第 5 期 冯 悦 怡 等 : 校 园 绿 地 夏 季 小 气 候 效 应 分 析 城 市 化 进 程 的 加 剧 引 发 城 市 高 层 建 筑 机 动 车 辆 人 为 热 源 的 激 增 以 及 城 市 用 地 性 质 的 巨 大 改 变, 这 些 因 素 共 同 作 用 导 致 城 市 热 岛

北 京 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ), 第 50 卷, 第 5 期, 2014 年 9 月 Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis, Vol. 50, No. 5 (Sept. 2014) doi: 10.13209/j.0479-8023.2014.085 校 园 绿 地 夏 季 小 气 候 效 应 分 析 1 冯 悦 怡 2 李 恩 敬 1, 张 力 小 1. 环 境 模 拟 与 污 染 控 制 国 家 重 点 联 合 实 验 室, 北 京 师 范 大 学 环 境 学 院, 北 京 100875; 2. 北 京 大 学 环 境 保 护 办 公 室, 北 京 100871; 通 信 作 者, Email: zhanglixiao@bnu.edu.cn 摘 要 为 评 估 不 同 绿 地 类 型 对 校 园 小 气 候 的 改 善 作 用, 尤 其 是 对 人 体 舒 适 度 的 影 响, 选 取 北 京 大 学 校 园 内 有 代 表 性 的 4 处 校 园 绿 地 ( 半 天 然 乔 灌 草 人 工 乔 灌 草 人 工 乔 草 人 工 草 坪 ), 在 2012 年 夏 季 7 8 月 对 其 内 部 温 湿 度 进 行 连 续 32 天 的 24 小 时 同 步 监 测 结 果 表 明 : 夏 季 高 温 季 节, 各 类 型 校 园 绿 地 相 对 于 无 绿 化 地 面 均 表 现 出 显 著 的 降 温 增 湿 效 应, 尤 其 是 北 京 大 学 校 园 内 的 半 天 然 林 发 挥 着 重 要 的 生 态 调 节 功 能 ; 在 约 1 个 月 的 观 测 期 内, 各 类 绿 地 对 人 体 舒 适 性 均 有 一 定 的 改 善, 改 善 程 度 上 呈 半 天 然 乔 灌 草 > 人 工 乔 草 > 人 工 乔 灌 草 > 人 工 草 坪 的 趋 势, 但 效 果 并 不 如 降 温 增 湿 效 应 明 显 ; 从 一 天 的 不 同 时 段 来 看, 早 晚 时 段 人 工 草 坪 的 舒 适 度 改 善 作 用 较 为 明 显, 高 温 时 段 不 显 著 总 体 来 讲, 北 京 大 学 校 园 内 部 分 绿 地 夏 季 对 舒 适 度 的 改 善 作 用 未 根 据 其 不 同 的 功 能 需 求 得 到 充 分 发 挥, 在 未 来 校 园 绿 地 建 设 中 应 得 到 进 一 步 关 注 关 键 词 校 园 绿 地 ; 温 度 ; 相 对 湿 度 ; 舒 适 度 中 图 分 类 号 P404 Microclimate Effects of Campus Green Space in Summer FENG Yueyi 1, LI Enjing 2, ZHANG Lixiao 1, 1. State Key Joint Laboratory of Environmental Simulation and Pollution Control, School of Environment, Beijing Normal University, Beijing 100875; 2. Office of Environmental Protection, Peking University, Beijing 100871; Corresponding author, E-mail: zhanglixiao@bnu.edu.cn Abstract Four representative types of green space including tree-shrub-herbage semi-natural