上海城市绿地夏季降温效应及其影响因素

城市绿地在夏季高温时具有明显降温作用,但在不同地区降温效果及其影响因子存在一定差异。以上海市为例,基于高分影像和实地观测,调查分析了18个典型样地夏季降温效应及其关键影响因子。结果发现：上海城市绿地夏季日均降温1.17-5.60℃,其中67%观测样地降温幅度低于平均值（2.51℃）;绿地降温幅度与对照点的环境温度显著正相关,当外界环境温度低于26℃时,城市绿地降温效应不明显;此外,城市绿地覆被格局对其降温效应有明显影响,当绿地乔木密度增加5%、叶面积指数增大1或者水面比例增加20%时,可使夏季绿地降温率分别提高1.73%、1.66%和1.18%。因此,在全球气候变暖背景下,优化提升上海城市绿地覆被格局可有效提升夏季绿地降温效应。     

扬州古运河风光带不同绿地类型的降温增湿效应分析

采用LI-6400型便携式光合仪测定了扬州古运河风光带不同绿地类型气温及空气相对湿度的日变化。在夏季7：30至16：30,乔-草型和灌-草型绿地的气温均随时间推移而上升,最高值出现在12：00,但各时段的气温均低于对照点（园路）。绿地内的空气相对湿度随时间推移呈梯度下降的趋势,但绿地内的空气相对湿度明显高于对照点。研究结果表明,与对照点相比,2种绿地类型均具有明显的降温增湿效应,且乔-草型绿地的降温增湿效应优于灌-草型绿地。此外,乔-草型绿地的垂柳（Salix babylonica L．）林中,距林地中心越远,林地的降温增湿效应越弱。     

绿地空间降温效应综述：景观调控视角

在全球变暖和极端热事件加剧的背景下,绿地空间优化已经成为一种有效调控热环境的基于自然的解决方案,明晰绿地空间的降温过程、效应特征和景观调控作用对区域绿地空间结构和格局优化至关重要。梳理当前景观调控视角下绿地空间降温效应相关的理论、方法与案例,回顾了植被降温过程。植被通过遮荫、蒸散、固碳、湍流等过程直接或间接地实现降温效果,但同时受到了大气和土壤含水量、环境温度、风系统等背景气候的影响。从内部视角(绿地景观变化对本地温度的影响)和外部视角(绿地景观对外部区域温度的影响)总结了降温范围、强度、梯度、效率等特点,分析不同度量指标的空间差异与关键阈值。内部视角厘定降温效应主要模拟区域内土地覆被变化(如造林、植被类型转换等)和植被覆盖度变化的影响;外部视角强调以绿地景观为中心的距离变化及其温度序列关联的特征曲线。进一步归纳了景观视角下绿地空间对温度的调控途径,梳理绿地景观组分(景观的类型、结构和规模特征)和空间配置(景观的空间形态和关系特征)对降温效应的影响差异。已有研究表明,绿地空间的景观组分与温度的关联性结论较为一致,但关键调控阈值在不同气候和发展水平的区域存在差异;规则或复杂绿地景观、集聚...     

居住区植物绿量与其气温调控效应的关系

选取了深圳市3个居住小区,在对各小区植被分布调查的基础上,各选取20m×20m样区25个,统计了每个样区内植物的绿化三维量作为绿地量化指标。在实地气象观测的基础上,对温度与样区绿化三维量值进行了非线性回归,结果表明20m×20m样区内绿化三维量与植物的降温能力之间具有很高的拟合精度(Adj. R²=0.88),据此提出深圳市居住小区20m×20m范围内绿化三维量的合理指标。同时,通过对样区内不同结构植物绿化三维量与温度的相关性分析,得出乔木的遮阳作用是植物降温效应的主要影响因子。因此,若要有效发挥植物降温效应,城市居住区绿化应以乔木为主,同时在特定范围内(如20m×20m)满足植物绿量的要求。     

