全 文 ：文章编号:1001 － 4829(2012)03 － 1051 － 05
收稿日期:2011 － 12 － 20
作者简介:孙 丹(1991 －) ，女，大学本科，四川南充人，研究方
向:园林生态与景观设计，E-mail:sundanla@ qq． com，* 为通讯
作者。
小叶榕叶幕结构与其降温增湿作用研究
孙 丹1，李 帆1，杨茅矛2，石锦安1*
(1．四川农业大学风景园林学院，四川 成都 611130;2．成都普禾国景景观设计有限公司，四川 成都 610000)
摘 要:试验选择四川省雅安市四川农业大学校园内 3 种不同叶幕结构的小叶榕(冠径为 4 m × 4 m、6 m × 6 m、8 m × 8 m)为研究
对象，以草坪作为对照，在8 月晴朗天气条件下，对不同冠径小叶榕叶幕与叶幕结构之间的关系及其在离地 1． 5 m处的温湿度进行
了观测，并对差异进行了分析。结果表明，在 8 月晴朗天气条件下，冠径为 8 m × 8 m的叶幕降温增湿效果最好，昼平均温度呈现:
草坪 ＞ 4 m × 4 m ＞6 m × 6 m ＞8 m ×8 m的趋势，昼平均相对湿度呈现:8 m × 8 m ＞ 6 m ×6 m ＞ 4 m ×4 m ＞草坪的趋势。在晴天
高温时段(14:00 ～ 16:00) ，8 m × 8 m的温度比草坪低 2． 6 ℃，相对湿度比草坪高 23 %，经方差分析，3 种叶幕结构降温增湿效果
与草坪相比均达到显著水平(α = 0． 05)。
关键词:小叶榕;叶幕结构;降温增湿
中图分类号:S792 文献标识码:A
Study on Effect of Cooling and Humidification and Canopy
Structure of Ficus microcarpa
SUN Dan1，LI Fan1，YANG Mao-mao2，SHI Jin-an1*
(1． College of Landscape Architecture，Sichuan Agricultural University，Sichuan Chengdu 611130，China;2． Chengdu Puheguojing Land-
scape Design Co．，Ltd．，Sichuan Chengdu 610000，China)
Abstract:In this trial，taken three kinds of different canopy structure of Ficus microcarpa (crown diameter:4 m × 4 m，6 m × 6 m and 8 m
× 8 m)from the campus of Sichuan Agricultural University in Ya’an city of Sichuan as tested materials，using grass lawn as control，the re-
lationship between canopy and canopy structure of Ficus microcarpa were studied，and air temperature and relative humidity in 1． 5 m were
measured and the differences were analyzed under sunny weather condition of August． The results showed that under sunny weather condition
of August，the best effect of cooling and humidifying was the crown diameter of 8 m × 8 m，the average daily temperature was in the order of
lawn ＞ 4 m × 4 m ＞6 m ×6 m ＞8 m ×8 m，the average daily relative humidity was in the order of 8 m × 8 m ＞ 6 m ×6 m ＞ 4 m ×4 m
＞ lawn． In the high temperature duration of the sunny day(14:00 － 16:00) ，compared with the lawn，the temperature of 8 m × 8 m was 2．