mixture, tree-shrubherbage artificial mixture, tree-herbage artificial mixture, and artificial lawn were selected in the campus of Peking University to study the improvement effects of green space on campus microclimate, especially on the human comfort. The air temperature and relative humidity were measured every one hour from 0:00 to 24:00 every day for continuously 32 days during July and August in 2012. The results indicate that all types of green space show significant cooling and humidification effects compared with the concrete floor in hot summer. Among these, the semi-natural forests perform a very important ecological regulatory function. During the observation period, all types of green space improve the human comfort degree to a certain extent, which are ranked in an order of treeshrub-herbage semi-natural mixture > tree-herbage artificial mixture > tree-shrub-herbage artificial mixture > artificial lawn, but the improvement effect is not as obvious as their cooling and humidification effects. From the perspective of the different times of a day, the comfort improvement of the green space is more obvious early in the morning and late in the evening than that at any other time of a day. As a whole, some parts of the green space in the campus of Peking University don t give full play to the improvement effects of the campus comfort according to the various functional requirements in summer, which deserves further attention in the campus green space construction. Key words campus green space; temperature; relative humidity; comfort index 国 家 科 技 支 撑 计 划 (216029) 资 助 收 稿 日 期 : 2013 05 ; 修 回 日 期 : 2013 06 ; 网 络 出 版 日 期 : 2014 06 12 812

