城市綠島對(duì)小氣候影響的研究

林燕榮

福建尚壹設(shè)計(jì)咨詢有限公司（350001）

0 前言

城市生態(tài)綠島是為了改善城市熱島效應(yīng)，通過綠地建設(shè)而形成的區(qū)域性的生態(tài)環(huán)境。城市小氣候是指城市綠島通過對(duì)下墊面構(gòu)造的改變，使該地大氣和地表土壤范圍內(nèi)氣候發(fā)生變化。小氣候會(huì)對(duì)人們的居住環(huán)境、生產(chǎn)生活產(chǎn)生重要影響，所以在城市的綠島建設(shè)過程中，改變當(dāng)?shù)氐匦魏拖聣|面的可改善城市小氣候。

1 工程概況

遵義共青湖以水的柔美而富有變化的線條作為設(shè)計(jì)的“靈魂元素”，傳達(dá)自然、飽滿與流動(dòng)的整體環(huán)境感受，為公園創(chuàng)造一個(gè)鮮明的風(fēng)格，展現(xiàn)“水的頌歌，山的和鳴”。以此為主軸線線條為項(xiàng)目的脈絡(luò)，加深自然空間與如織游人的互動(dòng)親和。重塑濱水濕地，鏈接人文生態(tài)，演繹湖山相映的休閑生活，延伸共青湖景觀軸線，創(chuàng)造一個(gè)綠色可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代綜合公園，同時(shí)賦予場(chǎng)地生態(tài)科教和健康養(yǎng)生功能。遵義共青湖以濕地為核心，景觀設(shè)計(jì)依托天然地貌，結(jié)合本土文化，創(chuàng)造多元的親水環(huán)境，成為新區(qū)近郊的生態(tài)親水公園、健康運(yùn)功公園、文化科教目的地。

2 城市綠島對(duì)小氣候改善的意義

共青湖濕地公園的建設(shè)形成城市綠島，公園中植被覆蓋率較高，區(qū)域下墊面大多為水源、土地和植被，對(duì)城市的小氣候有較好的調(diào)節(jié)作用。

2.1 調(diào)節(jié)城市溫度

從當(dāng)前的城市狀況來看，當(dāng)?shù)氐乇硭狈Γ舭l(fā)量較少，城市建筑物林立，建筑物、路面等相關(guān)材料多使用吸熱快、散熱慢的材料，城市溫度過高，一定程度上加劇了城市氣候變暖現(xiàn)象。共青湖濕地公園通過對(duì)公園內(nèi)部園林景觀建筑的設(shè)計(jì)和建設(shè)，能夠增加公園的觀賞價(jià)值，有效地調(diào)節(jié)氣溫，降低溫度，使城市的溫度更加宜居。濕地公園內(nèi)運(yùn)用灌木和喬木等植被建設(shè)了較多的園林建筑，灌木和喬木類植被能夠吸收和反射更多的太陽輻射，阻擋了空氣的快速流通，湖面吸熱、散熱較慢，加之濕地公園靠湖，地表較為潮濕。植物蒸騰作用會(huì)蒸發(fā)掉地表一定的水分，使得氣溫在一天內(nèi)的變化得到改善，形成良好的綠島小氣候環(huán)境，一定程度上緩解了氣候回暖現(xiàn)象[1]。

2.2 調(diào)節(jié)城市濕度

植物經(jīng)過蒸騰作用，會(huì)有大部分水蒸氣存在于空氣中，增加了空氣濕度。共青湖濕地公園的建設(shè)，增加了城市的植被覆蓋率，植被通過根系從濕潤(rùn)的土地中吸水。調(diào)查表明，植物通過蒸騰作用蒸發(fā)掉的水分占其吸水的99.8%，公園的植物景觀極大地提高了空氣的濕度，遠(yuǎn)高于無植被覆蓋的城市。濕地公園中有較多的樹木，樹木會(huì)對(duì)風(fēng)有一定的阻攔作用，所以濕地公園內(nèi)的風(fēng)相對(duì)來說較小，使空氣中氣流的交換較低，在綠島區(qū)域空氣中的水分只能小范圍擴(kuò)散，從而起到調(diào)節(jié)城市濕度的作用[2]。

2.3 夏季引風(fēng)，冬季防風(fēng)

共青湖濕地公園既有低矮灌木，又有高大喬木，植被覆蓋率較高，濕地公園形成的綠島可以有效地降低風(fēng)速，減少狂風(fēng)帶來的危害，一定程度上起到防風(fēng)固沙的作用。在濕地公園設(shè)計(jì)和建設(shè)的過程中，通過樹木的錯(cuò)落形成林帶，林帶的分布方向是按照該城市夏季的風(fēng)向進(jìn)行設(shè)置的，與夏季風(fēng)的主導(dǎo)風(fēng)向相同，與冬季風(fēng)的主導(dǎo)風(fēng)向相對(duì)，這就使得在夏季可以將該濕地公園的濕氣和涼氣帶入城市內(nèi)部，降低城市內(nèi)部空氣，增加空氣濕度，為人們提供更舒適的生活，在冬季該公園可以起到防風(fēng)防沙的作用，實(shí)現(xiàn)夏季引風(fēng)、冬季防風(fēng)的效果。

2.4 緩解城市熱島效應(yīng)