城市带状绿地宽度与温湿效益的关系

带状绿地是城市绿地系统中的重要组成部分,其对城市绿地的建设和城市生态环境的改善起到其他绿地不可替代的作用。选择北京市西四环旁侧6块不同宽度带状绿地作为研究对象,利用小尺度定量测定的技术方法,分析城市带状绿地宽度与温湿效益的关系,为城市带状绿地建设提供科学依据。每天8:00-18:00,每2h分别对6块不同宽度带状绿地和对照处的温度、相对湿度进行同步测定,连续测定7d。结果显示:(1) 当城市绿地宽度为6m时,绿地内部具有一定的增湿效应,但降温效果不明显;当绿地宽度为16-27m时,绿地内部的降温增湿效果较明显;当绿地宽度为34m时,绿地内部的降温增湿效果明显;当绿地宽度超过40m时,绿地内部的降温增湿效果极其明显且趋于稳定。经SPSS方差分析,6块绿地与对照间的温、湿度差异均达到显著水平,通过Duncan’S两两比较(P=0.05),认为城市园林绿地可以明显发挥温湿效益的关键宽度为34m左右(绿化覆盖率约80％),此时绿地已经表现出较佳的温湿效益;可以显著发挥温湿效益的关键宽度为42m左右(绿化覆盖率约80％)。(2)绿地对旁侧人行道的增湿降温效应存在一定影响,但由于其受周边环境影响较大,规律不明显。 (3)根据3d内6块绿地平均温湿度值进行相关性分析,作出夏季带状绿地温、湿度关系的回归方程Y(相对湿度)=184.721-4.038x(温度),温度每升高1.0℃ ,相对湿度降低约4.0％。     

城市森林群落结构特征的降温效应

通过野外样方实测,研究长春城市森林群落结构特征对城市森林降温作用的影响.结果表明:不同郁闭度等级城市森林温度随时间呈现相同的波动上升趋势;群落郁闭度越高,城市森林温度越低;城市森林群落结构特征影响城市森林降温效应的大小,其中,郁闭度、叶面积指数、树高对降温效应的影响最显著,而胸径、密度、树干基部断面积与城市森林降温作用关系不显著;郁闭度及树高与降温强度呈线性正相关,郁闭度每增加10%,降温效应增加0.5 ℃,树高每增加10 cm,降温效应增加0.05 ℃;叶面积指数与降温强度呈非线性正相关,叶面积指数对降温调节功能存在作用阈值,为0.23～2.3,叶面积指数位于该阈值内时,降温强度随叶面积的增加而迅速提高.     

斑块面积对城市绿地降温效应的影响研究进展

在气候变化和快速城市化的双重影响下,全球城市面临日益加剧的热岛效应。绿地能够有效改善城市热环境。城市土地资源紧缺,优化绿地布局,使有限面积的绿地发挥更大的降温效果具有重要的理论意义和实践价值。其中,如何设置绿地斑块大小则是优化绿地布局的首要考虑因素之一。从斑块和景观的尺度总结了现有绿地斑块大小对其降温效应影响的研究进展,结果表明：1）在斑块尺度,随着绿地斑块面积增加,绿地的降温效应相应增加,但增加的趋势为非线性变化,表现为温度随绿地斑块面积的增加先下降,后趋于平稳,表明可能存在降温效率（单位面积绿地降温能力）最强的斑块大小;2）在景观尺度,绿地斑块大小在空间上的配置对热环境的影响研究结果存在差异,尚无一致性定论。基于已有研究,本文指出了现有绿地斑块大小对其降温效应影响研究中的问题与不足：1）主要关注绿地斑块大小与温度的统计关系,缺乏对其具体影响过程和内在机制的深入探讨;2）更多关注地表温度,而对与人体舒适度和健康直接相关的其他热环境指标的研究较少;3）研究中缺少对城市中数量巨大,分布最广的小型绿地斑块的考量。未来的研究应加强从遮阴和蒸腾等降温过程深入解析绿地斑块大小对热环境影响的内在机理机制,从降温效率的角度,探讨是否存在最优的斑块大小,并进一步探讨绿地周围建筑环境对绿地斑块大小与其降温效应关系的影响,为优化城市绿地分布,改善城市热环境提供科学依据。     