第 5 期 冯 悦 怡 等 : 校 园 绿 地 夏 季 小 气 候 效 应 分 析 城 市 化 进 程 的 加 剧 引 发 城 市 高 层 建 筑 机 动 车 辆 人 为 热 源 的 激 增 以 及 城 市 用 地 性 质 的 巨 大 改 变, 这 些 因 素 共 同 作 用 导 致 城 市 热 岛 效 应 大 气 污 染 和 生 态 失 衡 等 诸 多 环 境 问 题 其 中, 以 城 市 热 岛 效 应 为 代 表 的 城 市 热 环 境 恶 化 已 成 为 影 响 城 市 生 态 环 境 的 重 要 因 素, 并 且 严 重 制 约 城 市 人 居 环 境 的 改 善 [1 2] 绿 地 作 为 城 市 结 构 中 的 自 然 生 产 力 主 体, 具 有 明 显 的 改 善 空 气 质 量 降 温 增 湿 调 节 局 地 小 气 候 等 多 种 生 态 功 能, 是 缓 解 城 市 热 岛 效 应 和 改 善 城 市 热 环 境 的 有 效 途 径 [3 4] 大 学 校 园 绿 地 既 是 城 市 绿 地 景 观 的 重 要 组 成 部 分, 又 是 独 立 于 城 市 绿 地 的 封 闭 系 统, 在 校 园 生 态 系 统 中 发 挥 着 重 要 的 生 态 调 节 和 服 务 功 能 北 京 大 学 校 园 位 于 北 京 西 北 部 海 淀 区 北 侧, 西 山 山 麓 前 沿, 在 明 清 两 代 是 著 名 的 皇 家 园 林 绿 地 景 观 是 校 园 内 重 要 的 造 景 因 素, 校 园 绿 化 覆 盖 面 积 为 8712 hm 2, 绿 化 覆 盖 率 达 53.88% [5] 实 现 校 园 绿 地 生 态 效 益 和 服 务 功 能 的 最 大 化, 使 其 更 有 效 地 改 善 校 园 小 气 候, 提 高 校 园 环 境 的 舒 适 性, 具 有 重 要 意 义 近 年 来, 国 内 外 学 者 对 不 同 类 型 绿 地 和 绿 化 植 物 的 生 态 效 益 做 了 大 量 的 研 究, 结 果 表 明 : 绿 地 面 积 覆 盖 率 林 型 冠 层 结 构 等 空 间 结 构 因 子 均 会 对 其 生 态 功 能 的 发 挥 产 生 不 同 程 度 的 影 响 [6 10] ; 特 别 是 在 绿 化 二 维 指 标 相 近 时, 绿 地 对 温 湿 度 调 节 能 力 的 大 小 与 其 立 体 空 间 结 构 和 植 物 平 面 布 局 关 系 密 切 [11 14] 然 而, 以 往 研 究 更 多 侧 重 于 绿 地 自 身 降 温 增 湿 效 应 的 评 价, 没 有 落 实 到 作 为 绿 地 服 务 主 体 人 的 切 身 感 受 上 因 此, 本 文 以 北 京 大 学 校 园 内 几 处 较 具 代 表 性 的 绿 地 为 例, 将 人 体 舒 适 度 作 为 主 要 评 价 指 标, 定 量 评 估 夏 季 不 同 绿 地 对 校 园 小 气 候 的 改 善 作 用, 为 建 设 更 舒 适 的 校 园 环 境 提 供 一 定 的 参 考 1 试 验 地 与 研 究 方 法 1.1 样 地 选 择 根 据 研 究 目 标, 在 北 京 大 学 校 园 内 选 取 4 个 人 群 活 动 较 多, 并 具 有 较 好 绿 化 代 表 性 的 区 域 进 行 空 气 温 湿 度 监 测, 其 中 3 处 分 别 是 : 位 于 未 名 湖 附 近 的 人 工 乔 灌 草 绿 地 (P1) 南 阁 西 侧 的 人 工 乔 草 绿 地 (P3) 以 及 静 园 人 工 草 坪 (P4) 此 外, 在 办 公 楼 东 侧 未 名 湖 南 岸 的 起 伏 山 丘 上, 经 过 近 80 年 的 人 工 改 造 和 自 然 演 替, 形 成 成 片 的 半 天 然 林 [15], 在 校 园 绿 地 中 具 有 一 定 的 特 殊 性, 从 中 选 取 一 块 样 地 进 行 研 究, 即 半 天 然 乔 灌 草 绿 地 (P2) 在 远 离 绿 地 区 域 的 逸 夫 二 学 楼 天 井 内 的 水 泥 地 面 另 设 一 个 对 照 观 测 点 (PR) 样 地 植 物 构 成 大 致 相 同, 彼 此 之 间 距 离 较 远, 不 存 在 交 互 影 响 样 地 位 置 见 图 1, 样 地 特 征 见 表 1 1.2 试 验 内 容 与 方 法 观 测 时 间 选 择 在 绿 