徐州市故黃河濱水綠地喬-灌-草型、喬-草型植物配植的環(huán)境效應(yīng)分析

蘇丹

摘要：針對(duì)徐州故黃河的喬-灌-草型、喬-草型等結(jié)構(gòu)類(lèi)型的典型配置模式進(jìn)行了試驗(yàn)分析，測(cè)得了各不同配置模式下的溫度、濕度、光照強(qiáng)度和C02吸收率，并與同時(shí)在學(xué)校的對(duì)照組進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果表明：綠地中的兩種植物配置模式中，喬-灌-草型類(lèi)型對(duì)溫濕度的改善作用較大，起到降溫增濕的效果，具有較好的生態(tài)效益。綠地C02吸收率的大小與植物種類(lèi)密切相關(guān)。故黃河試驗(yàn)組的各環(huán)境效應(yīng)指標(biāo)值均優(yōu)于學(xué)校對(duì)照組，說(shuō)明古黃河水系對(duì)環(huán)境起到改善作用。

關(guān)鍵詞：徐州市故黃河;植物配植;環(huán)境效應(yīng);濱水綠地

中圖分類(lèi)號(hào)：TU986

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1674-9944（2018）07-0155-04

1 引言

徐州市故黃河風(fēng)光帶綠地是城市的獨(dú)特景觀之一，具有悠久的歷史，屬于濱河綠地。在改善城市生態(tài)環(huán)境、維持城市生態(tài)平衡、保護(hù)城市的科學(xué)文化發(fā)展和歷史景觀、增加城市居民休閑空間等方面具有不可替代的重要地位[1]。

通過(guò)對(duì)徐州市故黃河風(fēng)光帶的綠地類(lèi)型的調(diào)查，分析綠地樹(shù)種的組成、結(jié)構(gòu)特征與配置，進(jìn)行綠地景觀結(jié)構(gòu)和格局的分析，進(jìn)一步對(duì)綠地樹(shù)種規(guī)劃和完善提出對(duì)策和建議，為徐州市的綠地規(guī)劃可持續(xù)發(fā)展提供良好的理論依據(jù)。為此，筆者以徐州故黃河濱水綠地不同綠地類(lèi)型為研究對(duì)象，從不同角度分析了不同類(lèi)型生態(tài)綠地的降溫增濕效應(yīng)、吸收C02能力，以期為城市濱水綠地建設(shè)及環(huán)境的系統(tǒng)科學(xué)規(guī)劃提供參考依據(jù)。

2 研究地概況和研究方法

2.1 研究地概況

徐州市位于江蘇省西北部，東經(jīng)116°22'～118°40'、北緯33°43'～34°58'之間，地處古淮河的支流沂、沭、泗諸水的下游，以黃河故道為分水嶺，形成北部的沂、沭、泗水系和南部的濉、安河水系。故黃河從西北向東南流徑徐州市區(qū)，市區(qū)段全長(zhǎng)16.6 km，河道寬70～100 m，該河對(duì)市區(qū)態(tài)環(huán)境、自然景觀、旅游事業(yè)、生活飲水等都有著舉足輕重的影響[2]。

2.2 故黃河濱水綠地類(lèi)型植物配植模式分析

選取徐州故黃河濱水綠地中具有典型樹(shù)種及較大種植規(guī)模的帶狀綠地為研究樣地，包括1個(gè)喬-灌-草型綠地和1個(gè)喬-草型林地，其中喬-灌-草型綠地分別為三角楓（Acer buergerrianurn.）、海桐（Pittosporurntobira （Thunb.）Ait）和麥冬（Ophiopogon ]aponicus），喬草型綠地分別為懸鈴木（Platanus hispanica）和麥冬，與學(xué)校（江蘇師范大學(xué)）的綠地配植模式形成對(duì)照，樣地的詳細(xì)情況見(jiàn)表1。