城市居住区多功能绿地景观的景感生态学效应

作为居住区绿地景观重要的组成要素,公共活动空间是居民最为频繁使用的空间,对提高绿地生态系统文化服务,改善人居环境与提高居民健康具有重要意义。基于居民休闲娱乐文化感知,探讨居住区绿地公共活动空间的景感生态学效应,揭示多功能绿地景观对生态系统文化服务和景感营造的影响,可为居住区绿地的景观规划与设计提供重要的参考依据。以郑州市26个居住小区80个公共活动空间为研究对象,结合景感生态学理念,基于小区绿地公共活动空间的景感特征（植被覆盖、基础设施、遮荫率、管理水平、公共活动空间面积与类型）以及内部居民休闲娱乐文化活动特征的调查分析,探讨了城市居住区绿地公共活动空间的景感效应对绿地生态系统文化服务的影响。结果表明：（1）小区绿地不同类型公共活动空间提供的景感效应存在显著差异,水体的自然属性使其景感效应更丰富,文化服务价值最高。（2）小区绿地公共活动空间面积越大,居民的心理感知越强,景感体验越丰富,文化服务价值越高,增加公共活动空间面积是构建多功能绿地景观的直接通道。（3）公共活动空间的植被覆盖营造的视感与遮荫率营造的风感生态学效应较为显著,而基础设施的触感与清洁度的视感并未存在显著影响。（4）结合小区社会经济数据的多元回归分析结果表明,由公共活动空间面积营造的多样化景感对居民活动量的贡献最大,其次为公共活动空间的类型与小区户数。运用景感生态学理论和景感营造原则,在有限的空间内通过景观设计实现了景感载体化,改善和增加了绿地生态系统服务,能够缓解城市绿地的不公平性。未来城市居住区特别是高密度居住区应尽可能设置大面积的具有多功能特征的公共活动空间,而低密度居住区在绿地面积充足的前提下,可设置大面积自然水体和增设多类型的公共活动空间,以提高景感效应。     

新城建设中公园降温效果及其影响因素

以北京城市副中心通州区为研究区,以单通道算法反演地表温度,从公园局部环境温差、建成前后降温效果对比、降温稳定性等方面构建了7个降温指标,评估新城建设过程中2000-2017年公园整体及个体降温效果,并分析了公园特征参数和内部地表参数对降温效果的影响.结果 表明:2000-2017年,通州区新建公园16个,62.5％具有...     

广州市城区公园对周边环境的降温效应

城市化的快速发展使得大量的人造建筑物取代了自然地表,极大的改变了城市的热环境,加速了城市的"热岛效应",给人类的身体健康、生活环境带来许多危害。以公园为主体的城市绿地通过植被的光合作用、蒸腾以及蒸散作用降低温度、增加湿度,是缓解城市热岛效应的有效途径之一。选取广州市城区17个公园作为研究对象,使用TM遥感影像反演公园周边温度,分析了公园周边温度的分布情况。研究表明,在一定范围内,公园周边温度与公园边界点温度的温差随着其远离公园边界距离的增大而增加,且增长趋势逐渐减缓,近似于一条过原点的三次多项式;公园的平均降温范围与公园绿地面积存在显著的正相关关系,拟合曲线近似于一种对数形式增加;水体面积比例较大的公园,比同等条件下水体面积较小的公园降温效果好;而长宽比较大(≥2)的公园,即使公园面积较小,降温效果也较明显。首次对广州市城区公园周边温度分布规律进行了定量研究,研究结果对像广州这样的大城市生态规划尤其是公园规划设计具有实质性的指导意义,也可为世界其他类似地区、城市进行公园规划设计提供重要的理论依据和参考价值。     

