哈尔滨和长春城市森林树木微气候调节功能及影响因素研究

发布时间：2020-11-01 08:18

　　 实地观测研究城市森林遮荫、降温增湿功能及其影响因素,是构建具有更高环境效益的城市绿化工程的基础,而一个系统的大尺度的调查还很有限。本研究分别分析了哈尔滨和长春市城市森林4类林型——单位附属林、道路林、风景游憩林和生态公益林。分别测量每一样地内主要树种的测树因子(树高、枝下高、冠幅、胸径周长)和绿地内外环境因子(光照强度、空气温度、土壤温度、空气湿度、树木冠层温度及冠下温度),定量研究了不同林型在遮荫、降温、增湿效应之间的差异及其与外界环境、测树因子之间的关系,以便为城市森林生态服务功能评估和管理提供科学依据。比较两城市间城市微气候调节功能、测树因子和外界气候条件之间的差异,为指导城市树木管理、优化城市森林结构提供理论依据。主要研究成果如下:(1)哈尔滨城市森林遮荫、增湿程度分别为77%~90%、4.5%;水平平均降温约2.95 ℃左右、土壤降温1~2 ℃左右,而垂直降温能力较弱;4类不同林型遮荫、降温、增湿效应差异显著,总效益综合得分排名风景游憩林明显比其它三类林分平均高19%;香坊区城市森林遮荫、降温(水平、垂直、土壤)效果好于其他行政区,而松北区增湿效果最好。城市森林遮荫、降温、增湿等生态服务功能在高温、晴朗和低湿环境下更强;树高、枝下高、冠幅和胸径周长对树木遮荫、降温增湿效果也有显著影响,且多表现为高大树木具有更明显的生态服务功能,但较环境因素作用小;不同森林类型具有明显的微气候调节相关生态服务功能差异,对于风景游憩林应继续维持其高生态服务功能,对于环境调节能力较低的森林类型应加强管理。(2)长春城市森林可以阻挡掉入射太阳光的74%~86%;空气相对湿度平均增加3%~7%;水平可降温3.5℃;垂直降温方面表现为冠层温度低于冠下温度1 ℃左右;土壤降温在1 ℃内。4类林分类型遮荫、降温和增湿效应差异显著,综合得分表现为:单位附属林道路林生态公益林风景游憩林。空间分布图显示市中心微气候调节功能较差,朝阳区最好;回归分析表明,长春城市森林在高光强、高温、低湿时有较强的调节作用,高大的树木在微气候调节功能方面也存在一定的作用。(3)哈尔滨与长春市城市森林树木长势大小较一致,均以小树居多(10m),大树较少,但两城市相比较,哈尔滨树木显著高于长春树木21cm,冠幅显著大于长春树木约25m~2,胸径周长也显著高出约25cm。长春外界气候较哈尔滨热,光辐射量是哈尔滨1.45倍,气温高哈尔滨1.1℃。长春城市森林除土壤降温外其他微气候调节功能均高于哈尔滨。冗余分析表明,城市森林微气候调节功能与外界气候条件的相关性比测树因子强,且随着光强、温度、测树因子的增大,其生态服务功能增强。城市森林微气候调节功能发挥最主要的限制因子是裸地光强。
【学位单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：S718.5
【部分图文】：

技术路线图

图 2-1 哈尔滨市城市森林采样样地分布图Fig.2-1 Harbin city distribution map of sampling plots of urban forests in this c要树种测树因子（树高、枝下高、冠幅、胸径）的测量：利restry PRO550，Jackson， MS， USA）测量树高（m）和枝下高（面到第一活枝之间的高度；利用软尺在距地面 1.3 米左右处测量树用米尺以东西、南北方向测量冠幅对角线，并按照椭圆公式（S=椭圆半短轴和半长轴）计算冠幅投影面积大小，代表树木冠幅大小关环境因子（光照强度、空气温度、空气湿度、土壤温度以及树木测量：光照强度用 TES 数位式照度计（TES-1330A、泰式电子工业；空气温度、空气湿度用手持式温湿度仪表（VICTOR231、深圳市公司）测量；土壤温度用 YC-7XXUD 系列温度表测量。同时在裸。树木冠层、冠下气温用红外线手持式测温枪（Victor 303b，深圳限公司）直接打在树木冠层里的树干和距地面 1 米左右的树干上，均值，即为树木冠层和冠层下温度。样地主要树种测树因子和环境如图 2-2 所示。以上数据的测量在 2014 年 7–9 月初完成。由于

