显。与预期结果相比较,研究结果存在一定的误差。从温湿度变化上看,乔灌草类和草坪类的降温增湿作用比较预期好。主要原因可能为: ( 1) 由于所选乔灌草型的场地植物种植密度较大,树龄较高,冠幅比较大,郁闭度较高,致使乔灌草的降温增湿效果比较理想。 ( 2) 草坪的实验地点离图书馆前的水体较近,水体可能影响了实验地点的温湿度,导致草坪的降温增湿效果较好。
实验仅从不同绿地类型对降温增湿效应做了探讨,距离准确说明绿地的生态功能还有一定的差异,今后,还可以从绿地面积、盖度、植物的种植密度、种类等方面进行研究其生态效益。
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