北京城区人工构筑物对比邻绿地土壤温度和含水量的影响

选取城市中分布最广的两类人工构筑物——沥青和混凝土为研究对象,采用构筑物-绿地梯度样带法,观测这2类典型城市构筑物对比邻绿地土壤温度和含水量的影响,分析不同构筑物的质地、面积、形态等构筑物特征对土壤水、热分布的影响强度及范围。研究显示:1)夏、秋季在构筑物-绿地梯度样带上,绿地土壤温度在比邻构筑物端(a点)处最高,并且白天中午、傍晚时段a点温度显著高于梯度上其他观测点和对照点;2)绿地土壤含水量在比邻构筑物端(a点)处最低,而且土壤含水量变化在梯度样带上从a点至远离构筑物端的对照点变化具有不确定性,可能受城区土壤蒸散、人工灌溉、土壤地下生物量等不确定因素的影响。3)梯度样带上土壤温度(T)和水分(W)与离a点距离(D)均呈现幂函数定量关系,即沥青样地T=0.7708(579.4957-0.9984D)0.5843,W=0.1970(0.0505+0.1347D)0.2262;混凝土样地T=0.7615(583.7027-1.0986D)0.5746,W=0.2224(-0.6019+0.3473D)0.0595。4)在构筑物-绿地梯度样带上,土壤温度和含水量受构筑物影响幅度大概在0—100 cm之间,而且随构筑物质地及分布格局、城市气象以及绿地构成、结构、人工管理方式等因素的影响而变化。     

城市住区绿化生态效益及其可控影响因素的量化分析

基于杭州城西2007年1 m×1 m高分辨率航空遥感图像和夏季30 m×30 m LandsatTM数据,应用GIS和遥感图像解译方法定量计算了代表杭州城西30个典型城市住区总体生态效益的归一化植被指数(NDVI),以及各样本住区6个可控生态效益的影响指标(复层结构高度、软硬比、绿化覆盖率、容积率、绿地面积、建筑密度),并采用多元线性回归和对应分析方法得出6个影响因素对绿化生态效益的贡献度排序,以及提升住区生态效益的措施,分析了城市住区生态效益与典型可控影响因素间的定量关系.结果表明:各影响因素对城市住区生态效益贡献度依次为复层结构高度＞软硬比＞绿化覆盖率＞容积率＞绿地面积＞建筑密度;复层结构高度的贡献率远超过其他因素,建筑密度对住区生态效益的影响极微弱.利用对应分析法所得的各影响因素改进二维图,可方便地用来制定提升住区绿化生态效益的决策方案.     

社会经济因素对上海市居住区植物多样性的影响

居住区是城市地区主要的土地利用类型之一,也是城市生物的重要生境之一,在生物多样性保护中发挥着重要作用.前人研究发现,国外城市居住区的植物多样性受到社会经济水平的影响,在中国的城市管理体制下,上述结论是否成立有待证明.本研究对上海市39个居住区进行植物多样性调查,选取人口密度、房价、房龄、绿化率4个社会经济指标,利用单因素分析和偏最小二乘回归分析方法,探讨社会经济因素对上海市居住区植物多样性的影响.结果表明: 社会经济因素会影响城市居住区的植物多样性,人口密度、房价、房龄和绿化率对不同分类群的物种多样性的影响各异.其中,房龄对大多数分类群的影响效果最大,其次是人口密度、绿化率和房价.本研究证明,“奢侈效应”和“遗产效应”假说在上海城市居住区只适用于一部分植物类群.研究结果可为上海的城市植物多样性的维持、保护、管理以及城市和景观规划提供参考.     