6 ℃ lower and the RH was 23 % higher，the temperature and RH of three canopy structure were significantly different at 0． 05 level com-
pared with grass lawn．
Key words:Ficus microcarpa;Canopy structure;Cooling and humidification
小叶榕(Ficus microcarpa)为桑科(Moraceae)榕
属(Ficus)常绿乔木，枝具下垂且须状气生根，树冠
伞形或馒头形，叶椭革质，圆形至倒卵形，喜暖热多
雨气候及酸性土壤，其树性强健，生长旺盛，叶幕厚
密，具有较高的生态价值，并在城市园林景观绿化中
得到广泛的应用［1］。叶幕是指叶在树冠内集中分
布区而言，是树冠叶面积总量的反映［2］。叶幕是植
物进行光合作用和降温增湿的载体，其结构是影响
叶幕微气候的主要因素，并对植物的生态效益有重
要影响。树木的叶幕随树龄、整形、栽培的目的与方
式不同，其叶幕形成和结构也不相同，且结构影响功
能，因此研究小叶榕叶幕结构及其对周围微环境的
影响具有十分重要的意义。目前，国内外对叶幕结
构的研究主要是在葡萄等果树研究领域［3 ～ 7］，对城
市绿地及植物降温增湿作用的研究已很多［8 ～ 15］，但
未见对小叶榕叶幕结构与其降温增湿作用的定量分
析研究。本文拟对不同叶幕结构的小叶榕离地 1． 5
m处的温湿度进行定量研究，探讨其降温增湿效应，
1501
2012 年 25 卷 3 期
Vol. 25 No. 3
西 南 农 业 学 报
Southwest China Journal of Agricultural Sciences
DOI:10.16213/j.cnki.scjas.2012.03.072
表 1 试验地植物群落现状
Table 1 The plant community condition on trial sites
冠径(m × m)
Crown diameter
树高(m)
Height
胸径(cm)
DBH
冠高(m)
Crown height
植株距(m)
Space
植株数(株)
Amount
绿地面积(m2)
Area
4 × 4 4． 5 18． 2 5 3． 5 5 112． 5
6 × 6 6． 2 26． 5 16 6． 2 16 567． 0
8 × 8 7． 8 36． 7 5 6． 5 5 157． 5
以期为城市生态环境建设更好地发挥小叶榕生态效
益提供理论依据。
1 材料与方法
1． 1 研究材料
试验地位于四川省雅安市四川农业大学校园
内，选择小叶榕纯林草坪绿地中冠径为 4 m × 4 m、6
m ×6 m、8 m × 8 m 的小叶榕为研究对象(表 1) ，草
坪为对照。试验地周围的下垫面为水泥铺装，绿地
周围 10 m以内基本无遮挡。
1． 2 研究方法
叶幕面积测定:①单叶面积测定:不同冠径的小
叶榕树冠四周各随机采取 10 片发育正常、充分展开
的叶片，采用方格法［16］现场计算叶片面积，取其平
均值作为单叶面积。②单株叶面积测定:采用标准
枝法［17］调查整株叶片数量。即从下至上将树杈从
主枝到分枝分成 3 ～ 5 级，统计每株 1 级枝、2 级枝
和 3 级枝等数量，在最末级统计树杈上选取标准枝，
统计标准枝叶片数和单株标准枝数，得出单株叶
片数。
单株叶面积 =单株叶片数 ×单叶面积，叶面积
指数 =单株叶面积 /树冠投影面积
试验时间为 2010 年 8 月 15 ～ 28 日，从 8:00 到
20:00 每隔 2 h测定 1 次，连续观测 14 d。挑选晴朗
天气条件下，气温相近的 3 d(分别记为晴天 A、晴天
B、晴天 C)进行研究。选择冠径为 4 m ×4 m、6 m ×
6 m、8 m ×8 m的小叶榕各 2 株，以草坪绿地(无遮
挡)为对照，每株树干离地 1． 5 m 处布置 1 个观测
点，共设置 8 个观测点，同时测定，取各研究对象观
测值的平均值统计分析。试验仪器为干湿温度计，
温度精度为 ± 0． 5 ℃，分辨率为 0． 1 ℃，测量范围为
－ 10 ～ 50 ℃;湿度精度为 ± 2． 5 % RH，分辨率为
0. 1 %RH，测量范围为 0 ～ 100 %RH，试验数据使用
DPS数据处理系统进行分析处理。
2 结果与分析
2． 1 叶幕及叶幕结构
叶幕及叶幕结构见表 2。
2． 2 昼平均温湿度
晴天昼平均气温呈现:草坪 ＞ 4 m × 4 m ＞ 6 m
×6 m ＞8 m × 8 m 的趋势(图 1)。8 m × 8 m 昼平
均温度最低，较草坪低 2． 4 ℃，其次为 6 m × 6 m，较