2.3 研究方法

綠地空間各指標(biāo)的測(cè)定是采用美國(guó)LI - 6400型便攜式光合儀進(jìn)行觀測(cè)。分別于2016年10月、2017年4月，選擇故黃河典型綠地配置模式（兼顧各種綠地種植結(jié)構(gòu)），對(duì)綠地空間C02吸收率、溫度和相對(duì)濕度等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，并以校園內(nèi)綠化較好地段的各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定值作為對(duì)照分析。選取的配置模式為喬-灌-草型、與喬-草型綠地，在每個(gè)配置模式下，在距地面1.5m處分別左右個(gè)測(cè)一次，記錄穩(wěn)定的C02吸收率、溫度和相對(duì)濕度等指標(biāo)值。試驗(yàn)要選擇晴朗、無(wú)風(fēng)或微風(fēng)的天氣，從8：30～16：30，每隔2h測(cè)量1次。

3 結(jié)果和分析

3.1 不同濱水綠地類(lèi)型環(huán)境溫度變化的分析

3.1.1 春季不同濱水綠地類(lèi)型環(huán)境溫度變化的分析

對(duì)黃樓及對(duì)比值（學(xué)校）各植物配置模式的日氣溫測(cè)定值進(jìn)行分析表明（圖1）：8：30時(shí)溫度最低.此后隨著光照強(qiáng)度的增加、氣溫逐步上升，到14：30時(shí)達(dá)到最高，隨后降低。對(duì)比組各模式觀測(cè)點(diǎn)日間溫度變化幅度與試驗(yàn)組相似，但各時(shí)刻溫度值高于對(duì)照點(diǎn)，10：30和14：30時(shí)溫度較高，沒(méi)有明顯高峰值出現(xiàn)。綠地的降溫效應(yīng)是通過(guò)樹(shù)冠遮蔽而減少太陽(yáng)的直接輻射以及植物蒸騰作用吸收環(huán)境熱量來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在酷熱的夏季，綠地中的樹(shù)木枝葉形成濃蔭覆地，不僅阻擋反射了太陽(yáng)的直接輻射，減少了地面的長(zhǎng)波輻射熱.高大喬木的強(qiáng)烈蒸騰作用還可以消耗太陽(yáng)直接輻射能量。在兩種植物配置模式中，喬-灌-草型模式下平均溫度最低，降溫效果最明顯;其次是喬草型模式。這表明綠地降溫效應(yīng)與植物空間配置方式等都有密切的關(guān)系，進(jìn)行綠化植物配置及評(píng)價(jià)綠地降溫效應(yīng)時(shí)應(yīng)綜合考慮各方面因素[3]。黃樓的氣溫低于對(duì)比點(diǎn)（學(xué)校），也說(shuō)明水系有吸熱降溫的功能，因此對(duì)濱水綠地的降溫有一定的影響。

3.1.2 冬季不同濱水綠地類(lèi)型環(huán)境溫度變化的分析

對(duì)黃樓及對(duì)比值（學(xué)校）各植物配置模式的日氣溫測(cè)定值進(jìn)行分析表明（圖2）：8：30時(shí)溫度最低，此后隨著光照強(qiáng)度的增加、氣溫逐步上升，到14：30時(shí)達(dá)到最高，隨后降低。對(duì)比組各模式觀測(cè)點(diǎn)日間溫度變化幅度與試驗(yàn)組相似，但各時(shí)刻溫度值高于對(duì)比點(diǎn)，10：30和16：30時(shí)溫度較高。綠地的降溫效應(yīng)是通過(guò)樹(shù)冠遮蔽而減少太陽(yáng)的直接輻射來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在冬季，由于懸鈴木落葉而香樟是常綠樹(shù)種，因此，在對(duì)比值（學(xué)校）的喬草型綠地中的喬木香樟濃密枝葉形成濃蔭覆地，降溫效果要優(yōu)于[懸鈴木×（石楠×草坪）]。兩種植物配置模式中，黃樓的植物配植的降溫效果最為明顯。

