華東熱濕地區(qū)四種植物群落類型對(duì)降溫效應(yīng)的影響研究

肖湘東 陳國鳳 董麗 燕海南

隨著城市經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市熱島效應(yīng)越來越凸顯，以往研究表明植物對(duì)城市熱島的降溫效應(yīng)影響明顯。已有研究表明，就植物群落結(jié)構(gòu)類型而言，在所有植物中，針葉林、針闊混交林和竹林的降溫效應(yīng)最強(qiáng)，日均降溫＞2.3℃，日均增濕效應(yīng)＞12.4%[1]。結(jié)構(gòu)復(fù)雜、郁閉度高、葉面積指數(shù)（Leaf Area Index，簡(jiǎn)稱LAI）大、植株高的群落比結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、郁閉度低、LAI小、植株矮的群落降溫作用明顯[2]。植物的熱效應(yīng)還受到氣象因素、綠地特征和植物類型等因素的綜合影響。城市綠地?zé)嵝?yīng)與其植物構(gòu)成有直接關(guān)系，通常熱效應(yīng)強(qiáng)度喬木>灌木>草坪，對(duì)于復(fù)層結(jié)構(gòu)的綠地斑塊，有喬木覆蓋的植物群落,因其遮陰效應(yīng)降溫效果較為明顯[3]。林永善等采用遙感與GIS相結(jié)合的方法研究了蘇州市城市熱島效應(yīng)的時(shí)空變化特征，結(jié)果表明，不同的下墊面類型對(duì)城市熱島效應(yīng)的影響有明顯差異，其中人工建筑和裸地的地表溫度最高，林地和農(nóng)田次之，而水體的溫度最低[4]。Hardin等基于遙感數(shù)據(jù)反演得到地表溫度，并用簡(jiǎn)單線性回歸量化分析夏季LAI和地表溫度變化，結(jié)果顯示LAI增加到1.0，地表溫度減少1.3℃[5]。

以往研究多是定性地對(duì)喬木、灌木、草坪3種不同的植物群落類型進(jìn)行研究，很少從定量、植物因子和喬木—灌木—草坪、喬木—硬質(zhì)鋪裝、喬木—草坪、群?jiǎn)痰?種植物群落類型和無植物全硬質(zhì)鋪裝類型出發(fā)來分析植物群落對(duì)降溫效應(yīng)的影響，因此分析難以準(zhǔn)確。為了定量研究植物因子和環(huán)境因子的關(guān)系，以及空間范圍尺度對(duì)這種關(guān)系的影響，筆者從植物群落類型出發(fā)，研究LAI、三維綠量等植物因子和降溫效應(yīng)之間的關(guān)系，采取多元統(tǒng)計(jì)分析、擬合函數(shù)研究方法，Rayman1.2、SPASS22.0等軟件進(jìn)行研究。

1 研究區(qū)概況

蘇州市位于中國江蘇省東南部，氣候?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)性濕潤(rùn)氣候，夏季高溫多雨，冬季寒冷且濕度較大。蘇州近年來通過引進(jìn)外資經(jīng)濟(jì)發(fā)展很快，同時(shí)帶來了城市人口更加集聚，城市化進(jìn)程加快，造成了城市局部熱環(huán)境的變化。

2 研究方法

2.1 測(cè)試內(nèi)容、時(shí)間及方法

本研究選擇了26個(gè)實(shí)驗(yàn)地，按照5種下墊面類型在每個(gè)實(shí)驗(yàn)地設(shè)置了5個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)（圖1）。在每個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的群落類型中心及其周圍四個(gè)方向距地面1.5m處的位置放置測(cè)量點(diǎn)，使用TES-1365溫濕度自動(dòng)記錄儀，將其溫度傳感器置于防輻射罩內(nèi)，測(cè)定群落下的空氣溫度和相對(duì)濕度；用數(shù)字植物冠層圖像分析儀（美國，CI-110）測(cè)定植物的LAI、葉傾角和郁閉度。