地 对 生 态 改 善 作 用 最 明 显 的 夏 季 进 行 于 2012 年 7 月 4 日 至 8 月 4 日 对 选 定 样 点 的 温 湿 度 进 行 连 续 32 天 的 24 小 时 观 测, 观 测 间 隔 时 间 为 1 小 时 测 量 仪 器 采 用 Onset 计 算 机 公 司 生 产 的 HOBO Pro 温 湿 度 数 据 采 集 器 ( 温 度 测 试 精 度 为 ±0.05, 相 对 湿 度 测 试 精 度 为 ±3%), 仪 器 设 置 在 距 地 面 1.5 m 处 ( 人 体 对 温 湿 度 最 敏 感 的 感 知 高 度 ), 并 用 防 辐 射 罩 进 行 遮 挡, 以 避 免 仪 器 被 阳 光 直 射 而 产 生 误 差 使 用 Microsoft Excel 和 SPSS 分 析 软 件 对 数 据 进 行 处 理 1.3 人 体 舒 适 度 研 究 方 法 影 响 人 对 热 环 境 感 受 的 因 素 很 多, 除 了 生 理 因 素, 还 包 括 温 度 湿 度 风 太 阳 辐 射 气 压 等 气 象 因 素, 其 中 温 度 和 相 对 湿 度 是 影 响 人 体 热 舒 适 感 和 维 持 人 体 热 平 衡 的 重 要 因 子 综 合 考 虑 温 度 和 湿 度 对 人 体 舒 适 度 的 影 响 早 有 研 究, 前 人 提 出 许 多 基 于 这 两 个 因 子 的 人 体 舒 适 度 指 标, 其 中 应 用 最 多 的 是 Thom [16] 提 出 的 不 适 指 数 (discomfort index, DI), 即 后 来 美 国 国 家 气 象 局 用 于 夏 季 舒 适 度 及 工 作 时 数 预 报 的 温 湿 指 数 (thermal humidity index, THI) 这 一 指 标 实 际 上 是 用 人 类 生 物 气 象 学 的 方 法 评 价 夏 季 环 境 的 舒 适 度, 在 气 候 环 境 评 估 方 面 得 到 广 泛 的 应 用 [17 19] 公 式 表 示 为 THI T 0.55(1 RH)( T 14.5), (1) 式 中 THI 为 温 湿 指 数, T 为 空 气 温 度 ( ), RH 为 相 对 湿 度 (%) THI 与 人 体 舒 适 度 的 划 分 标 准 见 表 2 2 结 果 与 分 析 2.1 不 同 结 构 绿 地 降 温 增 湿 效 果 分 析 2.1.1 总 体 降 温 增 湿 效 应 将 7 月 4 日 至 8 月 4 日 这 32 天 各 类 型 绿 地 日 平 均 温 湿 度 与 水 泥 地 面 对 照 点 进 行 比 较 分 析, 可 以 得 到 : 在 夏 季 高 温 季 节, 不 论 是 晴 朗 多 云 还 是 雨 天 等 各 种 天 气 状 况 下, 各 类 型 校 园 绿 地 相 对 于 无 绿 化 地 面, 均 有 不 同 程 度 降 低 空 气 温 度 增 加 湿 度 的 作 用 图 2 和 3 分 别 显 示 各 绿 地 与 逸 夫 二 楼 天 813

北 京 大 学学 报 (自 然 科 学版 ) 第 50 卷 Fig. 1 图 1 北京大学校园内观测点位置 Location of the observation sites in the campus of Peking University Table 1 样地编号 植物组成 郁闭度/% 人工乔ԟ灌ԟ草 国槐 碧桃 金银木 榆叶梅 棣棠 细叶麦冬 80 郁闭度适中, 靠近水体 P2 半天然乔ԟ灌ԟ草 油松 刺槐 构树 元宝枫 黄刺玫 金银木 茜草 细叶麦冬 95 半天然林, 植物种植密度较大, 多层乔木, 中下层植物密集 P3 人工乔ԟ草 油松 国槐 元宝枫 细叶麦冬 65 郁闭度较小, 视线通透 P4 人工草坪 早熟禾 野牛草 P1 绿地类型 表 1 供试绿地的基本信息 Basic information of the sample plots 0 表 2 夏季 THI 与舒适度的关系 [20] Table 2 Relationship between THI index and