3.2 不同濱水綠地類(lèi)型空氣相對(duì)濕度變化的分析

3.2.1 春季不同濱水綠地類(lèi)型空氣相對(duì)濕度變化的分析

徐州市故黃河濱水綠地春季不同綠地類(lèi)型及對(duì)比點(diǎn)（學(xué)校）環(huán)境相對(duì)濕度的變化狀況（見(jiàn)圖3）：在測(cè)定時(shí)間段內(nèi).黃樓和對(duì)比點(diǎn)（學(xué)校）的空氣相對(duì)濕度均在上午8：30時(shí)最大.至10：30為最小，相對(duì)濕度變化幅度較大;14：30和16：30時(shí)有上升，但回升緩慢。各模式觀測(cè)點(diǎn)的日間相對(duì)濕度變化規(guī)律與對(duì)照點(diǎn)基本一致，黃樓各地觀測(cè)點(diǎn)各時(shí)刻相對(duì)濕度值均高于學(xué)校對(duì)比點(diǎn)。兩種配置模式中，喬-灌-草型配置模式的增濕效果最明顯，其次是喬-草配置模式。以上分析表明：植物配植類(lèi)型依然是影響綠地增濕效應(yīng)的重要因素，除此以外水系對(duì)環(huán)境相對(duì)濕度也有一定的影響。

3.2.2 冬季不同濱水綠地類(lèi)型空氣相對(duì)濕度變化的分析

徐州市故黃河濱水綠地冬季不同綠地類(lèi)型及對(duì)比點(diǎn)（學(xué)校）環(huán)境相對(duì)濕度的變化狀況（見(jiàn)圖4）：由圖可見(jiàn)，在測(cè)定時(shí)間段內(nèi)，冬季黃樓及對(duì)照點(diǎn)（學(xué)校）的空氣相對(duì)濕度均在上午8：30時(shí)最大，至下午14：30為最小，相對(duì)濕度變化幅度較大;16：30時(shí)有上升，但回升緩慢。黃樓各地觀測(cè)點(diǎn)各時(shí)刻相對(duì)濕度值均高于學(xué)校對(duì)比點(diǎn)，各模式觀測(cè)點(diǎn)的相對(duì)濕度變化規(guī)律與對(duì)照點(diǎn)基本一致。兩種典型配置模式中.黃樓的喬-灌-草型配置模式的增濕效果最明顯，其次是喬-草配置模式。在對(duì)照點(diǎn)（學(xué)校）喬草型（香樟×草坪）相對(duì)濕度高于喬灌草型[懸鈴木×（石楠×草坪）]，是由于在冬季懸鈴木是落葉的，而香樟是常綠的樹(shù)種，同時(shí)也說(shuō)明了喬木對(duì)綠地環(huán)境的相對(duì)濕度變化具有顯著的影響。

3.3 不同濱水綠地類(lèi)型CO₂濃度變化的分析

3.3.1 春季不同濱水綠地類(lèi)型CO₂濃度變化的分析

徐州市故黃河濱水綠地春季不同綠地類(lèi)型及對(duì)比

點(diǎn)（學(xué)校）CO₂濃度值的變化狀況（見(jiàn)圖5）：在測(cè)定范圍內(nèi)，黃樓和對(duì)比值（學(xué)校）的環(huán)境CO₂濃度變化呈先下降后上升趨勢(shì)，變化幅度較大;最大下降幅度出現(xiàn)在10：30～14：30，14：30以后，有較明顯的上升。這主要是因?yàn)榫G色植物只有在早晨太陽(yáng)出來(lái)后才進(jìn)行光合作用，從而使CO₂濃度迅速降低、在中午左右達(dá)到最低，午后由于光合作用減弱，CO₂濃度不再降低而使變化趨于平緩，至12：30時(shí)，由于光強(qiáng)減弱、呼吸作用增強(qiáng)，使得CO₂逐漸積累而出現(xiàn)回升現(xiàn)象。各綠地模式觀測(cè)點(diǎn)日間環(huán)境CO₂濃度變化與對(duì)照相似，且各時(shí)間點(diǎn)黃樓CO₂濃度絕對(duì)值高于對(duì)比點(diǎn)（學(xué)校），由圖表明，學(xué)校的植物配植模式具有較明顯的消降空氣CO₂濃度的效應(yīng)。圖8顯示，綠地模式中：對(duì)比點(diǎn)（學(xué)校）喬灌草型[懸鈴木×（石楠×草坪）]模式吸收CO₂能力最強(qiáng);喬草型（香樟×草坪）模式次之;黃樓喬灌草型[三角楓×（海桐×草坪）]吸收CO₂能力排第三，黃樓喬草型（懸鈴木×草坪）模式吸收C02能力最差。原因可以歸結(jié)為，由于兩種模式均在校園中測(cè)量相比于黃樓的城市交通干道，其CO₂濃度要低得多，綠色植物CO₂吸收率的生態(tài)效應(yīng)自然得不到充分的發(fā)揮。