本研究采用定點(diǎn)法于夏季對(duì)研究區(qū)域內(nèi)各植物群落類型下或局部空氣相關(guān)環(huán)境因子進(jìn)行測(cè)量。每個(gè)測(cè)量日選擇午后（13：00—14：00）進(jìn)行測(cè)量，并選擇在微風(fēng)或靜風(fēng)（風(fēng)速≤2m/s）的晴朗天氣。筆者選擇的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)遠(yuǎn)離水體，因此排除了水體對(duì)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)降溫效應(yīng)的影響。

2.2 數(shù)據(jù)處理與分析

1）LAI（葉面積指數(shù)，葉面積/m2）計(jì)算。

對(duì)主要喬木樹種做4個(gè)方位頂角的測(cè)量，然后將這4個(gè)方位頂角的LAI相加并取其平均值以使數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確客觀[5-6,11-12]。運(yùn)用植物冠層分析儀的配套分析軟件對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，用Excel、SPASS22.0、Rayman1.2等軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，剔除偶然因素引起的誤差數(shù)據(jù)，剩下的數(shù)據(jù)取平均值計(jì)算出LAI。

采用下列公式計(jì)算植物群落類型中單株樹木的LAI：

葉面積指數(shù)（LAI）=葉片總面積/土地面積

本研究將同種植物群落的LAI和降溫強(qiáng)度進(jìn)行擬合分析，形成植物群落LAI對(duì)降溫效應(yīng)影響的分析結(jié)果。

2）三維綠量計(jì)算。

本研究對(duì)三維綠量的計(jì)算，其中對(duì)于不同的樹種， 根據(jù)所測(cè)樹種的冠徑與冠高數(shù)據(jù)，代入體積公式算出三維綠量；對(duì)于多層結(jié)構(gòu)綠地，通過回歸分析建立相關(guān)方程，由該方程求取冠高數(shù)據(jù)，綜合冠徑和冠高數(shù)據(jù)代入體積公式求得三維綠量，本研究按照以下公式計(jì)算三維綠量值（3D Green Quantity）[7]。

本研究還提取不同實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的同種喬木的LAI，將不同實(shí)驗(yàn)點(diǎn)同種植物群落的三維綠量和降溫強(qiáng)度進(jìn)行擬合分析，形成植物群落三維綠量對(duì)降溫效應(yīng)影響的分析結(jié)果。

3）降溫強(qiáng)度。

本研究對(duì)不同植物群落在不同日期和不同時(shí)刻的微氣候參數(shù)進(jìn)行分析，對(duì)空氣溫度等數(shù)據(jù)進(jìn)行了以下標(biāo)準(zhǔn)化處理。

降溫強(qiáng)度/℃=Tn-T

式中，Tn為對(duì)照點(diǎn)的空氣溫度；T為植物群落下的空氣溫度。

將對(duì)照點(diǎn)的空氣溫度減去植物群落下的空氣溫度可得到溫度差（即降溫強(qiáng)度），以此表征植物群落的降溫效應(yīng)。通過SPSS22.0統(tǒng)計(jì)軟件擬合各植物群落的三維綠量與溫度差的數(shù)學(xué)方程模型，研究植物群落植物因子與降溫效應(yīng)的關(guān)系。

4）生理等效溫度。

本研究采用生理等效溫度（Physiological Equivalent Temperature，簡(jiǎn)稱PET）作為人體熱舒適度的分析依據(jù)，以往研究主要是基于MEMI模型提出的人體熱舒適度指標(biāo)（Human Thermal Comfort Index）[8]?；赗ayman1.2軟件，通過溫度、濕度和實(shí)驗(yàn)點(diǎn)魚眼相片等參數(shù)計(jì)算出26個(gè)實(shí)驗(yàn)地的PET值，這是一個(gè)反映空氣環(huán)境的綜合指標(biāo)。