comfort degree in Summer[20] 舒适度等级 一 温湿指数 29.5 舒适度 评价 酷热 无降温措施难以工作 类型特点 大面积草坪, 边缘区域有少量乔灌木 工乔ԟ灌ԟ草绿地 (P1); 静园草坪 (P4) 的降温增湿幅 度最小, 平均温度比水泥地面低 1.14, 湿度增加 7.46% 植物通过叶片的蒸腾作用及枝叶的遮阴作 用产生降温增湿效应, 因此三维绿量较大 郁闭度 二 26.7~29.4 很热 很不舒服 较高的乔ԟ灌ԟ草及乔木结构绿地降温增湿效应更 三 23.9~26.6 热 不舒服 明显 四 21.1~23.8 较热 较不舒服 五 <21.1 凉爽 舒服 北京大学校园的绿地景观经过近 80 年的人工 改造和自然演替, 已经形成成片的半天然林, 如未 名湖南岸起伏山丘上的森林植被群落 研究表明, 井内水泥地面相比, 降温增湿的范围, 均呈现出 近自然 植被群落由于其较高的植被覆盖 丰富的 P2>P1>P3>P4 的趋势 其中, 半天然乔ԟ灌ԟ草绿地 群落层次和物种多样性, 因而群落内部的稳定性更 (P2) 的降温增湿幅度最大, 平均温度较水泥地面低 高, 绿地自我调节能力更强, 更有利于发挥其生态 1.96, 湿度增加 12.34%; 其次为未名湖附近的人 功能 [21 22] 本研究结果显示, 发挥降温增湿效应最 814

第 5 期 冯 悦 怡 等 : 校 园 绿 地 夏 季 小 气 候 效 应 分 析 图 2 不 同 绿 地 类 型 降 温 效 果 比 较 Fig. 2 Comparisons of cooling effect among different types of green space Fig. 4 图 4 各 样 点 温 度 日 变 化 Temperature diurnal variations of the sample plots 图 5 各 样 点 相 对 湿 度 日 变 化 Fig. 5 Relative humidity diurnal variations of the sample plots 图 3 不 同 绿 地 类 型 增 湿 效 果 比 较 Fig. 3 Comparisons of humidification effect among different types of green space 好 的 绿 地 结 构 是 办 公 楼 东 侧 的 半 天 然 乔 灌 草 绿 地, 由 于 其 拥 有 最 接 近 自 然 演 替 结 果 的 植 被 结 构 而 表 现 出 更 为 显 著 的 温 湿 效 应, 在 北 京 大 学 校 园 生 态 系 统 中 起 重 要 的 生 态 调 节 作 用 2.1.2 温 湿 度 日 变 化 比 较 选 择 温 度 较 高 并 且 连 续 3 天 都 处 于 晴 朗 无 风 或 微 风 天 气 的 7 月 15, 16, 17, 29 日 和 8 月 4 日 这 5 天 进 行 绿 地 温 湿 度 日 变 化 比 较 将 5 天 内 同 一 时 段 相 同 样 点 的 温 度 和 相 对 湿 度 进 行 平 均, 并 截 取 人 群 活 动 较 多 的 8 个 时 间 段 进 行 比 较 分 析 在 这 8 个 时 间 段 中, 除 8:00 和 10:00 静 园 草 坪 (P4) 的 温 度 高 于 水 泥 地 面 外, 各 绿 地 相 对 于 水 泥 地 均 起 到 一 定 的 降 温 效 应 ( 图 4) 一 天 中, 以 14:00 的 温 度 差 别 最 大, 此 时 水 泥 地 面 达 到 33.90 的 日 最 高 温, 比 半 天 然 乔 灌 草 绿 地 高 2.65, 比 静 园 草 坪 高 1.03 也 就 是 说, 在 一 天 中 温 度 最 高 空 气 相 对 湿 度 最 小 的 时 段, 绿 地 由 于 蒸 腾 遮 阴 作 用 而 产 生 的 降 温 效 应 最 明 显 比 较 各 绿 地 类 型 可 以 发 现, 静 园 草 坪 (P4) 温 度 的 日 变 化 幅 度 最 大, 甚 至 在 8:00 和 10:00 超 过 水 泥 地 面 的 温 度, 主 