绿地缓解城市居住区热环境效应的研究

【摘要】城市化进程是世界经济增长和社会发展的主流趋势,到2012年末我国城市化水平就已达52.6%。城市居住区的建设伴随着自然地表向不透水地表的转变,由此带来最典型的一个生态问题就是城市热岛效应。目前各国大城市的热岛强度令人震惊,如柏林13℃、上海6.9℃。因此,研究绿地改善城市居住区热环境,无疑具有非常重要的理论意义和实践价值。为此,本文以上海为例,围绕绿地改善城市居住区热环境这一主题,利用卫片、高分辨率的航片及实测,从街区、居住区的绿地特性和群落配置开展多尺度研究,量化绿地缓解居住区热环境的效应,为城市居住区景观绿化植物的合理选择、空间布局及其对居住区热环境的改善提供依据。本文的主要研究工作与结论如下：(1)对街区(大尺度),利用卫片,.主要研究下垫面结构对气温的影响。结果表明,在街区内外环境中,街区的下垫面结构对气温具有显著的影响,植被比例、建筑比例及植被/建筑的面积比与街区平均气温呈极显著相关。当街区内部植被比例低于15%,增加植被面积可显著改善街区的热环境；街区内部建筑比例在30%～90%之间,每升高10%,居住区升温0.6℃。(2)对居住区(中尺度),利用卫片、航片和实测相结合的方法,主要研究影响居住区气温的景观绿化指标,并建立居住区热环境指数及其模型。结果表明,绿化乔木比例、绿化覆盖率与居住区气温呈极显著负相关,平均斑块面积与居住区气温呈显著负相关。每增加10%的绿化覆盖率或乔木比例,降温效果可达0.15℃；平均面积小于100m2的斑块对降温无效。所建立的居住区热环境指数已在36个小区得到实测验证。(3)对植物群落(小尺度),采用实测的方法,主要研究植物群落结构及微环境对其改善热环境的影响,并建立植物群落降温的多因子回归方程。单株香樟、法国冬青日吸热量高达40000kJ以上。夏季一天中,各群落的降温效应与草坪降温效应的差值最大达2.8℃。影响群落降温的主要内因是乔灌盖度；在环境气温33-43℃之间,温度每上升1℃,群落的降温效应是0.22℃,而环境相对湿度每降低10%,群落的降温效应是0.55℃。植物群落降温的多因子回归方程为：△T=2.14×大型乔木盖度+1.78×小型乔木盖度+1.44×灌木盖度+0.335×环境气温+0.0648×环境相对湿度-15.08。该方程在130多个群落中得到实测验证。(4)在环境温度高于34℃、绿地降温效果不低于1.5℃时,要求绿地：在大尺度上,街区内外环境植被比例>5%、建筑/植被的面积比<30,500m、1500m建筑/植被的面积比分别<30、15；在中尺度上,多层居住区的绿化覆盖率>40%,乔木比例>50%,平均斑块面积>200m2；在小尺度上,通过优选日吸热量大的乔木、灌木等进行合理配置,重点配置乔木群落,将有助于缓解城市热岛效应。
【作者】秦俊；
【导师】由文辉；
【作者基本信息】华东师范大学，生态学，2014，博士
【副题名】以上海市为例
【关键词】居住区；绿地；降温效应；热环境指数；上海；

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