3 結(jié)果與分析

本研究選擇喬木—灌木—草坪、喬木—草坪、喬木—硬質(zhì)鋪裝、群?jiǎn)?種不同的植物群落類型和全硬質(zhì)鋪裝類型，主要是因?yàn)橐陨?種類型可以基本反映城市綠地下墊面組成情況。筆者分析4種植物群落類型植物因子對(duì)降溫效應(yīng)的影響，而植物因子主要選擇LAI和三維綠量等數(shù)據(jù)，LAI主要反映植物郁閉度，而三維綠量是植物冠高、冠徑的樹冠立體體積，這2個(gè)因子基本能反映植物群落類型的自身特征，PET體現(xiàn)了人體能量平衡和室外空間長(zhǎng)波輻射通量的相互關(guān)系，是戶外人體熱舒適度的理想評(píng)價(jià)指標(biāo)。

3.1 LAI對(duì)降溫效應(yīng)的影響

3.1.1 4種植物群落類型LAI對(duì)降溫效應(yīng)影響

對(duì)于喬木—灌木—草坪植物群落而言，擬合數(shù)學(xué)方程模型為：

y=-0.1029x3+1.3431x2-5.5197x+7.7231（決定系數(shù)R2=0.220 2）

研究結(jié)果表明，當(dāng)LAI＜3時(shí)，隨著LAI的增大，喬木—灌木—草坪植物群落對(duì)降溫效應(yīng)的影響隨之減弱。而當(dāng)LAI＞3時(shí)，喬木—灌木—草坪植物群落對(duì)降溫效應(yīng)影響與LAI呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，其降溫效應(yīng)隨著LAI的增大而小幅度增強(qiáng)（圖2-1）。

對(duì)于群植小喬木植物群落而言，擬合數(shù)學(xué)方程模型為：

y=0.0461x3-0.8175x2+3.9075x-3.0607（決定系數(shù)R2=0.115 7）

研究結(jié)果表明，當(dāng)LAI＜3時(shí)，隨著LAI的增大，群植小喬木群落對(duì)降溫效應(yīng)影響隨之增強(qiáng)。而當(dāng)LAI＞3時(shí)，群植小喬木群落對(duì)降溫效應(yīng)的影響與LAI呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系，其降溫效應(yīng)隨著LAI的增大而減弱（圖2-2）。

對(duì)于喬木—草坪植物群落，擬合數(shù)學(xué)方程模型為：

y=0.0395x3-0.3663x2+1.1122x+0.5157（決定系數(shù)R2=0.023 1）

研究結(jié)果表明，喬木—草坪植物群落類型對(duì)降溫效應(yīng)影響相對(duì)平緩，其降溫強(qiáng)度（降溫幅度）達(dá)2℃左右。隨著該群落類型的LAI升高，其降溫強(qiáng)度（降溫幅度）小幅度增大（圖2-3）。

對(duì)于喬木—硬質(zhì)鋪裝的植物群落而言，擬合數(shù)學(xué)方程模型為：

y=0.0065x3-0.1295x2+0.7385x+0.3325（決定系數(shù)R2=0.007 4）

研究結(jié)果表明，喬木—硬質(zhì)鋪裝植物群落類型對(duì)降溫效應(yīng)影響整體較為平緩。當(dāng)LAI＜3時(shí)，隨著LAI增大，喬木—硬質(zhì)鋪裝植物群落類型對(duì)降溫效應(yīng)影響隨之增強(qiáng)。而當(dāng)LAI＞3時(shí)，該群落類型對(duì)降溫效應(yīng)影響基本保持恒定，降溫強(qiáng)度（降溫幅度）維持在2℃左右（圖 2-4）。