要 原 因 是 草 坪 上 空 空 旷, 无 树 木 遮 挡, 对 外 界 环 境 变 化 的 缓 解 能 力 较 小 夜 间 良 好 的 空 气 对 流 和 日 间 强 烈 的 太 阳 辐 射 使 其 散 热 及 升 温 速 率 都 相 对 更 快, 与 此 同 时, 逸 夫 二 楼 天 井 内 由 周 边 高 大 密 集 建 筑 物 环 绕 所 导 致 的 太 阳 辐 射 遮 蔽 作 用 使 其 在 10:00 前 温 度 相 对 较 低 对 于 乔 木 层 郁 闭 度 较 高 三 维 绿 量 最 大 的 半 天 然 乔 灌 草 绿 地 (P2), 内 环 境 相 对 稳 定, 表 现 出 对 日 间 高 温 较 强 的 缓 解 能 力 人 工 乔 草 绿 地 (P3) 以 及 人 工 乔 灌 草 绿 地 (P1) 各 时 段 温 度 相 差 不 大 晴 朗 天 气 下 各 样 点 的 相 对 湿 度 日 变 化 与 温 度 变 化 趋 势 相 反 在 一 天 的 8 个 时 段 中, 各 绿 地 湿 度 均 高 于 水 泥 地 面, 增 湿 效 果 明 显 ( 图 5) 与 降 温 效 果 不 同 的 是, 人 工 乔 灌 草 绿 地 (P1) 的 增 湿 效 应 各 时 段 均 强 于 人 工 乔 草 绿 地 (P3), 受 未 名 湖 湖 水 的 影 响 较 大 静 园 草 坪 (P4) 的 相 对 湿 度 低 于 人 工 乔 草 绿 地 815

北 京 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) 第 50 卷 (P3), 但 在 14:00 之 后 两 者 逐 渐 趋 于 接 近, 甚 至 在 20:00 草 坪 表 现 出 更 好 的 增 湿 效 应, 其 原 因 可 能 是 草 坪 对 土 壤 的 覆 盖 率 较 大, 加 之 有 一 定 的 腐 殖 层, 因 而 更 有 利 于 水 分 的 保 持, 并 在 夜 晚 蒸 散 出 来 2.2 不 同 结 构 绿 地 舒 适 度 比 较 2.2.1 舒 适 度 总 体 分 布 根 据 式 (1), 对 各 样 地 日 均 温 湿 指 数 进 行 比 较 分 析 图 6 给 出 绿 地 与 水 泥 地 面 在 观 测 期 内 舒 适 度 等 级 的 分 布 情 况 在 炎 热 的 夏 季, THI 值 越 低, 人 体 感 觉 越 舒 适 ( 表 1) 从 图 6 可 以 看 出, 7 月 4 日 至 8 月 4 日 这 32 天 中, 水 泥 地 面 有 2 天 舒 适 度 处 于 二 级 ( 很 不 舒 服 ), 27 天 处 于 三 级 ( 不 舒 服 ), 也 就 是 说, 观 测 期 内 91% 的 时 间 水 泥 地 面 都 让 人 有 强 烈 的 不 适 感 相 比 而 言, 4 种 类 型 绿 地 均 对 不 适 感 有 不 同 程 度 的 缓 解 作 用 半 天 然 乔 灌 草 绿 地 对 人 体 舒 适 性 的 改 善 作 用 最 为 突 出, 其 中 有 10 天 的 舒 适 性 得 到 改 善, 不 适 感 天 数 下 降 至 72% 其 余 3 种 类 型 绿 地 均 有 7 天 的 舒 适 性 得 到 改 善 从 日 均 温 湿 指 数 来 看, 水 泥 地 面 (25.11)> 人 工 草 坪 (24.62)> 人 工 乔 灌 草 (24.53)> 人 工 乔 草 (24.52)> 半 天 然 乔 灌 草 (24.30) 以 乔 木 结 构 为 主 的 绿 地 景 观 表 现 出 更 好 的 舒 适 性, 且 舒 适 度 随 着 郁 闭 度 的 增 加 而 增 大 因 此, 在 营 造 植 物 群 落 时, 增 加 乔 木 郁 闭 度 是 增 加 人 体 舒 [23] 适 感 的 最 佳 方 法 张 碧 辉 等 通 过 模 拟 北 京 大 学 校 园 气 象 场, 得 到 水 体 和 绿 地 对 温 湿 度 及 人 体 舒 适 性 有 较 明 显 的 改 善 作 用, 与 本 文 结 论 一 致 值 得 注 意 的 是, 各 绿 地 总 体 舒 适 