园林植物改善微气候的意义与案例分析

摘要：随着城市空间的快速膨胀和环境的急剧恶化，人们对回归自然的呼声也越来越高，试图通过园林植物来有效的改善微气候，本文通过对案例的分析，得出改善微气候的最佳植物搭配，即郁闭度≥0.6的乔灌草植物搭配。最终达到人与自然的和谐发展。

关键词：园林植物 微气候 改善环境

中图分类号：K928.73 文献标识码：A 文章编号：

在工业化、城市化飞速发展今天,随着城市空间的快速膨胀和环境的急剧恶化，人们对于绿色空间的需求越来越强烈,回归自然的呼声也越来越高,由此，园林植物景观便被看作是医治城市病的良药，以及帮助人类逃避城市日常枯燥、单调、紧张的工作和生活的良方。

园林植物景观泛指人们在科学、合理的前提下种植植物，以提高和改变基地和周围环境质量的行为[1]。植物园林景观是美化环境、改善小气候的重要手段，是城市规划和小区设计中的重点。同时，设计较好的园林植物景观对周边小气候即微气候(Microclimate)有净化空气、吸收有害气体、滞尘降尘、杀菌、降低噪音、调节和改善城市气候等作用[2]。通过这些生态效应的反馈调节，可使环境质量达到洁净、舒适、优美的要求，让人感到舒适。

通过阅读大量文献，探讨气候因素对人体舒适度的影响，总结园林植物改善微气候的案例，得出最近的植物搭配，对今后的园林景观设计会有很大的促进作用，并通过安全美观合理舒适的园林景观促进适应气候的园林工作的发展，以达到抛砖引玉的作用。

一、园林植物改善微气候的作用

关于微气候的概念，它是指尺度气候，主要由气候偏差所引起。而案例中的微气候是在园林植物景观的有限区域内，因植被影响而形成的贴地气层和土壤上层的小气候。可以通过园林植物景观的设计而加以改善与调节。以下简单介绍园林植物改善微气候的功能作用：

(l)、改善空气温、湿度的作用[3]。

绿色植物能够吸收和遮挡太阳辐射，并借助自身的光合作用，将太阳能转化为化学能。同时其蒸腾作用也消耗了一部分的太阳辐射，并吸收周围的一些热量，使空气温度下降，达到调节空气温度的目的。

(2)、降低热岛效应的作用

绿地对降低热岛效应的作用表现在，一方面由于绿地植物的蒸腾吸热作用，能够缓解城市空气升温幅度;另一方面，绿地近地面较低温度形成的下降气流，与周围区域较高温度形成的上升气流，因温度差而发生空气对流，形成一个环流系统，促使区域温度降低。

(3)防风通风的作用

城市绿地中树木适当密植，可以增加防风的效果。春季绿地减低风速的效应随风速的增大而增加，这是因为风速大，枝叶的摆动和摩擦也大，同时气流穿过绿地时，受树木的阻截、摩擦和过筛作用，消耗了气流的能量。绿化植物能够降低下垫面的空气温度，与周围较高的空气温度形成温度差，引起局部空气流动，起到通风的作用。

二、微气候、园林植物、人体舒适度三者之间的影响关系

（1）微气候对人体舒适度的影响关系

微气候对人类机体的舒适度影响很大。特别在温度、湿度及气流速度、热辐射等异常的微气候环境下，人体明显感到不适。比如高温下，人体新陈代谢加快，人体先是通过呼吸、排汗等方式散热，如果人体产热仍大于散热，体内蓄热增加、体温升高，时间一长，造成中暑或热衰竭等症状。

（2）微气候与园林植物的影响关系

园林植物景观设计的好坏，直接影响到微气候的形成。恰当的设计可以形成对环境有利的微气候，如植物的树冠可以反射一部分阳光辐射来的热能，绿地吸收热能、增加环境的湿度等，从而使得人们的生活生产感觉舒适等，而不合理的园林植物设计，可以形成对环境不利的微气候，或者气温高，湿度大，或者阻挡不如辐射等。

微气候对园林植物也起着积极作用，如果微气候中的各要素如温度、湿度和辐射等较为适中，对植物的生存环境有利，反之，将影响到园林植物的生长，甚至会使植物的生存环境恶化，如温度过高或过低、湿度太小或太大，必将使某些植物枯萎、生病、死亡。

（3）人体舒适度与园林植物的影响关系

设计较好的园林植物对提高人体舒适度有积极的影响。植物色彩能稳定人的血压和脉搏；植物能降低噪音，给人以安静环境；植物气息能陶冶人的情操等。

同样，人体舒适度对园林植物也有着积极的作用。如理想的舒适度，让人充满对园林植物的眷恋，不理想的舒适度，让人产生烦躁心理，或发泄到植物上，或讨厌园林植物景观这个大环境。