3.1.2 LAI顯著性差異分析

圖3顯示了群?jiǎn)倘郝漕愋停↙AI3）和喬木—硬質(zhì)鋪裝群落類型（LAI4）的LAI處于較高水平，這表明植物群落結(jié)構(gòu)層次的豐富度對(duì)LAI有一定影響。從實(shí)驗(yàn)地的分布來看，東環(huán)路、觀前街和蘇州公園等實(shí)驗(yàn)地的LAI整體處于較低水平，而藝圃、留園、中塘公園和凱賓斯基大酒店等實(shí)驗(yàn)地的LAI整體處于較高水平。4種植物群落類型LAI對(duì)降溫效應(yīng)影響的趨勢(shì)排序?yàn)椋簡(jiǎn)棠尽嗄尽萜喝郝洌↙AI1）>群植小喬木群落（LAI3）>喬木—草坪群落（LAI2）>喬木—硬質(zhì)鋪裝群落（LAI4）。在4種植物群落類型中，擬合曲線基本都是三次函數(shù)曲線，這表明植物群落類型LAI和降溫強(qiáng)度并不是完全呈現(xiàn)線性正相關(guān)關(guān)系，每種植物群落都在幾個(gè)臨界值出現(xiàn)，隨著LAI增大，降溫強(qiáng)度差距越大；或者是隨著LAI減小降溫強(qiáng)度越小的現(xiàn)象。根據(jù)樣本數(shù)據(jù)可得，LAI對(duì)降溫效應(yīng)影響的臨界值一般為3，其中群植小喬木群落、 喬木—草坪群落和喬木—硬質(zhì)鋪裝群落在LAI＜3時(shí)，LAI與降溫效應(yīng)呈正相關(guān)關(guān)系，LAI＞3時(shí)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。而對(duì)于喬木—灌木—草坪群落而言的變化趨勢(shì)正相反。

1 實(shí)驗(yàn)點(diǎn)平面位置分布圖Plane position distribution map of experimental spots

3.2 三維綠量對(duì)降溫效應(yīng)的影響

將對(duì)降溫效應(yīng)作用較強(qiáng)的植物群落類型和其樹種的樣本信息如樹高、冠幅、基徑、胸徑等數(shù)據(jù)分類編制成樣本數(shù)據(jù)文件。依據(jù)各個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)對(duì)降溫效應(yīng)作用較強(qiáng)的植物群落類型和其樹形，采用相應(yīng)的三維綠量方程和計(jì)算出的三維綠量值，將以上4種植物群落類型的三維綠量值和降溫強(qiáng)度之間分別建立擬合方程模型（表1），形成4種植物群落類型擬合方程及相關(guān)性研究，其中一元三次方程中R2值最大為0.282，說明在擬合方程中三維綠量值和降溫強(qiáng)度約有28.2%的數(shù)據(jù)效果較好。

通過Excel和SPSS22.0統(tǒng)計(jì)分析軟件建立各類型樹木群落的三維綠量與降溫強(qiáng)度的擬合數(shù)學(xué)方程模型，形成結(jié)果如下。

3.2.1 4種植物群落類型三維綠量對(duì)降溫效應(yīng)影響

對(duì)于喬木—灌木—草坪植物群落而言，擬合數(shù)學(xué)方程模型為：

y=0.0065x3-0.1295x2+0.7385x+0.3325（決定系數(shù)R2=0.007 4）

研究結(jié)果表明，當(dāng)三維綠量<200m3時(shí)，隨著三維綠量的增大，喬木—灌木—草坪植物群落對(duì)降溫效應(yīng)影響逐漸增強(qiáng)。當(dāng)三維綠量>200m3時(shí)，隨著三維綠量的增大，喬木—灌木—草坪植物群落對(duì)降溫效應(yīng)影響逐漸減弱。當(dāng)三維綠量>800m3時(shí)，隨著三維綠量的增大，喬木—灌木—草坪植物群落對(duì)降溫效應(yīng)影響逐漸增強(qiáng)（圖4-1）。

對(duì)于群植小喬木植物群落而言，擬合數(shù)學(xué)方程模型為：

2-1 喬—灌—草群落葉面積指數(shù)對(duì)降溫效應(yīng)影響擬合分析Fitting graphs for arbor-shrub-lawn community in LAI

2-2 群?jiǎn)倘郝淙~面積指數(shù)對(duì)降溫效應(yīng)影響擬合分析Fitting graphs for group planting with short tree community in LAI

2-3 喬—草群落葉面積指數(shù)對(duì)降溫效應(yīng)影響擬合分析Fitting graphs for arbor-lawn community in LAI