城市公共绿地常见木本植物组成对鸟类群落的影响

快速城市化背景下, 城市公共绿地已经成为重要的鸟类栖息地, 其中的木本植物群落构成对鸟类群落结构有显著影响, 研究木本植物配置与鸟类多样性的关系对提升城市公共绿地作为鸟类栖息地的生态服务功能有重要的理论和应用价值。我们于2009–2010年间在上海市滨江森林公园就木本植物和鸟类群落的相互关系展开研究。样线法结合样点调查共记录到鸟类10目25科64种5,368只(次), 鸟类多度全年变化显著, 峰值分别出现在4月和11月。丰富度全年也呈现双峰型变化, 峰值出现在4月和12月。全年鸟类多样性(Simpson指数)差异显著, 10月最高, 8月最低。样方调查共记录到77种木本植物, 其中有14种(乔木9种、灌木5种)出现率超过5个样方, 定义为常见种, 其果期主要集中在9月到翌年2月, 其上常见林业致病害虫的发生盛期集中在5–11月。主成分分析显示, 常见木本植物上观察到的鸟类可划分为8个鸟类集团, Spearman秩相关检验显示秋冬季常见木本植物果期与植食性、肉食性、食虫性、杂食性等多个鸟类集团的多度均呈显著正相关。说明在秋冬季鸟类迁徙高峰期不同鸟类集团均能获得丰富的食物资源。就常见木本植物对鸟类群落的重要值进行排序, 结果显示, 大叶杨(Populus lasiocarpa)、枫杨(Pterocarya stenoptera)、香樟(Cinnamomum camphora)等乔木对鸟类重要值较高, 而灌木层对鸟类的重要性整体偏低, 说明滨江森林公园的灌木层作为鸟类栖息地的功能建设尚需加强。根据以上研究结果, 我们提出了提高上海城市公园鸟类多样性的植被配置建议。     

城市绿色基础设施降温作用及其影响因素研究进展

城市绿色基础设施（UGI）作为一种多尺度、多类型和多功能的绿色网络,对缓解城市升温和提升城市气候韧性具有重要作用。尽管如此,当前仍缺乏关于UGI降温作用研究方法、降温机制、尺度效应和影响因素等方面的系统性综述。为此,从尺度、方法、降温机制、影响因素等多个方面详尽回顾了UGI降温作用研究进展,并讨论了其局限性、挑战和未来研究方向。研究发现：（1） UGI降温作用的研究尺度可归纳为站点、建筑、街道、绿地、街区和城市6类,其中站点、绿地和街区等微尺度和局部尺度研究较多,而城市尺度关注则较少。（2）研究方法可分为温度数据获取、降温作用测度和影响因素分析三部分。其中,温度数据获取主要采用实地观测、遥感观测和模型模拟三类方法;降温作用测度可分为基于空间参考、基于时间或情景参考和基于统计关系三类;影响因素分析多采用相关分析与多重线性回归等传统统计方法,此外,可探究非线性影响的机器学习方法也逐渐得到应用。（3） UGI降温作用主要依赖于遮荫、蒸散发与冷空气团平流三类机制;UGI植被物种构成与形态、UGI空间配置和外部环境是影响降温作用的三类主要因素;不同尺度降温作用的主控影响因素存在差异,随着尺度扩大UGI空间配置因素的重要性逐渐增加。最后,研究从时空尺度、降温机制、综合影响因素、生态系统服务视角等方面讨论了当前研究的局限和未来挑战,并强调了新型数据获取技术、组合降温策略以及城市尺度UGI系统降温作用等未来研究方向。     