（4）三者相互影响关系

园林植物、微气候和人体舒适度三者之间互相作用，互相影响。恰当的园林植物设计，可以改善微气候，提高人的舒适度，心情愉悦，从而更加依恋园林环境，并积极探讨更加优秀的园林植物设计方案，创造更加优越的微气候；反之，搭配不合理，设计有问题的园林植物，却会形成恶劣的微气候，让人体感到不适，精神不爽，心情烦躁，对该园林植物景观产生厌烦心理，甚至产生人为破坏该园林植物的想法，导致微气候越来越恶化。

三、园林植物群落对微气候的影响案例分析

1、案例1 李辉[4]等人比较分析了北京城市居住区3种不同种植结构类型的绿地对微气候的影响

（1）实验说明

在北京方庄居住区芳群园多层楼(6层)区中部选择不同种植结构类型的楼间绿地3类(乔灌草型、灌草型和草坪型)各2处,并辅以非绿地为对照,比较不同类型绿地降温和增湿作用的差异，绿地面积约为650m2，在距地面1.2-1.4m处进行24h连续观测,每隔2h正点观测。观测场植被状况见表3-1。

表3-1 观测场绿地结构类型及植被状况

（2）结果与讨论

①不同类型绿地降温效应的比较

3种绿地的气温都比非绿地低,尤其是乔灌草型绿地,其日平均气温较之非绿地下降了4.8℃；灌草型绿地和草坪型绿地比非绿地下降1.3℃和0.9℃，这说明乔灌草多复层结构的绿化形式对环境降温效应最显著,其中乔木发挥的作用最为突出，因降温效应是通过树冠的遮蔽而减少太阳的直接辐射和植物蒸腾冷却作用来实现的。

②不同类型绿地增湿效应的比较

由于土壤和植物蒸腾的水汽不易扩散,以及绿地的降温作用,所以绿地的空气相对湿度较非绿地有所提高，其中乔灌草型绿地的相对湿度最大，与非绿地比较,其日平均湿度增加23.1%,其次为灌草型绿地,增加7.7%,草坪型增加值最小,仅为5.4%.灌草型和草坪绿地在增加空气相对湿度方面差异不大。

2、案例2吴菲[5]等人选择北京紫竹院公园4块不同绿量的乔灌草型绿地为研究

（1）实验说明

本试验所选4块绿地均位于紫竹院公园内, 面积均为3000m2左右，4块绿地的主要植物构成(表3-2),其中绿地1共有植物14种,乔木10种,灌木3种,草本1种；绿地2共有植物15种,乔木7种,灌木6种,草本2种；绿地3共有植物10种,乔木5种,灌木4种,草本1种；绿地4共有植物11种,乔木3种,灌木6种,草本2种。

本试验绿量采用陈自新等关于绿量计算的回归模型进行分析，各试验点绿量及乔灌草绿量比见表3-3。

表3-2 主要植物构成

表3-3 绿量及乔灌草绿量比

（2）结果与讨论

①不同绿量的园林绿地温度的比较

4 块绿地的温度排序为: 绿地1> 绿地2> 绿地3> 绿地4, 这与4 块绿地中乔灌的绿量高低呈负相关,即绿量大, 降温效果好； 绿量小, 降温效果小。说明在炎热的夏季, 在一定比例的乔灌草绿量比下, 绿地中乔灌的绿量越高, 绿地的温度则越低, 乔灌木有着较强的降温作用。

②不同绿量的园林绿地湿度的比较

各绿地湿度高低排序为: 绿地1< 绿地2< 绿地3< 绿地4, 绿地4 比其他绿地湿度高出7.5%～21.2%。说明在一定比例的乔冠草绿量比下, 绿地中乔灌的绿量越大, 绿地的湿度就越大。

3、案例3 吴云霄[6]等人测量重庆市公园7种植物群落结构对微气候的影响

（1）实验说明

利用梅花五点法测定了重庆市主城区公园的重要7种植物群落结构在夏季减少光照强度、降低温度和增加空气湿度等的指标，同时比较不同群落结构对这3项小气候因素的调节效果。群落类型为: 单纯的草坪、灌丛、郁闭度为0.2～0.4乔草的植物群落结构、郁闭度为0.2～0.4乔灌草的植物群落结构、郁闭度≥ 0.6乔木单层的植物群落结构、郁闭度≥ 0.6乔草的植物群落结构和郁闭度≥ 0.6乔灌草的植物群落结构。用作每种植物群落研究的样地为4个, 每个样地的面积为10 m ×10 m，对照为裸地, 测定的时间为夏季温度最高的上午10点到下午2点之间。