2-4 喬—硬群落葉面積指數(shù)對(duì)降溫效應(yīng)影響擬合分析Fitting graphs for arbor-hardpavement community in LAI

y=7E-11x3-1E-06x2+0.0027x+1.1053（決定系數(shù)R2=0.053 6）

研究結(jié)果表明，當(dāng)三維綠量<1 000m3時(shí)，隨著三維綠量的增大，群植小喬木植物群落的降溫效應(yīng)有所增強(qiáng)；當(dāng)三維綠量>1 000m3時(shí)，隨著三維綠量的增大，群植小喬木植物群落的降溫效應(yīng)隨之減弱（圖4-2）。

對(duì)于喬木—草坪的植物群落而言，擬合數(shù)學(xué)方程模型為：

y=-6E-08x3+2E-05x2+0.0021x+1.0882（決定系數(shù)R2=0.045 2）

研究結(jié)果表明，喬木—草坪群落的降溫效應(yīng)相對(duì)平緩，降溫強(qiáng)度在2℃左右。隨著三維綠量升高，喬木—草坪群落的降溫效應(yīng)小幅度增大（圖4-3）。

對(duì)于喬木—硬質(zhì)鋪裝的植物群落而言，擬合數(shù)學(xué)方程模型為：

y=1E-07x3-9E-05x2+0.0212x+0.1808（決定系數(shù)R2=0.037 6）

研究結(jié)果表明，當(dāng)三維綠量<200m3時(shí)，隨著三維綠量的增大，喬木—硬質(zhì)鋪裝植物群落的降溫效應(yīng)隨之增強(qiáng)；而當(dāng)三維綠量>200m3時(shí)，喬木—硬質(zhì)鋪裝植物群落的三維綠量和其降溫效應(yīng)呈現(xiàn)線性負(fù)相關(guān)關(guān)系，即該群落降溫效應(yīng)隨其三維綠量的增大而減?。▓D4-4）。

依據(jù)之前各群落類型的三維綠量和擬合方程，對(duì)4種植物群落類型建立散點(diǎn)圖和擬合曲線圖，該圖顯示三維綠量和降溫強(qiáng)度之間線性相關(guān)性較弱，4種植物群落類型的三維綠量影響降溫效應(yīng)強(qiáng)弱趨勢(shì)排序?yàn)椋喝褐残棠救郝?喬木—灌木—草坪群落>喬木—草坪群落>喬木—硬質(zhì)鋪裝群落。在4種植物群落類型中，擬合曲線基本都是三次函數(shù)曲線，這表明三維綠量和降溫強(qiáng)度之間并不是呈現(xiàn)線性正相關(guān)關(guān)系，每種植物群落都在幾個(gè)臨界值出現(xiàn)隨著三維綠量的增大，其降溫強(qiáng)度也增大；或者是隨著三維綠量減小，其降溫強(qiáng)度也減小的現(xiàn)象，具體的原因較復(fù)雜，應(yīng)該和環(huán)境因子、植物因子等相關(guān)，還需要在今后的研究中進(jìn)一步深入。

3.2.2 三維綠量顯著性差異分析

圖5顯示了喬木—灌木—草坪植物群落（LAI1）和群植小喬木植物群落（LAI3）的三維綠量較大，同時(shí)這些植物群落的空氣溫度都處于較低水平，這表明三維綠量與降溫效應(yīng)之間存在一定的線性正相關(guān)關(guān)系。而從實(shí)驗(yàn)點(diǎn)分布來看，大部分實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的三維綠量近似相等，其中鳳凰街、蘇州大學(xué)北校區(qū)和蘇州體育中心實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的三維綠量偏大，然而這些實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的降溫效應(yīng)并不突出，表明僅從三維綠量并不能判斷該群落的熱環(huán)境效應(yīng)如何。進(jìn)一步研究表明，三維綠量最高但不一定植物群落的空氣溫度最低，多是三維綠量不是最高值反而植物群落的空氣溫度最低，研究分析了26個(gè)實(shí)驗(yàn)地的三維綠量與空氣溫度的關(guān)系，三維綠量最低且植物群落空氣溫度最低的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)有2個(gè)，因此三維綠量最高不一定植物群落空氣溫度最低，雖然三維綠量不是降低溫度的主要因素，但是高綠量對(duì)溫度的降低仍具有顯著作用，群?jiǎn)讨参镱愋腿S綠量和空氣溫度之間的關(guān)系呈現(xiàn)線性正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)性系數(shù)為0.63（P<0.01），因此從三維綠量和空氣溫度的關(guān)系分析，群?jiǎn)讨参镱愋腿匀皇墙禍匦?yīng)較好的植物群落，其次是喬木—草坪和喬木—灌木—草坪植物群落，而喬木—硬質(zhì)鋪裝群落類型降溫效應(yīng)較差。研究結(jié)果表明，三維綠量最高空氣溫度不一定最低，但是高綠量對(duì)溫度的降低是有顯著作用的。