城市熱島效應(yīng)是指城市的中心溫度明顯高于城市郊區(qū)和鄉(xiāng)下溫度的現(xiàn)象。城市中心建筑物的性質(zhì)決定了城市中下墊面具有特殊性，這種特殊性導(dǎo)致城市居民生活及生產(chǎn)產(chǎn)生的熱量集中排放，使得城市中心溫度升高，催生熱島效應(yīng)。城市綠島與城市熱島相對(duì)，城市綠島的建設(shè)就是為了緩解城市熱島效應(yīng)[3]。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，共青湖濕地公園極大地改變了該城市內(nèi)的城市熱島的分布，降低了城市熱島效應(yīng)的程度，使城市和郊區(qū)的溫差逐漸降低。

3 城市生態(tài)綠島要素與小氣候的關(guān)系研究

3.1 綠島規(guī)模、植被密度與小氣候的關(guān)系

城市綠島內(nèi)部的溫度有的高于城市邊緣的溫度，但是有的卻低于城市邊緣的溫度，通過對(duì)綠島的各項(xiàng)因素進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，與城市綠島內(nèi)部溫度相關(guān)的兩個(gè)因素是綠島規(guī)模和植被密度。經(jīng)過對(duì)多個(gè)公園的分析可以發(fā)現(xiàn)，植被景觀覆蓋率超過1/2 的公園，一般溫度都會(huì)比城市邊緣熱，而規(guī)模較大的公園一般也會(huì)較規(guī)模較小的公園更為涼爽，但是綠島的規(guī)模、 覆蓋率與綠島溫度的關(guān)系是非線性的[4]（如圖 1 所示）。

圖1 綠島面積與降溫作用關(guān)系圖

隨著科技和測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，對(duì)綠島面積、植被覆蓋率與降溫作用的研究也得到進(jìn)一步的發(fā)展。在進(jìn)行該濕地公園的設(shè)計(jì)時(shí)采用技術(shù)手段對(duì)特定的綠地面積內(nèi)的植被覆蓋率作了分析，利用NDVI值和其在各月份的變化情況（如圖2 所示）可以得到最適宜城市居住溫度的植被覆蓋率的指數(shù)，對(duì)NDVI 值進(jìn)行調(diào)整，使公園能夠在一定條件下對(duì)城市降溫[5]。

圖2 NDVI 月變化示意圖

3.2 綠量與小氣候的關(guān)系

綠量是與植被覆蓋率相關(guān)的一個(gè)概念。植被覆蓋率計(jì)算的是植被對(duì)地表的覆蓋面積，主要指平面面積；綠量計(jì)算的是植被的立體面積，包括植被的莖葉在立體范圍內(nèi)所占的空間體積，其能更大程度上反映植被構(gòu)成的合理性和植被所能達(dá)到的生態(tài)效益。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，不同植物的綠量是不同的，而綠量越高的植物所能達(dá)到的降溫增濕的效能越好。從植物的種類來看，喬、灌、草對(duì)濕地的增濕降溫的效果最好。實(shí)踐表明，種植單一的植被形成的景觀，綠化效果遠(yuǎn)低于綜合的植被種植。因此，在對(duì)共青湖濕地進(jìn)行綠化建設(shè)時(shí)，在植被選擇方面，更強(qiáng)調(diào)植被類型的綜合性。在下層種植灌木類植被，合理設(shè)置高大的喬木，形成植被豐富、高低錯(cuò)落的植被景觀建筑，增加植被的多樣性，增強(qiáng)植被降溫增濕的作用。

3.3 綠島性質(zhì)與城市小氣候的關(guān)系

城市綠島根據(jù)設(shè)置的區(qū)域、功能和規(guī)模等性質(zhì)大致可以劃分為公園類綠島、生產(chǎn)類綠島、防護(hù)類綠島和居住區(qū)綠島等。因?yàn)閰^(qū)域和位置的限制，在城市市區(qū)居住區(qū)綠島數(shù)量較多，公園類和生產(chǎn)類綠島的數(shù)量較小。不同類型的綠島因?yàn)榉N植的植物不同及所處的區(qū)域不同，對(duì)城市小氣候的影響也不盡相同[6]。像居住區(qū)綠地種植的喬木降溫不夠持久，對(duì)小氣候影響就較小。雖然公園類綠島占比較小，但是因?yàn)榫坝^面積大、分布集中等特點(diǎn)，其相較其他類型的綠島來說對(duì)小氣候的影響更大，生態(tài)地位更為重要。本工程城市綠島的性質(zhì)是濕地公園，在植被選擇與種植過程中都具有較強(qiáng)的特殊性，共青湖濕地公園內(nèi)部的天然湖泊為其周圍空氣增加了相應(yīng)的濕度，植被覆蓋率較高，使公園周圍環(huán)境溫度變化較小，從而起到調(diào)節(jié)城市小氣候的作用。

4 結(jié)語

城市綠島有利于緩解城市建設(shè)給城市氣候帶來的不利影響，從穩(wěn)定溫度、增加濕度、防風(fēng)引風(fēng)等方面對(duì)城市的小氣候進(jìn)行改善。在共青湖生態(tài)公園的植被選擇到景觀植被的排列，充分考慮湖周邊本身生態(tài)的特點(diǎn)，利用濕地公園自身的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行改造建設(shè)，改善了城市的小氣候，給城市居民提供了更好的生活環(huán)境。