草坪低 1． 4 ℃，4 m × 4 m 较草坪低 0． 7 ℃左右，草
坪的降温效果最差，其平均温度为 31． 8 ℃。
将相对湿度进行统计分析可知(图 2) ，晴朗天
气条件下的，8 m × 8 m 昼平均相对湿度最高，比草
坪高出 20%，6 m ×6 m比草坪高 10%，4 m ×4 m比
草坪高 4 %，草坪的昼平均相对湿度为 61 %。
究其原因是:一方面叶幕对光能的截留作用改
变了地面的辐射状况;另一方面叶片的蒸腾作用消
耗环境中大量热量，并增加了环境湿度，从而达到降
温增湿的效能。因此，与纯草坪相比，有叶幕覆盖的
温度较低，湿度较高。其中，小叶榕冠径越大的降温
增湿效果越明显，这是因为冠径越大，叶幕面积就越
大，叶幕的截留作用和蒸腾作用也就越强。同时，复
杂的叶幕结构能更加充分利用环境因子(如光、温、
水、空气、土壤等) ，改善叶幕微气候，从而提高了植
株整体的降温增湿能力。
表 2 小叶榕不同冠径的叶幕情况
Table 2 The canopy of different crown diameter of Ficus microcarpa
冠径(m × m)
Crown diameter
叶量(片)
Leaf number
叶面积(m2)
Leaf area
树冠投影面积(m2)
Crown projection area
叶面积指数
LAI
4 × 4 78 690 136． 21 12． 56 10． 8
6 × 6 149 328 258． 49 28． 26 9． 1
8 × 8 223 504 386． 89 50． 24 7． 7
2501 西 南 农 业 学 报 25 卷
2． 3 温湿度的昼变化
在晴朗天气的温度昼变化中(图 3) ，8 m ×
8 m的温度一直最低，草坪的温度明显高于其他 3
种叶幕的温度。从 8:00 到 10:00，草坪的温度升
高的最快，直到 16:00 到达温度最高峰，之后温度
又骤然下降，变幅最大，这表明草坪绿地对外界环
境变化的缓解能力小。这是因为草坪缺少叶幕遮
挡，高温的持续积累造成草坪温度持续升高。而
18:00 之后，草坪的温度骤然下降，这是因为没有
叶幕遮蔽，地面有效辐射高，地面失热速度快，气
温变化也快。有叶幕覆盖的绿地温度变化较为缓
和，是因为叶幕对日光的遮蔽以及蒸腾作用使环
境中的温度比草坪低，又由于叶幕的保温效应，使
其温度比草坪下降的慢。这充分说明，叶幕对外
界环境变化有一定缓解能力，使其内环境相对稳
定，温度变化不剧烈。不同叶幕结构的降温效果
呈现 8 m × 8 m ＞ 6 m × 6 m ＞ 4 m × 4 m 的趋势，这
说明叶幕大小与结构复杂度与降温效果呈正
相关。
在晴朗天气的相对湿度昼变化中(图 4) ，相对
湿度随温度的升高而降低。草坪的相对湿度一直最
低，在 14:00 湿度达最低值，变化也最为剧烈，而 8
m ×8 m的相对湿度最大，变化缓和。这是因为早上
地表水分及露水含量大，相对湿度大。随着温度升
高，地表水分蒸发和植物蒸腾作用增强，地表附近水
分减少，相对湿度降低。由于草坪根系浅而不能吸
收深层土壤水分用于蒸腾，加之没有树冠遮蔽，使
其附近的相对湿度剧烈减少;而小叶榕拥有庞大根
系，可以吸收土壤水分，保证叶面的蒸腾作用，且叶
幕具有较强的遮蔽效应，使其相对湿度变化较草坪
缓和。
2． 4 高温时段(14:00 ～ 16:00)的温湿度
在高温时段中，温度呈现:草坪 ＞4 m ×4 m ＞6 m
×6 m ＞8 m × 8 m 的趋势(图 5)。其中，8 m × 8 m
温度最低，比草坪低 2． 6 ℃，6 m × 6 m 温度比草坪
低 1． 5 ℃，4 m × 4 m 温度比草坪低 0． 8 ℃，草坪温
度最高，为 34． 8 ℃。这说明有叶幕覆盖的绿地降温
效果比纯草坪的效果好，且叶幕面积越大，降温效果
越明显。
图 5 14:00 ～ 16:00 平均温度
Fig． 5 The tmperature of 14:00 － 16:00
35013 期 孙 丹等:小叶榕叶幕结构与其降温增湿作用研究
表 3 晴朗天气 14:00 ～ 16:00 温度方差分析
Table 3 Variance analysis of the temperature of 14:00 － 16:00
变异来源
Source of variation
平方和
SS
自由度
df
均方和
MS
F 值
F
显著水平
Significance
组间 Between groups 22． 4883 3 7． 4961 33． 792 0． 0000
