杭州樹陣景觀及其對夏季環(huán)境因子的影響

湯朝君 曾惜 趙宏波

摘要：樹陣景觀介于開闊的廣場空間和復合式種植的綠地空間之間，可與城市公共開放空間進行疊加處理，能夠創(chuàng)造舒適的人際交往灰空間，同時對周邊小氣候也起到一定的優(yōu)化作用。文章通過對杭州市樹陣景觀的調(diào)查，明確了杭州市樹陣景觀主要有休憩型、通過型和觀賞型3種樹陣景觀類型，應用樹種以常綠喬木最為常見。同時，通過對代表性樹陣進行研究，發(fā)現(xiàn)樹陣景觀對夏季溫度、濕度和光照等有顯著影響，能起到很好的降溫、增濕和減緩光照強度的作用。

關鍵詞：樹陣景觀，生態(tài)效果，環(huán)境因子，杭州

DOI： 10.3969/j.issn. 1672-4925.2019.00.010

樹陣景觀作為一種規(guī)則式種植模式[1]，是以較為單純的植物品種采用規(guī)則的網(wǎng)格式種植形成的綠化景觀。因其靈活多變的形態(tài)和因地制宜的功能，樹陣景觀在城市公共開放空間綠化景觀中始終占據(jù)一席之地，其連綿的樹冠形成頂層的遮蔽空間，順應了人們在開闊空間中尋求庇護的心理需求，種植的喬木也發(fā)揮著改善城市形象的作用。這些植物一方面為城市居民和游客提供著美的享受，提升城市開放空間的吸引力，同時也具有降溫增濕等生態(tài)效益。Whyte[2]在1980年提出，在優(yōu)秀的設計空間中應該將喬木與休憩設施相結合，不僅僅是因為它們提供的美學功能，更重要的是生態(tài)功能，即遮蔭、降溫、防風等。在2010年，Nordh等[3-4]通過眼動追蹤技術證明了公園中休憩長凳的重要性，類似的研究還發(fā)現(xiàn)了人們在選擇休息地點時更傾向于選擇有喬木、灌木叢、草地和花卉的地方。Silvia和Reinhold[5-6]針對喬木與廣場的關系進行了研究，得出廣場上種植的喬木對于提升廣場和城市的美學價值、認知屬性甚至為周邊商業(yè)增加利潤都有正面作用。

筆者對杭州市樹陣景觀進行調(diào)查，并選擇典型樹陣景觀進行環(huán)境因子的測定，以研究不同樹種組成的樹陣景觀的美觀效果、功能作用及生態(tài)效益。

1 研究地概況和研究方法

1.1研究地概況

杭州地處長江三角洲中心城市。市區(qū)中心地理坐標為北緯30°16'、東經(jīng)120°12';截至2016年末，市區(qū)總面積4876 km，市區(qū)總人口532.86萬人;杭州屬亞熱帶季風氣候，四季分明，光照充足，雨量充沛，冬冷夏熱;植被區(qū)劃為亞熱帶常綠闊葉林[7]。

1.2研究對象

對杭州市區(qū)樹陣景觀進行調(diào)查，總結歸納場地種類、樹陣類型、空間布局、樹種組成、鋪裝材質(zhì)等特征要素。樹陣面積基本在1000 m以上，規(guī)整型樹陣規(guī)模不少于5行×5列，非規(guī)整型樹陣不低于20株喬木。選擇代表性的樹陣景觀空間調(diào)查其對溫度、光照、濕度等環(huán)境因子的影響。

選擇依據(jù)：選擇了位于杭州市典型城市開放空間樹陣為研究對象，其中西湖區(qū)5處、江干區(qū)2處、拱墅區(qū)1處、臨安區(qū)l處（表1）。選擇的樹陣都具有維護和使用狀況良好、喬木狀態(tài)穩(wěn)定、交通便等特點;為保證數(shù)據(jù)的可比性，選擇的對象同時還具備以下特點，即下墊面基本為大面積硬質(zhì)石材鋪裝和場所中的喬木郁閉度較為一致。

