全 文 ：秦仲，巴成宝，李湛东. 北京市不同植物群落的降温增湿效应研究[J].生态科学，2012，31(5):567-571.
QIN Zhong, BA Cheng-bao, LI Zhan-dong. Effects of different plant communities on temperature reduction and humidity increase in
Beijing[J]. Ecological Science, 2012, 31(5): 567-571.
北京市不同植物群落的降温增湿效应研究
秦仲，巴成宝，李湛东*
北京林业大学园林学院，北京 100083

【摘要】在北京市植物园选取 14 个不同结构特征的植物群落作为研究对象，利用温湿度记录仪对其温湿度进行测定，分别
研究郁闭度、平均冠幅、叶面积指数与降温增湿效应之间的相关性。结果表明，不同群落的降温增湿效果存在较大差异：
碧桃（Prunus persica Batsch. var. duplex）、洋白蜡（Fraxinus pennsylvanica）、杂种鹅掌楸（Liriodendron chinense × tulipifera）、
杜仲（Eucommia ulmoides）群落的降温增湿效果较好，而绦柳（Salix matsudana f. pendula）、楸树（Catalpa bungei）、毛泡桐
（Paulownia tomentosa）群落的降温增湿效果相对较弱。对实验数据进行统计分析可知，郁闭度与群落降温效应呈极显著正
相关，与增湿效应呈正相关但不显著；平均冠幅与群落的降温效应呈显著正相关，但与增湿效应的正相关并不显著；叶面
积指数对群落的降温效应起到一定促进作用，但对增湿效应影响不大。除此之外，其他影响植物群落降温增湿效应的结构
特征有待进一步探讨。
关键词：植物群落；降温增湿；结构特征；相关性
doi:10.3969/j.issn. 1008-8873.2012.05.017 中图分类号：S688.4 文献标识码：A 文章编号：1008-8873(2012)05-567-05
Effects of different plant communities on temperature reduction and humidity
increase in Beijing
QIN Zhong, BA Cheng-bao, LI Zhan-dong*
School of Landscape Architecture, Beijing Forestry University, Beijing 100083，China
Abstract：Fourteen plant communities with different structural characteristics in Beijing Botanical Garden were selected for the test of
temperature and humidity by JL-17 temperature and humidity recorder. The correlations between temperature decreasing and humidity
increasing effect of plant communities and their crown density, average crown width, LAI were studied. The results showed that different plant
communities had various temperature-decreasing and humidity-increasing function. The plant communities consisting of Prunus persica
Batsch. var. duplex, Fraxinus pennsylvanica, Liriodendron chinense × tulipifera, and Eucommia ulmoides had stronger capacity, while the
plant communities consisting of Salix matsudana f. pendula, Catalpa bungei and Paulownia tomentosa were a little worse. Simultaneously the
analysis showed that temperature-decreasing was very significantly and positively correlated with the crown density, and humidity-increasing
was positively correlated with it, but not significantly. Meanwhile temperature-decreasing was also significantly and positively correlated with
the average crown width, but humidity-increasing was less positively correlated with the average crown width. LAI had a significant impact on
temperature-decreasing but less impact on humidity-increasing. In addition, other structural characteristics affecting temperature-decreasing
and humidity-increasing effects of plant communities should be further studied.
Key words：plant community; temperature-decreasing and humidity-increasing effects; structural characteristic; correlation






收稿日期：2012-06-01收稿，2012-08-10接受
基金项目：北京市科委项目：彩色、抗逆树种资源的评价、筛选研究(D111100000911001)
作者简介：秦仲(1986—)，男，硕士研究生，从事园林植物应用与园林生态的研究，zqxj15@163.com
*通讯作者：李湛东(1965—)，男，副教授，研究领域为园林生态学、城市生态学、景观生态学、生态规划等
第 31卷 第 5期 生 态 科 学 31(5): 567-571
2012年 9月 Ecological Science Sep. 2012
1 引言 (Introduction)

园林植物作为城市中的绿色资源，是城市生态系
统的重要组成部分，其可以通过调节自身的生理活
动，起到净化空气、减少噪音、降温增湿等作用。其
中，园林植物的降温增湿效应明显改善了城市的小气
候，提高了市民的舒适度。近年来，众多学者对不同
种类园林植物和不同类型园林绿地的降温增湿效应
进行了大量研究[1-2]，但对于群落冠层结构、多样性
等影响降温增湿的因素却研究不够深入。朱春阳等以
北京西四环带状绿地为对象，研究了绿地宽度与温湿
效应的关系[3]；康博文等以西北农林科技大学校园绿
地为实验场地，对不同绿地类型的降温增湿效应进行
了研究[4]；胡永红等进行了不同结构的绿地对夏季微
气候的改善效果的研究[5]；张明丽等人的研究表明结
构复杂、郁闭度高、叶面积指数大的群落比结构简单、
郁闭度低、叶面积指数小的群落降温增湿作用明显
[6]。这些研究将绿地的规模和垂直结构作为重点进行
探讨，且侧重于美学、植物学及生态学方面的定性研
究，而对于植物群落结构参数与其降温增湿效应的相
关性还缺乏深入的探讨。本文选择北京市园林建设中
利用率较高的园林树种为对象，对其增湿降温效应进
行研究，探索植物群落郁闭度、平均冠幅、叶面积指
数与其降温增湿效应的相关性，旨在为城市绿化树种
的应用提供参考，同时为城市绿地生态效应评价体系
的完善提供更为切实的理论依据。

2 材料与方法 (Materials and methods)