组内 Within groups 4． 4367 20 0． 2218
总和 Total 26． 9250 23
表 4 晴朗天气 14:00 ～ 16:00 温度差异比较
Table 4 Temperature difference of 14:00 － 16:00
绿地类型
Green space
均值
Mean
草坪 Lawn 4 m × 4 m 6 m ×6 m 8 m ×8 m
显著水平 Significance
5 % 1 %
草坪 Lawn 34． 8167 0． 0423 0． 0001 0． 0001 a A
4 m × 4 m 34． 0333 0． 7833 0． 0423 0． 0001 b AB
6 m ×6 m 33． 2500 1． 5667 0． 7833 0． 0050 c B
8 m × 8 m 32． 2000 2． 6167 1． 8333 1． 0500 d C
注:表中数据下三角为均差，上三角为显著性。下同。
在晴朗天气条件下，选择气温相近的 3 d，以高
温时段的温度进行 DPS 的单因素试验统计分析。
以草坪为对照，4 m ×4 m、6 m ×6 m、8 m ×8 m叶幕
降温效果达到显著水平(α = 0． 05) ，且 4 m × 4 m、6
m ×6 m、8 m ×8 m间的差异也均显著，其中8 m ×8 m
叶幕降温效果最好，与其他差异极显著(表 3、表 4)。
高温时段的相对湿度呈现:8 m × 8 m ＞ 6 m × 6
m ＞4 m ×4 m ＞草坪的趋势(图 6)。8 m × 8 m 比
草坪高 23%，6 m ×6 m比草坪高 12%，4 m ×4 m比
草坪高 6%，草坪的相对湿度为 50 %。这说明有叶
幕覆盖的绿地增湿效果比纯草坪的效果好，且叶幕
面积越大，增湿效果越明显。
图 6 14:00 ～ 16:00 的平均相对湿度
Fig． 6 The average RH of 14:00 － 16:00
在晴朗天气条件下，选择气温相近的 3 d，以高
温时段的相对湿度进行 DPS 的单因素试验统计分
析。以草坪为对照，3 种叶幕类型的增湿效果均达
到显著水平(α = 0． 05) ，且 3 种叶幕结构间的差异
均显著。8 m ×8 m的相对湿度明显高于其他绿地，增
湿效果最好，与其他 3种间的差异极显著(表 5，表 6)。
3 结论与讨论
通过对 3 种不同冠径的小叶榕叶幕和草坪的温
湿度研究，结果表明:在 8 月晴朗天气条件下，8 m ×
8 m叶幕的降温增湿效果最好。与草坪相比，3 种叶
幕降温增湿差异均达显著水平(α = 0． 05)。在高温
时段，8 m ×8 m的相对湿度比草坪高 23%，温度比
草坪低 2． 6 ℃，温度呈现:草坪 ＞ 4 m ×4 m ＞6 m ×6
m ＞8m ×8 m的趋势，而相对湿度呈现:8 m ×8 m ＞
6 m ×6 m ＞4 m ×4 m ＞草坪的趋势。
不同冠径的小叶榕具有不同的叶幕空间几何结
构，决定了其特有的叶幕微气候。叶幕微气候是具
有一定结构形式的叶幕，对其自然气候因素经过若
干不同级别的“环境—植物”界面过滤后形成的叶
幕紧密表面和叶幕内部的微气候条件［6］。一方面，
太阳辐射到达叶幕后，大部分被植物叶片所截获，被
叶幕吸收用于植物的光合作用或热辐射，只有较少
部分从叶幕间隙直接投射到地面，即叶幕对太阳光
能的截留作用改变了地面的辐射状况和热力特性，
达到降温作用。另一方面，液态水经过叶幕蒸腾作
用，以气态形式散发到空气中，吸收了周围环境中热
量，从而降低了叶幕周围的温度，增加了空气湿度。
植物通过其生理活动产生的物质循环和能量流动来
改善和调节周围的环境，而叶片是进行物质循环和
能量流动的重要器官。因此，冠径越大，即叶幕结构
越复杂的小叶榕，其改善和调节周围温度和湿度的
作用越强烈，降温增湿效果也就越好。
4501 西 南 农 业 学 报 25 卷
表 5 晴朗天气 14:00 ～ 16:00 湿度方差分析
Table 5 Statistical analysis of the relative humidity of 14:00 － 16:00
变异来源
Source of variation
平方和
SS
自由度
df
均方和
MS
F 值
F
显著水平
Significance
组间 Between groups 1650． 4583 3 550． 1528 55． 712 0． 0000
组内 Within groups 197． 5000 20 9． 8750
总和 Total 1847． 9583 23
表 6 晴朗天气 14:00 ～ 16:00 湿度多重比较