1.3研究方法

通過手持式氣象站觀測小氣候的變化特征，主要測定大氣溫度、相對濕度，同時使用照度計測定光照強度，選擇曠地（無上木覆蓋）作為參照組，并與測點進行同期比較。

2017年8月選取天氣晴朗的時間測定了9個樹陣（表1），測試9天。觀測指標由空氣相對濕度、大氣溫度、日光照度組成，每日從早上6點到下午6點，每隔2h進行連續(xù)觀測，即6：00，8：00， 10：00，12：00，14：00，16：00，18：00。每個樣地內(nèi)部每200～300 m 取一個觀測點，重復3次，取所有觀測點的平均值作為該樣地的數(shù)值。以樣地外無樹木遮擋的空地為參照進行觀測，重復3次。在離地面1.5m處進行測量，避開直射光斑。根據(jù)樣地喬木性質(zhì)，將9處樣地分為常綠喬木和落葉喬木分析不同樹陣對環(huán)境因子的影響，以樣地內(nèi)觀測值與參照點觀測值的差表示。

2 結果與分析

2.1杭州樹陣景觀基本情況

2.1.1樹陣景觀基本信息

通過杭州市城市開放空間中的樹陣景觀調(diào)查得知：場地種類覆蓋了商務用地、城市道路用地、公園綠地、防護綠地、廣場用地等多種用地類型，其中在公園綠地與廣場綠地的應用最為廣泛。樹種種類以冠大蔭濃的常綠喬木居多，占45.8%;落葉喬木次之，占37.5%;觀賞性的開花小喬木較少，占16.7%;單一樹種出現(xiàn)頻率最高的為銀杏。最常見的空間布局為規(guī)整的網(wǎng)格式種植空間;最常見的鋪裝材質(zhì)為硬質(zhì)花崗巖鋪裝;最常見的場地種類為廣場空間（表2）。

2.1.2樹陣類型

根據(jù)調(diào)查結果，依據(jù)樹陣的設計意圖和功能將樹陣景觀分為3種類型，即休憩型樹陣景觀、通過型樹陣景觀和觀賞型樹陣景觀。

1）休憩型樹陣景觀。此類樹陣大多與城市廣場空間進行疊加，是完全開放的可進入式空間，能夠創(chuàng)造宜人的人際交往和活動空間。此類樹陣樹種選擇多以常綠闊葉喬木如廣玉蘭、樟樹、女貞（Ligustrum lucidum）等為主，少數(shù)選擇具有觀賞性的落葉喬木如銀杏、水杉、喜樹（Camptotheca acuminate）等;空間設計以規(guī)整的網(wǎng)格式種植為主，創(chuàng)造理性的美感，結合座椅、雕塑等設施大大提升城市廣場空間的吸引力。

2）通過型樹陣景觀。大多位于公園入口處及道路、河道防護綠地處，根據(jù)不同的場地類型分為全開放和半開放兩種空間。樹種選擇以具有觀賞性及防護性的落葉、色葉樹種為主，如銀杏、水杉、珊瑚樸等;空間設計以規(guī)整的網(wǎng)格式種植居多，少數(shù)根據(jù)立地條件出現(xiàn)自然式與規(guī)則式種植結合。比起休憩型樹陣景觀，此類樹陣與道路、鋪裝結合，更強調(diào)快速通過，配套設施較少。

3）觀賞型樹陣景觀。多數(shù)位于城市公園，少數(shù)出現(xiàn)在廣場及沿河綠地中，與草坪結合創(chuàng)造觀賞型的不可進入樹陣景觀。樹種選擇多以開花小喬木如梅花（Armeniaca mume）、日本晚櫻（Cerasus serrulata）、垂絲海棠（Malus halliana）為主，輔以色葉小喬木如雞爪槭（Acer palmatum）等。種植設計上比起前兩種類型在規(guī)整中多了一些自然飄逸，根據(jù)地形變化和周邊綠化創(chuàng)造出了更具觀賞性的樹陣景觀。

3種樹陣景觀中，休憩型樹陣出現(xiàn)頻率最高，為66.5%，是與市民生活最為息息相關的空間類型。其與城市廣場相結合也意味著休憩型樹陣景觀對于城市的形象、居民的社會活動和人際交往起到了重大的作用。

2.2樹陣景觀對夏季環(huán)境因子的影響

2.2.1不同樹陣景觀對夏季溫度的影響

從圖1可以看出，樹陣景觀內(nèi)，溫度較參照曠地普遍降低，平均降低溫度0.92℃，降溫峰值出現(xiàn)在10：00～14：00，不同樹種之間略有差異。常綠喬木與落葉喬木降溫效果差異明顯，常綠喬木降溫效果顯著優(yōu)于落葉喬木，在降溫效果最顯著的時段普遍降溫1℃以上。在常綠喬木組成的樹陣中，樟樹降溫效果最好，降溫最高可達3.63℃;在落葉喬木組成的樹陣中，銀杏效果最好，降溫最高可達0.78°C。3個銀杏樹陣下墊面鋪裝不同，其中以軟質(zhì)鋪裝降溫效果最好，降溫最高可達0.78℃。常綠喬木與落葉闊葉喬木中，下墊面為硬質(zhì)石材鋪裝的A，B，D組降溫效果相較下墊面為防腐木鋪裝的C組更為顯著;落葉喬木中，下墊面對于降溫效果的影響很小。