3.3 不同植物群落類型微氣候定量分析

3.3.1 溫度因子顯著性差異分析

圖6顯示在大部分實(shí)驗(yàn)點(diǎn)中，喬木—灌木—草坪群落類型和群植喬木群落類型的空氣溫度處于較低的水平，而無植物全硬質(zhì)鋪裝類型的空氣溫度處于較低的水平，這說明植物群落類型影響空氣溫度較為顯著，而植物群落中的喬木在降溫方面效果顯著，降溫強(qiáng)度可達(dá)到2℃左右。從實(shí)驗(yàn)地分布來看，圓融時(shí)代廣場(chǎng)、桐涇公園等實(shí)驗(yàn)地空氣溫度處于較高水平，這些實(shí)驗(yàn)地的共同特性是植物覆蓋度較低，周邊建筑密集，而和風(fēng)雅致小區(qū)、留園、藝圃和網(wǎng)師園等實(shí)驗(yàn)地的空氣溫度整體處于較低水平，這些實(shí)驗(yàn)地的植物覆蓋率較高，且植物群落配置豐富，從而營造出較為舒適的室外熱環(huán)境[11,10-13]。

3.3.2 PET顯著性差異分析

圖7顯示所有實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的PET數(shù)值分布在35～55之間，整體高于空氣溫度值，這說明人體實(shí)際感受到的溫度要比空氣溫度更高，尤其是在夏季高溫高濕的狀態(tài)下。相對(duì)而言，在群?jiǎn)讨参锶郝漕愋椭?，PET數(shù)值（PET3）維持了較低的水平，這說明相對(duì)于溫濕度、三維綠量等評(píng)價(jià)指標(biāo)，在PET這一綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)方面，群?jiǎn)讨参锶郝漕愋捅憩F(xiàn)出較好的生態(tài)效益，更可以營造出較為怡人舒適的戶外熱環(huán)境。從實(shí)驗(yàn)地分布來看，和風(fēng)雅致小區(qū)、藝圃和留園等實(shí)驗(yàn)地的PET指標(biāo)整體偏低，這些實(shí)驗(yàn)地植物群落較為豐富，表明植物群落空間結(jié)構(gòu)的完整度與豐富性對(duì)小氣候具有一定的良性影響。

3 各實(shí)驗(yàn)地葉面積指數(shù)顯著性差異對(duì)比分析Comparison and analysis of differences in leaf area index between sample plots

4-1 喬—灌—草群落三維綠量對(duì)降溫效應(yīng)影響擬合分析Fitting graphs of 3D green quantity of arbor-shrub-lawn community on cooling effect

4-2 群?jiǎn)倘郝淙S綠量對(duì)降溫效應(yīng)影響擬合分析Fitting graphs of 3D green quantity of group planting with short tree community on cooling effect

4-3 喬—草群落三維綠量對(duì)降溫效應(yīng)影響擬合分析Fitting graphs of 3D green quantity of arbor-lawn community on cooling effect

4-4 喬—硬質(zhì)鋪裝群落三維綠量對(duì)降溫效應(yīng)影響擬合分析Fitting graphs of 3D green quantity of arborhardpavement community on cooling effect

