延吉城市绿地温湿效应及其对人体舒适性的影响因素分析

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城市绿地在降温增湿、改善城市局部小气候与人体舒适性方面作用显著,但对于城市绿地的温湿效应及其对人体舒适度的影响方面,其影响机制与影响因素有待完善,且在延边地区以至东北地区的研究较少,因此本研究以延吉城市绿地为实验对象,共选取了25处样地,通过实地监测获取空气温湿度、地表温度、光照强度等环境数据,对比夏季时城市绿地内不同的铺装材质类型、遮荫环境及遮荫度、绿化覆盖率、植被结构等4项影响因素对绿地温湿效应及人体舒适度的影响差异,其结果如下。在测量时间(8:00~18:00)内空气温度、地表温度、相对湿度、光照强度、温湿指数(THI)均呈现为单峰变化趋势,且地表温度、空气温度、光照强度、温湿指数的最高值(温湿指数值越低,人体舒适度越高)与相对湿度最低值均出现在12:00~14:00内。空气温度、地表温度、光照强度、温湿指数这四者之间为均为显著正相关,相对湿度与空气温度、地表温度、光照强度之间为显著负相关,相对湿度与温湿指数之间为显著正相关。任意一者的改变均会引起连锁反应,最终影响人体舒适度。不同铺装材质样地日间平均地表温度为:沥青>混凝土>塑胶>花岗岩>透水砖>草地>水面;日间平均空气温度为:沥青>混凝土>花岗岩>塑胶>透水砖>草地>水面;日间平均相对湿度为:水面>草地>透水砖>塑胶>花岗岩>混凝土>沥青;日间平均温湿指数为:沥青>混凝土>花岗岩>塑胶>透水砖>水面>草地。草地相对于其他铺装材质人体舒适度最佳;选择透水砖作为硬质铺装材料会对周围环境具有显著的降温增湿效果,并显著改善人体舒适度。不同遮荫环境样地日间平均空气温度为:稀树草地(47%)>疏林草地(56%)>铺装场地(75%)>草坪(75%)>针叶林(92%)>阔叶林(92%)(括号内为样地的遮荫度);日间平均相对湿度为:阔叶林>针叶林>疏林草地>稀树草地>草坪>铺装场地;日间平均温湿指数为:稀树草地>疏林草地>铺装场地>草坪>阔叶林>针叶林。不同遮荫环境对空气温度与温湿指数未造成明显影响;而遮荫度的改变会对其产生显著影响;下垫面类型或植物种类的差异会使相对湿度产生较大变化。遮荫度与空气温度、温湿指数之间具有极强负相关性,当遮荫度每提高10%,空气温度约下降0.5℃,温湿指数下降0.35,提高遮荫度可以显著改善人体舒适度。不同绿化覆盖率样地日间平均光照强度、日间平均地表温度、日间平均空气温度、日间平均温湿指数排序均为:金达莱(60%)>州政府(70%)>丹山(75%)>延大(82%)>丹虹(86%)>松涛苑(90%)(括号内为绿化覆盖率),日间平均相对湿度为:松涛苑>丹虹>延大>丹山>州政府>金达莱。当绿化覆盖率每提高10%,绿地内空气温度约下降1.2℃、相对湿度约提高4.1%、地表温度约下降2.9℃、光照强度约下降18 500 Lux、温湿指数约下降0.56,可见提高绿化覆盖率可以增强绿地的降温增湿效果,并提高人体舒适度。不同植被结构样地的日间平均光照强度、日间平均地表温度、日间平均空气温度排序均为:广场>草坪(草本)>灌草(灌木-草本)>小乔木(小乔木-草本)>乔草(大乔木-草本)>乔灌草(大乔木-灌木-草本)(括号内为样地植被结构);日间平均相对湿度为:乔灌草>乔草>小乔木>灌草>草坪>广场;日间平均温湿指数为:广场>灌草>草坪>小乔木>乔草>乔灌草。随着植被结构复杂度的提高,样地内空气温度、地表温度、光照强度、温湿指数会明显下降,相对湿度明显上升,人体舒适度明显改善。在延吉城市绿地的规划与建设中,应多选用透水砖作为硬质铺装材质,多营造建筑遮荫或植物遮荫环境,尽量提高绿地内的绿化覆盖率,并栽植层次丰富的植被群落结构,这些举措可以增强绿地的降温增湿效应,使绿地的生态效益最大程度发挥,并显著改善绿地内的人体舒适度,让市民获得一个生态、宜人、舒适的城市绿地环境。
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