2.2.2不同樹陣景觀對夏季濕度的影響

從圖2可以看出，樹陣景觀內(nèi)，濕度較參照曠地普遍增加，平均增加濕度0.57%。濕度變化顯示隨著時間的推移，6：00—12：00整體環(huán)境濕度下降而濕度差值不降反增，9處空間中曠地平均日相對濕度變化為10.21%，樹陣景觀中平均日相對濕度變化為11.01%，不同樹種之間略有差異，說明樹陣景觀有較好的鎖濕能力。綜合比較常綠喬木與落葉喬木，常綠喬木增濕效果優(yōu)于落葉喬木，3個銀杏樹陣下墊面鋪裝不同，其中以硬質(zhì)鋪裝增濕效果較好，增濕最高可達0.79%。

2.2.3不同樹陣景觀對夏季光照強度的影響

從圖3可以看出，夏季光照強度呈現(xiàn)倒U型的日進程，峰值出現(xiàn)在12：00—14：00。樹陣景觀內(nèi)，光照度較曠地明顯降低，平均降低照度29 214.88 1x。降低峰值出現(xiàn)在12：00左右，不同樹種差異較為明顯。常綠喬木遮蔭效果顯著優(yōu)于落葉喬木，在遮蔭效果最顯著的時段普遍要高于31 279.631x。在常綠喬木組成的樹陣中，樟樹遮蔭效果最好，降低光照強度最高可達69 371.111x。在落葉喬木組成的樹陣中，銀杏效果最好，降低照度最高可達38 476 lx。3個銀杏樹陣下墊面鋪裝不同，其中以硬質(zhì)鋪裝遮蔭效果較好。

3 結論

樹陣景觀對于夏季氣溫和光照強度的降低、濕度的增加具有一定作用，三者和葉面積指數(shù)（LAI）呈正相關關系[8]。綜合來看，同等綠化條件下，下墊面比熱容越大，降溫效果越明顯;比熱容越小，增濕效果越明顯。常綠闊葉喬木和落葉闊葉喬木對環(huán)境因子的調(diào)控效果明顯優(yōu)于其他喬木。

樹陣空間從某種程度上說可以類比建筑領域中的“灰空間”，是一種介于封閉的室內(nèi)空間（黑空間）和開敞場的室外空間（白空間）之間的過渡空間，“灰空間”一詞的創(chuàng)造者黑川紀章說[9]：“這種空間已經(jīng)被看作為一種重要的手段，用來減輕由于現(xiàn)代建筑使城市空間分離成私密空間和公共空間而造成的感情上的疏遠?！痹趫@林中，灰空間涵蓋了更豐富的內(nèi)容[1O]，植物本身所具有的特性使其在室外空間中能夠像建筑材料一般構建各種各樣的空間形式。按照一定規(guī)律種植的樹陣中，綿延的樹蔭如同大廳中遮風擋雨的頂棚，而筆直的樹干則是規(guī)整的短跨密柱。這種空間在頂面有足夠的郁閉度，同時橫向上的視線十分通暢，使用者既能夠獲取足夠的安全感和領域感，又能夠保持和周圍環(huán)境的緊密聯(lián)系。

杭州市樹陣的應用主要有3種形式，即，用于大面鋪裝廣場遮蔭降溫的規(guī)整型喬木空間;填充城市道路及河道兩側的防護型喬木通過空間;城市公園、廣場綠地中的觀賞型小喬木空間。其中第一種空間的應用最為廣泛也最為實用。具體到樹陣景觀的設計，現(xiàn)階段的應用大部分屬于填充式，多數(shù)是為了補充大面積鋪裝廣場的綠化空白區(qū)，設計較為固化，難以形成富有美感和吸引力的場所。