5 各實(shí)驗(yàn)地三維綠量顯著性差異對(duì)比分析Comparison and analysis of significant differences in 3D green quantity between sample plots

6 各實(shí)驗(yàn)地空氣溫度顯著性差異對(duì)比分析Comparison and analysis of significant differences in air temperature between sample plots

7 各實(shí)驗(yàn)地生理等效溫度顯著性差異對(duì)比分析Comparison and analysis of significant differences in physiological equivalent temperature between sample plots

4 結(jié)論與討論

植物群落類型對(duì)降溫效應(yīng)影響趨勢(shì)分布排序?yàn)槿簡(jiǎn)?喬木—草坪>喬木—硬質(zhì)鋪裝>喬木—灌木—草坪>全硬質(zhì)鋪裝；空間類型對(duì)降溫效應(yīng)影響趨勢(shì)分布排序?yàn)椋旱兔芏瓤臻g>高密度空間>中密度空間。植物的空間分布對(duì)于空氣溫度具有很大的影響。通過擬合各類型植物群落的三維綠量與溫度差而建立的數(shù)學(xué)方程模型,可以形成如下結(jié)論：1）喬木—灌木—草坪群落類型：當(dāng)三維綠量<200m3時(shí)，隨著三維綠量的增大，喬木—灌木—草坪植物群落對(duì)降溫效應(yīng)影響逐漸增強(qiáng)。當(dāng)三維綠量>200m3時(shí)，隨著三維綠量的增大，喬木—灌木—草坪植物群落對(duì)降溫效應(yīng)影響逐漸減弱。當(dāng)三維綠量>800m3時(shí)，隨著三維綠量的增大，喬木—灌木—草坪植物群落對(duì)降溫效應(yīng)影響逐漸增強(qiáng)。2）群?jiǎn)讨参锶郝漕愋停寒?dāng)三維綠量<1 000m3時(shí)，隨著三維綠量的增大，群植小喬木植物群落的降溫效應(yīng)有所增強(qiáng)；當(dāng)三維綠量>1 000m3時(shí)，隨著三維綠量的增大，群植小喬木植物群落的降溫效應(yīng)隨之減弱。3）喬木—草坪群落類型：?jiǎn)棠尽萜喝郝涞慕禍匦?yīng)相對(duì)平緩，降溫強(qiáng)度在2℃左右。隨著三維綠量升高，喬木—草坪群落的降溫效應(yīng)小幅度增大。4）喬木—硬質(zhì)鋪裝群落類型：當(dāng)三維綠量<200m3時(shí)，隨著三維綠量的增大，喬木—硬質(zhì)鋪裝植物群落的降溫效應(yīng)隨之增強(qiáng)；而當(dāng)三維綠量>200m3時(shí)，喬木—硬質(zhì)鋪裝植物群落的三維綠量和其降溫效應(yīng)呈現(xiàn)線性負(fù)相關(guān)關(guān)系，即該群落降溫效應(yīng)隨其三維綠量的增大而減小。

在4種植物群落類型中，三維綠量和溫度差并不是呈現(xiàn)線性正相關(guān)關(guān)系，每種植物群落都在幾個(gè)臨界值出現(xiàn)，隨著三維綠量增大，溫度差越大；或者是隨著三維綠量越小溫度差越小的現(xiàn)象。喬木—灌木—草坪群落和群植小喬木群落的三維綠量較大，同時(shí)其群落空氣溫度整體處于較低水平，表明三維綠量與降溫效應(yīng)之間存在一定的正相關(guān)關(guān)系。

所有實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的PET數(shù)值分布在35～55之間，整體高于空氣溫度值，這說明人體實(shí)際感受到的溫度要比空氣溫度更高，尤其是在夏季高溫高濕的狀態(tài)下相對(duì)而言，在群?jiǎn)讨参锶郝漕愋椭校琍ET數(shù)值（PET3）維持了較低的水平，這說明相對(duì)于溫濕度、三維綠量等評(píng)價(jià)指標(biāo)，在生理等效溫度（PET）這一綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)方面，群?jiǎn)讨参锶郝漕愋捅憩F(xiàn)出較好的生態(tài)效益，更可以營造出較為怡人舒適的戶外熱環(huán)境。