（2） 结果与讨论

①不同植物群落结构减少光照的效应

7种植物群落平均减少光照强度的效应不同, 与裸地相比, 草地单层植物群落结构减少的光照强度最少, 为17.98% , 郁闭度≥ 0.6的乔灌草植物群落结构平均减少的光照强度最多, 达90.19%。

②不同群落结构降低温度的效应

与裸地相比在所研究的7 种群落结构中,草地降低温度的效应最小, 郁闭度≥ 0.6 的乔灌草群落结构平均降低温度最多, 达2.4℃。各植物群落降低温度效应由小到大的排序为草地、郁闭度为0.2 ～0.4 的乔草群落结构、灌丛、、郁闭度为0.2～0.4的乔灌草群落结构、郁闭度≥0.6的乔木单层群落结构、郁闭度≥ 0.6乔草的群落结构、郁闭度≥ 0.6乔灌草的群落结构。

③不同群落结构增加空气湿度的效应

郁闭度≥ 0.6的乔灌草群落结构平均增加空气湿度的数值在7 种植物群落结构中最大, 为6.7%, 草地平均增加的空气湿度值最小, 为4.4 %。

4、讨论分析案例1、2、3，得出结论

通过上述分析，得出以下结论：

（1）案例1是从定性的角度来说明园林植物群落对微气候的影响，并以乔灌草多复层结构的绿化形式对微气候环境改善为最佳。

（2）案例2是从定量的角度来说明园林植物群落对微气候的影响，在一定范围内的乔灌草绿量比下, 绿地中乔灌的绿量越大, 对温湿度的改善作用越大, 降温增湿效果明显。在绿地绿量相等时, 乔灌绿量占整个绿地绿量的比例较大时, 绿地降温增湿作用明显。说明在园林绿地中, 对环境温湿度起改善作用的主要是乔灌木。

在案例2中，根据北京市建成区园林植物的绿量总计，计算出乔灌与草的绿量比为1.45。而测量绿地4的乔灌与草的绿量比为1.76，所以表现出改善微气候良好的效果。

（3）案例3也是从定量的角度来说明园林植物群落对微气候的影响，就总体而言，不管是在减少光照、降低气温方面，还是增加空气湿度方面，郁闭度≥ 0.6的乔灌草群落起到的作用是最显著的。

（4）根据案例1、2、3，进行结构对微气候改善效果分析比较见表3-4。

表3-4 比较分析

比较分析中可以看出三个案例改善微气候最好的结构为乔灌草，然后灌草次之，最后是草坪。其中案例1是从定性角度说明乔灌草对微气候的改善，没有具备特有的特征；案例2、3都具有特征，同时通过案例计算出，乔灌与草的绿量比≥合理比例的乔灌与草的绿量也符合郁闭度≥ 0.6的乔灌草群落，因此可以将两者归纳为一，即郁闭度≥ 0.6的乔灌草多复层结构的园林植物群落对改善微气候效果最佳。

（5）结论在改善微气候的园林景观设计中，应该在有限的空间里多采用乔灌草多复层结构的绿化形式，同时在乔灌草绿化形式基础上，可考虑郁闭度≥ 0.6的原则。

四、小结

通过对园林植物改善微气候的背景与意义的了解和园林植物改善微气候案例的分析，得出了园林植物改善微气候是最环保，最经济的方式，走可持续发展的道路，丰富植物群落的多样性，生态性、景观性等，从定性和定量的角度对三个案例进行了细致的比对分析，得出了一个改善微气候，降低环境温度，增加环境湿度的原则，那就是郁闭度≥0.6的乔灌草植物搭配。在经济和空间有限的情况下的，利用这个原则将园林景观设计做到最合理，这样既保护了资源的合理利用又对微气候方面也起到良好的作用。

参考文献

蒋中秋.城市中的绿化环境.硕士论文.武汉理工大学.2002.11

徐乃雄主编.《城市绿地与环境》.中国建材工业出版社，2002年1月（第1版）

王琪,绿化对夏季室外热环境影响的实验研究[D],长安大学，2010

李辉,赵卫智,古润泽,李延明,陈自新,张新献,居住区不同类型绿地释氧固碳及降温增湿作用[J].环境科学，1999（6）：41-44.

吴菲,李树华,刘剑不,同绿量的园林绿地对温湿度变化影响的研究 [J].风景园林调查与研究，2006

吴云霄,李华军,董仕萍,等.重庆市公园7种植物群落结构对夏季微气候的改善效果[J].西部林业科技,2007,36(2):75-79.