性 的 改 善 程 度 并 不 如 降 温 增 湿 效 应 明 显, 甚 至 人 工 乔 草 绿 地 的 舒 适 性 要 略 好 于 人 工 乔 灌 草 绿 地, 这 与 降 温 增 湿 效 应 相 反 由 此 说 明, 虽 然 绿 地 的 降 温 增 湿 效 应 一 定 程 度 上 提 高 了 人 体 的 舒 适 性, 但 并 非 降 温 增 湿 效 应 越 强, 绿 地 的 舒 适 性 就 越 高 很 多 研 究 表 明, 当 气 温 较 高 时, 高 湿 会 加 剧 人 体 对 热 的 感 觉 [24] 相 比 于 未 名 湖 的 人 工 乔 灌 草 绿 地, 人 工 乔 草 型 绿 地 中 下 层 空 间 较 开 阔, 空 气 流 通 性 较 好, 一 定 程 度 上 限 制 了 湿 度 的 增 加, 表 现 出 更 好 的 舒 适 性 2.2.2 舒 适 度 日 变 化 比 较 选 择 温 度 较 高 且 连 续 3 天 都 处 于 晴 朗 无 风 或 微 风 天 气 的 7 月 15, 16, 17, 29 日 和 8 月 4 日 这 5 天 进 行 各 样 地 舒 适 度 日 变 化 比 较 将 5 天 内 同 一 时 段 相 同 样 点 的 THI 进 行 平 均, 并 根 据 校 园 主 要 人 群 的 生 活 节 奏, 截 取 7 个 典 型 时 段 进 行 分 析 比 较 ( 图 7) 6:00 时 THI 指 数 最 低, 舒 适 性 是 一 天 中 最 好 的, 此 时 相 对 于 水 泥 地 面, 各 绿 地 发 挥 了 较 强 的 改 善 作 用, 其 中 静 园 草 坪 尤 为 突 出 ; 8:00 12:00 静 园 草 坪 受 强 烈 的 太 阳 辐 射, 不 适 感 陡 增, 甚 至 远 超 过 逸 夫 二 楼 天 井 的 水 泥 地 面 ; 14:00 16:00 处 于 一 天 中 THI 最 高 的 时 段, 不 舒 适 程 度 最 强, 绿 地 虽 有 所 缓 解, 但 作 用 有 限 ; 18:00 20:00 THI 有 所 下 降, 但 并 不 显 著, 此 时 静 园 草 坪 的 舒 适 感 逐 步 提 高 总 的 来 说, 半 天 然 乔 灌 草 绿 地 (P2) 在 所 有 时 段 都 表 现 出 对 不 适 感 较 强 的 缓 解 作 用, 静 园 草 坪 (P4) 除 了 清 晨 和 晚 上, 一 天 的 大 部 分 时 间 这 种 作 用 都 不 显 著, 人 工 乔 草 绿 地 (P3) 在 12:00 18:00 的 高 温 时 段 舒 适 度 高 于 人 工 乔 灌 草 绿 地 (P1), 与 2.2.1 节 结 论 一 致 Fig. 6 图 6 各 样 点 舒 适 度 等 级 分 布 情 况 Grade distribution of comfort degree for the sample plots 816

第 5 期 冯 悦 怡 等 : 校 园 绿 地 夏 季 小 气 候 效 应 分 析 Fig. 7 图 7 各 样 点 舒 适 度 日 变 化 比 较 Diurnal variations of comfort index for the sample plots 3 结 论 与 讨 论 3.1 结 论 本 文 通 过 对 北 京 大 学 校 园 内 有 代 表 性 的 校 园 绿 地 的 温 湿 度 进 行 连 续 32 天 的 同 步 测 定, 评 估 不 同 绿 地 类 型 对 校 园 小 气 候 的 改 善 作 用, 尤 其 是 对 人 体 舒 适 度 的 影 响, 得 到 以 下 结 论 1) 在 夏 季 高 温 季 节, 各 类 型 校 园 绿 地 相 对 于 无 绿 化 地 面, 均 表 现 出 显 著 的 降 温 增 湿 效 应, 平 均 降 温 1.96~1.14, 增 湿 12.34%~7.46%, 总 体 趋 势 表 现 为 : 半 天 然 乔 灌 草 > 人 工 乔 灌 草 > 人 工 乔 草 > 人 工 草 坪, 绿 量 越 大 乔 木 层 郁 闭 度 越 高 的 复 层 结 构 绿 地 降 温 