城市居住区三维景观变化规律与影响因素

基于1997年1∶10000航片以及2002、2005和2008年QuickBird数据,应用Barista软件以及GIS、RS技术,提取了沈阳市铁西区居住区建筑物的三维信息,采用道路密度、绿化率、建筑平均高度、高度标准差、建筑覆盖率、容积率、建筑体形系数以及人口密度和人均GDP等指标,分析了1997—2008年铁西居住区改造过程中三维景观的变化规律与影响因素.结果表明:1997—2008年,铁西居住区工业建筑面积比重降低,商业与其他公共类建筑面积比重增加,居住、教育与医疗建筑面积比重基本保持稳定;研究区建筑数量减少,建筑覆盖率及体形系数降低,容积率、平均高度、高度标准差及道路密度、绿化率升高;在居住区有限的空间内,人口与经济活动容纳能力提高的同时环境质量也有所提高,建筑高度变异程度增大,建筑能耗降低.人口密度、人均GDP与容积率、道路密度和绿化率呈正相关,与建筑覆盖率呈负相关.     

城市绿地暴露与人群健康效应研究

城市绿地是城市绿色基础设施和基于自然解决方案的主要载体,为人群提供了多种生态系统服务,关注人群健康和绿地布局的城市绿地暴露研究已经成为城市生态学、城市可持续发展等学科的前沿热点。目前国内外城市绿地暴露与人群健康研究仍处在兴起的初步发展状态,缺乏有效和公认的研究范式。尝试通过暴露科学的视角,研究城市绿地暴露及其人群健康效应的研究的热点领域:(1)从城市人群的绿地暴露特征来看,绿地暴露研究与现有旨在预防和减少环境污染暴露风险的传统环境健康研究的视角有显著不同,其目标是充分理解人群的绿地暴露特征及其产生健康效应的机制,鼓励和提高人群与绿地的有效和有益接触,服务于城市绿地和健康社区营造的科学规划和决策。(2)从城市绿地暴露的量化表征来看,现有的多种绿地暴露评价指标包括绿地可得性、绿地可及性和绿地可视性等多是表征了绿地的供给状况,并非直接的绿地暴露过程描述,未来可以结合城市人群的绿地暴露时空动态模式,参照总暴露数学方程来综合量化不同途径、访问周期、暴露时长等因素。(3)从城市绿地暴露的人群健康效应机制来看,现有绿地暴露的健康效应机制研究获得的通用理论性成果还不多,面临的挑战主要是:不同绿地健康效应研究采用的暴露特征指标不同,绿地暴露特征影响人群健康存在显著的尺度性,以及缺乏统一的绿地暴露健康效应调查方法。绿地在城市规划和建设中的作用尤其突出,但绿地的人群健康促进功能在我国城市规划和建设中还鲜有应用,作为城市生态学与环境风险、公共健康以及可持续发展的交叉前沿领域,相关成果将为指导健康导向的可持续城市/社区规划与建设提供直接的科学依据与理论支撑。     

Spider communities in urban green patches and their relation to local and landscape traits

Urbanization and urban landscape characteristics greatly alter plant and animal species richness and abundances in negative and positive directions. Spiders are top predators, often considered to be sensitive to habitat alteration. Studies in urban environments frequently focus on ground-dwelling spiders or on spiders in built structures, leaving aside foliage spiders. Effects of habitat, landscape type and structure and local characteristics on spider species composition, richness and relative abundance were evaluated in urban green patches in a temperate city of South America. We also assess whether Salticidae could be an indicator group for the broader spider community in the urban environment. Spiders were sampled with a G-VAC (aspirator) in urban green patches in Córdoba city, Argentina, in urban, suburban and exurban habitats (18 sites; six per habitat) and local and landscape traits were assessed. Overall, the exurban was richer than the urban habitat, however, at the site level Salticidae richness and abundance (but not the total spider assemblage) were significantly lower in urban sites. Species composition moderately differed between urban and exurban sites. Results indicate that on urban green spaces a low impervious surface cover, a coverage of trees, herbaceous vegetation and a vertical structure of vegetation at least up to 1 m in height contribute to higher richness and abundance of spiders, Salticidae being more sensitive than the overall spider community to local effects. In addition, Salticidae richness can predict 74% of the total spider richness recorded and may be used as spider diversity bio-indicators in this climatic region.