LAI對(duì)降溫效應(yīng)影響的臨界值一般為3，其中群植小喬木群落、 喬木—草坪群落和喬木—硬質(zhì)鋪裝群落在LAI＜3時(shí)，LAI與降溫效應(yīng)呈正相關(guān)關(guān)系，LAI>3時(shí)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。而對(duì)于喬木—灌木—草坪群落而言的變化趨勢(shì)正相反。

LAI對(duì)降溫效應(yīng)影響的臨界值一般為3，其中群植小喬木群落、 喬木—草坪群落和喬木—硬質(zhì)鋪裝群落在LAI<3時(shí)，LAI與降溫效應(yīng)呈正相關(guān)關(guān)系，LAI>3時(shí)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。而對(duì)于喬木—灌木—草坪群落而言的變化趨勢(shì)正相反。三維綠量對(duì)降溫效應(yīng)影響的臨界值一般為200 m3和1 000m3，三維綠量<200m3或三維綠量>800m3時(shí)，隨著三維綠量的增大，喬木—灌木—草坪植物群落對(duì)降溫效應(yīng)影響逐漸增強(qiáng)，隨著三維綠量的增大，喬木—硬質(zhì)鋪裝植物群落的降溫效應(yīng)隨之增強(qiáng)。當(dāng)200m3<三維綠量<800m3時(shí)，隨著三維綠量的增大，喬木—灌木—草坪植物群落對(duì)降溫效應(yīng)影響逐漸減弱，喬木—硬質(zhì)鋪裝植物群落的三維綠量和其降溫效應(yīng)呈現(xiàn)線性負(fù)相關(guān)關(guān)系，即該群落降溫效應(yīng)隨其三維綠量的增大而減小。當(dāng)800m3<三維綠量<1 000m3時(shí)，隨著三維綠量的增大，群植小喬木植物群落的降溫效應(yīng)有所增強(qiáng)；當(dāng)三維綠量>1 000m3時(shí)，隨著三維綠量的增大，群植小喬木植物群落的降溫效應(yīng)隨之減弱。綜合以上植物群落主要植物因子和生理等效溫度值（PET）揭示了影響降溫效應(yīng)的內(nèi)在機(jī)制，在喬木—灌木—草坪群落中，LAI>3和三維綠量<200m3或三維綠量>800 m3是影響降溫效應(yīng)較佳數(shù)值范圍，LAI和三維綠量越大，降溫效應(yīng)越強(qiáng)；在群植小喬木群落中，LAI<3和800m3<三維綠量<1000m3是影響降溫效應(yīng)較佳數(shù)值范圍，LAI和三維綠量越大，降溫效應(yīng)越強(qiáng)。

通過將4種植物群落類型和無植物全硬質(zhì)鋪裝類型做對(duì)比分析，研究4種植物群落類型的降溫效應(yīng)，定量地解決了植物群落類型影響降溫效應(yīng)趨勢(shì)分布排序問題和它們影響的內(nèi)在機(jī)制，并解決了樹木冠層結(jié)構(gòu)如何影響戶外熱環(huán)境的問題；通過分析植物群落類型影響降溫效應(yīng)的內(nèi)在機(jī)制，其建立的擬合函數(shù)模型為今后合理選擇植物群落類型提供了更多思路。筆者創(chuàng)新點(diǎn)是首次從喬木—灌木—草坪、喬木—硬質(zhì)鋪裝、喬木—草坪、群?jiǎn)痰?種植物群落類型和全硬質(zhì)鋪裝類型進(jìn)行對(duì)比分析。筆者可進(jìn)一步從植物群落類型的植物蒸騰蒸散作用、植物群落冠層溫度等幾個(gè)方面綜合研究其對(duì)降溫效應(yīng)的影響。

注釋：

圖1 以蘇州電子地圖（百度地圖）為底圖進(jìn)行自繪；圖2～7均為作者自繪。