3.3.2 冬季不同濱水綠地類(lèi)型CO₂吸收率的分析

徐州市故黃河濱水綠地秋季不同綠地類(lèi)型及對(duì)比點(diǎn)（學(xué)校）CO₂濃度值的變化狀況（見(jiàn)圖6）：在測(cè)定范圍內(nèi)，黃樓和對(duì)比值（學(xué)校）的環(huán)境C02濃度變化呈先下降后上升趨勢(shì)，變化幅度較大;最大下降幅度出現(xiàn)在12：30，14：30以后，有較明顯的上升。這主要是因?yàn)榫G色植物。只有在早晨太陽(yáng)出來(lái)后才進(jìn)行光合作用，從而使CO₂濃度迅速降低、在中午左右達(dá)到最低，午后由于光合作用減弱，C02濃度不再降低而使變化趨于平緩，至14：30時(shí)，由于光強(qiáng)減弱、呼吸作用增強(qiáng)，使得CO₂逐漸積累而出現(xiàn)回升現(xiàn)象。各綠地模式觀測(cè)點(diǎn)日間環(huán)境C02濃度變化與對(duì)照相似，且各時(shí)間點(diǎn)CO₂濃度絕對(duì)值高于對(duì)照，學(xué)校的植物配植模式具有較明顯的消降空氣CO₂濃度的效應(yīng)。

圖6顯示，綠地模式中：對(duì)比點(diǎn)（學(xué)校）喬草型（懸鈴木×草坪）模式吸收CO₂能力最強(qiáng);喬灌草型[懸鈴木×（石楠×草坪）]模式次之;黃樓喬灌草型[三角楓×（海桐×草坪）]吸收C02能力排第三，黃樓喬草型（懸鈴木×草坪）模式吸收CO₂能力最差。原因可以歸結(jié)為在冬季由于懸鈴木落葉，而香樟為常綠樹(shù)種，香樟冬季依1日可以吸收CO₂。

4 結(jié)論

故黃河植物群落各環(huán)境效應(yīng)指標(biāo)值優(yōu)于學(xué)校，說(shuō)明故黃河水系對(duì)周?chē)沫h(huán)境起到改善作用。在一定范圍內(nèi)，能直接降低環(huán)境溫度、提高空氣濕度，為植物形成良好生長(zhǎng)環(huán)境，又通過(guò)光合作用提高了CO₂吸收率[4]。在大范圍內(nèi)，水系與周?chē)参锃h(huán)境相互影響，形成良好的循環(huán)效應(yīng)，不斷改善和提高環(huán)境效益。

5 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)在的景觀設(shè)計(jì)以人為本的思想已經(jīng)深入人心，城市濱水綠地不斷融人人性化的空間，為市民提供科學(xué)的休閑活動(dòng)空間[5，6]?；谝陨显囼?yàn)研究與結(jié)果分析，結(jié)合景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)原理與生態(tài)學(xué)，在景觀規(guī)劃過(guò)程中，應(yīng)增加綠地量，多采用復(fù)合配植模式如喬灌草型，形成復(fù)雜的喬灌草植物群落結(jié)構(gòu)。通過(guò)植物造景實(shí)現(xiàn)優(yōu)美的濱河綠地景觀效果，，合理利用現(xiàn)有資源，力求利用鄉(xiāng)土植物營(yíng)造一種賞心悅目的自然氣氛，對(duì)城市生態(tài)起“綠肺”作用[7]。同時(shí)，景觀中加入水系，使景觀更加靈動(dòng)并改善和提高環(huán)境效益。

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