景觀化的城市綠色基礎設施具有穿越城市自然區(qū)域的優(yōu)勢，這些自然區(qū)集中體現(xiàn)了一個城市的獨特氣候、地貌和文化特征，所形成的景觀空間體系最具藝術感染力[11]。在景觀化這一方面與歐美城市相比，杭州市的樹陣景觀更傾向于實用主義，并沒有很好地發(fā)揮這一形式帶來的理性純粹的美感和自然親切的空間塑造能力。很多優(yōu)秀的案例如達拉斯銀行大廈噴泉廣場、911國家紀念廣場利用單一的植物創(chuàng)造純粹理性的精神空間，與場地歷史背景相結合塑造了富有沖擊力的景觀;而芝加哥藝術學院南花園和帕雷公園又是另一種風格，在較為狹小、周邊情況復雜的城市公共開放空間中，能夠利用植物營造宜人的尺度感和親切的空間體驗，創(chuàng)造與嘈雜的都市相隔絕的樹陣景觀。但可喜的是，杭州市已經(jīng)出現(xiàn)了一些與整體設計相結合，兼具景觀效果和實用功能的樹陣廣場，如波浪文化城中，70%的地面綠化都采用陣列式種植模式，結合不同的周邊建筑和場地功能選擇不同樹種配合相應的設施，獲得了良好的使用體驗、景觀效果和生態(tài)功能，深受廣大市民歡迎，獲得了業(yè)界的普遍認可。

生態(tài)效益和觀賞特性是決定樹種的兩大因素，結合不同立地環(huán)境對樹陣要求的不同，在夏季高溫的南方地區(qū)，選用冠大蔭濃的常綠闊葉喬木如樟樹、女貞、廣玉蘭[12]等作為樹陣的材料較為合適，而在冬季需要陽光照射的寒冷的北方地區(qū)，選用落葉喬木如懸鈴木（Platanus aceriflolia）、國槐（Sophora japonica）、水杉[13]等品種則能夠兼顧夏季遮蔭和冬季采光的需求。

在日后的城市設計中，樹陣景觀作為城市公共開放空間綠化的一種豐富的、變化的、宜人的、多場景的綜合[14]，其設計形式應以一種更為活躍而開放的姿態(tài)走人普通市民和設計師的視野，充分發(fā)揮其所具有的普適性和因地制宜選擇樹種的地域性，創(chuàng)造豐富多彩的景觀效果。

參考文獻

[1]尹豪，傅玉.自然式種植設計的模數(shù)化途徑研究[J].中國園林，2017，33（9）：83-87.

[2]WHYTE W H.小城市空間的社會生活（第1版）[M].葉齊茂，倪曉暉，譯.上海：上海譯文出版社，2016.

[3]NORDH H，ALALOUCH C，HARTIG T.Assessing restorativecomponents of small urban parks using conjoint methodology[J].Urban Forestry&Urban Greening，2011，10（2）：95-103.

[4]NORDH H，HAGERHALL C M，HOLMQVIST K.Exploring view pat-tern and analyzing pupil size as a measure of restorative qualities inpark photos[J].Acta Horticulturae，2010（881）：767-772.

[5]ABDULKARIM D，NASAR J L.Do seats，food vendors，and sculp-tures improve plaza visit ability？[J].Environment and Behavior，2014，46（7）：805-825.

[6]RASKOVIC S，DECKER R.The influence of trees on theperception of urban squares[J].Urban Forestry & UrbanGreening，2015，14（2）：237-245.

[7]杭州市統(tǒng)計局.杭州統(tǒng)計年鑒[M].北京：中國統(tǒng)計出版社，2016.

[8]孫曉，譚炳香.高光譜遙感森林葉面積指數(shù)估測方法研究[J].中國城市林業(yè)，2012，10（4）：1-4.

[9]黑川紀章，梁鴻文.日本的灰調(diào)子文化[J].世界建筑，1981（1）：57-61.

[IO]白丹.初探城市公園中的灰空間[D].北京：北京林業(yè)大學，2007.

[11]KELBAUGH D.Common Place：Toward Neighborhood and RegionalDesign[M].Seattle：University of Washington Press，1997.

[12]陳根榮.浙江樹木圖鑒[M].北京：中國林業(yè)出版社，2009.

[13]陳有民.園林樹木學[M].北京：中國林業(yè)出版社，2011.

[14]陳俊雄.城市公共園林綠地親和力的研究[D].武漢：華中農(nóng)業(yè)大學，2005.

收稿日期：2018-04-03

第一作者：湯朝君（1991-），女，碩士，研究方向為園林植物及其應用。E-mail：tcj_slj10@163.com

通信作者：趙宏波（1979-），男，博士生導師，研究方向為園林植物引種與應用。E-mail.zhaohb@zafu.edu.cn