Table 6 Relative humidity difference of 14:00 － 16:00
绿地类型
Green space
均值
Mean 草坪 Lawn 4 m × 4 m 6 m ×6 m 8 m ×8 m
显著水平 Significance
5 % 1 %
草坪 Lawn 50． 3333 0． 0308 0． 0001 0． 0001 a A
4 m × 4 m 55． 8333 5． 5000 0． 0139 0． 0001 b AB
6 m ×6 m 62． 0000 11． 6667 6． 1667 0． 0001 c B
8 m × 8 m 72． 6667 22． 3333 16． 8333 10． 6667 d C
降温增湿作用的强弱可以看为植物生态场对环
境中某点单位时间内的作用大小，即生态场强度的
大小。在生态场有效作用范围内，离场源越近作用
越强，越远则作用越小，即生态场具有梯度性(生态
势) ，并且降温增湿具有时空差异，即生态场的时空
变化和不均匀性［19］。本试验仅研究了不同叶幕结
构对离地 1． 5 m处降温增湿的差异，而有关不同叶
幕结构对植物生态场时空范围内降温增湿的差异有
待于进一步研究。
参考文献:
［1］陈有民．园林树木学［M］．北京:中国林业出版社，1990．
［2］廖明安．园艺植物研究法［M］．北京:中国农业出版社，2005．
［3］张大鹏．叶幕微气候及其调控生物学研究中的基本概念和内涵
［J］．葡萄栽培与酿酒，1993(2) :1 － 4．
［4］张大鹏．叶幕微气候与葡萄生产［J］．葡萄栽培与酿酒，1989(3) :
42 － 55．
［5］张大鹏．葡萄叶幕微气候的研究方法与技术［J］．葡萄栽培与酿
酒，1992(3) :1 － 5．
［6］张大鹏，葡萄叶幕微气候调控及其生物学原理［A］．见:韩振海．
园艺学年评(第一集) ［C］．北京:科学出版社，1995．
［7］王建新，牛自勉．叶幕结构与光合作用的关系研究［J］．中国农学
通报，2008，11(24) :302 － 306．
［8］Akbari H，Kum D M，Bretz S E，et al． Peak power and cooling
energy savings of shade trees［J］． Energy and Buildings，1997，25
(2) :139 － 148．
［9］Makoto Y，Robert D． The cooling effect of paddy fields on summer-
time air temperature in residential Tokyo，Japan［J］． Landscape and
Urban Planning，2001，53(14) :17-27．
［10］Dimoudi A，Nikolopoulou M． Vegetation in the urban environment:
microclimatic analysis and benefits［J］． Energy and Buildings，
2003，35:69 － 76．
［11］陈自新，苏雪痕，刘少宗，等． 北京城市园林绿化生态效益的研
究(1 － 3) ［J］．中国园林，1998(2) :51 － 54．
［12］鲍淳松，楼建华，曾新宇，等． 杭州城市园林绿化对小气候的影
响［J］．浙江大学学报，2001，27(4) :415 － 418．
［13］刘光立，陈其兵． 成都市四种垂直绿化植物生态学效应研究
［J］．西华师范大学学报(自然科学版) ，2004，25(3) :259 － 262．
［14］秦 俊，王丽勉，胡永红，等． 上海居住区植物群落的降温增湿
效应［J］．生态与农村环境学报，2009，25(1) :92 － 95．
［15］李 灿，马 兰．大学校园植物景观的生态及文教功能［J］． 安
徽农业科学，2010，38(26) :14637 － 14638，14644．
［16］王希群，马履一，贾忠奎，等． 叶面积指数的研究和应用进展
［J］．生态学杂志，2005，24(5) :537 － 541．
［17］王蓉丽，马 玲，方英姿．山茶叶面积指数模型研究［J］．北方园
艺，2008 (12) :137 － 139．
［18］申晓瑜，李湛东．园林植物叶面积指数研究进展［J］．吉林林业
科技，2007 (1) :18 － 22．
［19］邹 锐． 生态场理论及生态场特性［J］． 生态学杂志，1995，14
(1) :49 － 53．
(责任编辑 陈 虹)
55013 期 孙 丹等:小叶榕叶幕结构与其降温增湿作用研究