增 湿 效 应 越 明 显, 尤 其 是 办 公 楼 东 侧 未 名 湖 南 岸 的 半 天 然 林 发 挥 着 重 要 的 生 态 调 节 功 能 ; 从 温 湿 度 日 变 化 来 看, 静 园 草 坪 日 变 化 幅 度 最 大, 调 节 能 力 弱, 而 半 天 然 乔 灌 草 绿 地 内 环 境 相 对 稳 定, 对 日 间 高 温 缓 解 能 力 较 强 2) 在 32 天 的 观 测 期 内, 各 绿 地 对 人 体 舒 适 性 均 有 一 定 程 度 的 改 善, 总 体 表 现 为 : 半 天 然 乔 灌 草 > 人 工 乔 草 > 人 工 乔 灌 草 > 人 工 草 坪, 乔 木 层 郁 闭 度 是 决 定 绿 地 人 体 舒 适 度 的 重 要 因 素 尽 管 如 此, 相 比 于 绿 地 的 降 温 增 湿 效 应, 其 改 善 效 果 并 不 十 分 明 显 此 外, 人 体 舒 适 感 由 环 境 温 度 和 湿 度 共 同 决 定, 人 工 乔 草 绿 地 由 于 其 较 好 的 降 温 增 湿 效 应 及 良 好 的 通 风 结 构, 相 比 于 未 名 湖 附 近 的 人 工 乔 灌 草 绿 地 表 现 出 更 好 的 舒 适 性 3) 从 一 天 的 不 同 时 段 来 看, 早 晚 时 段 绿 地 舒 适 度 改 善 作 用 较 为 明 显, 高 温 时 段 并 不 显 著, 尤 其 是 静 园 草 坪 表 现 出 极 强 的 不 适 性 3.2 讨 论 通 过 研 究 发 现, 发 挥 降 温 增 湿 效 应 最 好 的 绿 地 是 办 公 楼 东 侧 的 半 天 然 乔 灌 草 绿 地, 其 显 著 的 温 湿 效 应 是 因 为 它 最 接 近 自 然 演 替 结 果 的 植 被 结 构 然 而, 目 前 的 校 园 绿 地 大 多 过 于 人 工 化, 群 落 层 次 简 单, 结 构 单 一, 因 而 无 法 真 正 发 挥 其 生 态 效 益 因 此, 校 园 绿 化 建 设 应 采 用 拟 自 然 的 生 态 群 落 式 配 置, 设 计 和 建 立 近 自 然 的 绿 地 景 观 应 通 过 促 进 群 落 自 然 生 产 力, 充 分 发 挥 城 市 绿 地 系 统 的 整 体 功 能, 实 现 人 工 的 低 度 管 理 和 景 观 资 源 的 可 持 续 发 展 绿 地 生 态 效 用 是 以 其 对 人 的 影 响 程 度 为 依 据 的, 因 此, 绿 地 结 构 是 否 科 学 合 理, 最 终 应 以 人 体 舒 适 感 为 衡 量 标 准 研 究 中 发 现, 办 公 楼 东 侧 未 名 湖 南 岸 的 半 自 然 林 舒 适 度 的 缓 解 作 用 最 强, 但 此 区 域 多 为 小 山 坡, 活 动 空 间 有 限 ; 静 园 草 坪 虽 然 活 动 空 间 宽 阔, 但 在 夏 季 只 有 清 晨 和 晚 间 表 现 出 较 好 的 舒 适 性, 其 他 时 段 不 适 宜 人 群 活 动 因 此, 应 根 据 不 同 的 功 能 需 求, 因 地 制 宜, 构 建 不 同 结 构 的 校 园 绿 地 景 观, 如 在 北 京 大 学 校 园 内 构 建 半 露 天 开 放 草 坪 不 失 为 一 种 选 择 参 考 文 献 [1] Rizwan A M, Dennis L Y C, Liu C. A review on the generation, determination and mitigation of urban heat island. Journal of Environmental Sciences, 2008, 20: 120 128 [2] 肖 荣 波, 欧 阳 志 云, 李 伟 峰, 等. 城 市 热 岛 的 生 态 环 境 效 应. 生 态 学 报, 2005, 25(8): 2055 2060 [3] 祝 宁, 李 敏, 柴 一 新. 哈 尔 滨 市 绿 地 系 统 生 态 功 能 817

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