图 2-2 测定指标及遮荫、降温（水平降温、垂直降温和土壤降温）和增湿计算图示Fig.2-2 Measuring and calculating sketch graph of shading, cooling (horizontal cooling, vertical coolinsoil cooling) and humidifying effects from urban forests2.2.3 数据处理利用 SPSS17.0 对 4 类不同林型遮荫、水平降温、垂直降温、土壤降温以及增湿效应进行方差分析和 Duncan 多重比较分析。在综合评价方面，运用数据标准化综合得分处理方法，根据统计多重比较标示字母，给予分值，如标示为 a、b 和 c，分别赋值 3、2 和 1，双字母取算数均值（如 ab，得分为（1+2）/2），所有指标得分加和，为综合得分，分数越高，说明环境调节功能越强[99]。运用 ArcGIS10.0 软件对△E、△T1、△T2、△T3、△RH 做克里金插值得出空间分布图。用 JMP10.0 做遮荫量△E、水平降温量△T1、垂直降温量△T2、土壤降温量△T3、增湿量△RH、林下环境因子与环境因子、测树因子的相关性分析，并得出 R2值。用EXCEL 根据 R2值做柱状图，验证环境因子和测树因子对△E、△T1、△T2、△T3、△
【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 邵永昌;庄家尧;李二焕;李娟娟;;城市森林冠层对小气候调节作用[J];生态学杂志;2015年06期

2 徐胜;陈玮;何兴元;黄彦青;高江艳;赵诣;李波;;高浓度CO_2对树木生理生态的影响研究进展[J];生态学报;2015年08期

3 肖捷颖;季娜;李星;于柳溪;姬芳;;城市公园降温效应分析——以石家庄市为例[J];干旱区资源与环境;2015年02期

4 王红娟;黄华芳;王健;张聪聪;左晓明;;石家庄市滨河湿地公园秋季增湿效应[J];生态学报;2014年17期

5 臧亭;谭瑛;;高密度中心区绿地与温湿综合生态效应关联研究[J];现代城市研究;2014年08期

6 吴志能;邹敏;艾丽皎;冯义龙;;重庆市公园绿地夏季的热岛调控效应[J];中国农学通报;2014年22期

7 高美蓉;贾宝全;王成;孙朝晖;;厦门本岛城市森林树冠覆盖与热岛效应关系[J];林业科学;2014年03期

8 邢会文;杜芬芬;张浩;石小云;;庆阳城市小区园林绿地对小气候的影响[J];林业实用技术;2014年01期

9 闫淑君;蔡园园;陈莹;雷少飞;曹辉;;亚热带城市河岸绿带宽度的温湿效应[J];东北林业大学学报;2013年11期

10 蔡园园;闫淑君;陈英;雷少飞;叶炜泉;;亚热带城市河流廊道绿带结构的温湿效应[J];福建林学院学报;2013年04期

相关博士学位论文 前1条

1 任志彬;城市森林对城市热环境的多尺度调节作用研究[D];中国科学院研究生院（东北地理与农业生态研究所）;2014年

相关硕士学位论文 前3条

1 邹敏;重庆主城区绿地对城市热岛效应影响的多尺度研究[D];西南大学;2013年

2 赵霞;合肥市居住区绿化环境综合效益评价研究[D];安徽农业大学;2008年

3 张铮;哈尔滨市道路绿化结构与改善小气候功能的研究[D];东北林业大学;2007年

本文编号：2865268