2.1 样地选择
根据“典型性、代表性、一致性”的原则，在北京
植物园选取 14个有代表性的不同树种植物群落进行
温湿度的测定。所选植物群落均为北京园林绿化使用
频率较高，人可以自由进入，且各群落树种、郁闭度
等特征皆有所差异，具体群落概况如下表 1。

表 1 实验地群落状况
Tab. 1 Condition of plant communities in trial site
群落
Community
平均冠幅
Average
Crown（m）
平均胸径
Average DBH
（m）
郁闭度
Canopy
Density
群落
Community
平均冠幅
Average
Crown（m）
平均胸径
Average DBH
（m）
郁闭度
Canopy
Density
银杏群落
Ginkgo biloba
5.57±0.97 19.29±3.31 0.7
油松群落
Pinus
tabulaeformis
6.77±1.12 26.00±3.75 0.8
楸树群落
Catalpa bungei
6.37±1.97 30.57±9.93 0.75
北京丁香群落
Syringa
pekinensis
4.04±1.31 20.65±6.63 0.85
杂种鹅掌楸群落
Liriodendron
chinense tulipifera
6.33±0.88 18.76±4.00 0.86
洋白蜡群落
Fraxinus
pennsylvanica
8.38±1.79 30.94±5.55 0.8
刺槐群落
Robinia
pseudoacacia
6.50±1.33 33.67±3.24 0.75
侧柏群落
Platycladus
orientalis
5.51±1.33 23.58±2.24 0.82
毛泡桐群落
Paulownia
tomentosa
15.18±2.26 77.25±15.91 0.65
杜仲群落
Eucommia
ulmoides
5.04±1.60 25.25±6.66 0.81
栾树群落
Koelreuteria
paniculata
7.19±1.08 24.11±4.66 0.81
蒙椴群落
Tilia mongolica
7.30±1.59 34.66±16.01 0.74
绦柳群落
Salix matsudana
f.pendula
12.55±1.42 46.95±4.81 0.83
碧桃群落 Prunus
persica Batsch.
var. duplex
8.66±1.39 26.01±2.34 0.86
568 生 态 科 学 Ecological Science 31卷
2.2 研究方法
植物群落降温增湿效应最明显的季节是夏季，故
本实验选择在 7-8月进行。在所选的每个实验群落中
均划分出一个 10 m×10 m的样方，按照均匀布点的
方式在每个样方中设置 9个测点，且周围环境基本一
致，各群落互不影响。在气温状况相似的高温天气下，
于 8:00-18:00使用 JL-17型温湿度记录仪同步测定所
选群落的温湿度，每天测定一个群落，仪器记录时间
间隔设为 1 min，测定高度为 1.5 m，另设置一个对照
点。本文中将降温和增湿效应分别定义为日均温差、
降温率和日均湿度差、增湿率，计算公式：
日均温差=对照点日均温度—群落内日均温度
降温率= (对照点温度—群落内温度)/对照点温
度×100%
日均湿度差=群落内日均湿度—对照点日均湿度
增湿率= (群落内湿度—对照点温度)/对照点湿
度×100%
实验数据采用 SPSS 17.0软件对植物群落的降温
增湿效应进行相关性分析，并在 EXCEL 2010中绘
图。

3 结果与分析 (Results and analysis)

3.1 不同植物群落的降温效应比较
植物群落的蒸腾耗热及树冠对阳光的遮挡使绿
地成为一个温度相对较低的空间，绿地中冷空气气压
高，绿地外气温高形成低压，空气由高压区向低压区
流动，于是冷空气由绿地向外部流动。由图 1可看出，
各个植物群落均表现出一定的降温效应（△T >0），
但各个群落的郁闭度、平均冠幅、叶面积指数等结构
参数以及自身生理活动的散热量均不同，因此在降温
效应上呈现一定的差异性。降温能力最强的为碧桃群
落，日均降温 10.88℃，降温率达 30.62%，其次是洋
白蜡、杜仲、油松、杂种鹅掌楸，分别降温 27.11%、
26.53%、25.43%、25.31%。降温效果较好的这些植
物群落均郁闭度较大，枝叶较为浓密，有利于植物蒸
腾作用的散热，所以使得群落内的温度明显比对照点
低。而银杏、绦柳、刺槐、楸树、毛泡桐群落则降温
能力较差，降温率均低于 20%，其中最差的是银杏，
仅降了 4.59℃，降温率仅为 13.15%。

3.2 植物群落降温效应与郁闭度、平均冠幅、叶面积
指数的相关性
植物群落可以在夏季降低园林绿地的温度，从而
改善周围小环境，但是植物群落的内部结构不同，所
发挥的降温效应也不同。对郁闭度、平均冠幅、叶面
积指数与群落降温效应进行相关性分析，结果见表
2。
（1）降温效应与群落的郁闭度呈极显著的正相
关关系。从表 2中看出，降温效应与群落的郁闭度的
相关系数为 0.645，且相关性回归结果显著性较大（P
≤0.01），这表明群落降温率与郁闭度存在较强的相
关关系。此外，群落降温率与郁闭度呈现正相关关系，
这表明郁闭度的增大对降温率起到了积极促进的作
用。即群落郁闭度越大，遮挡的太阳辐射越多，减少
了太阳辐射热进入群落内的数量，使得群落内温度降
低，同时，郁闭度越大，植物的蒸腾作用越强，散失
的水分也可以起到降低群落内部温度的作用。

0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
日均温（℃） 对照（℃）


0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
降温
率
注：图表中植物拉丁名同表 1。
Note: Fig. 1 has the same plants Latin name as Table 1.
图 1 不同植物群落的降温效应比较
Fig. 1 Temperature-decreasing effects of various plant
communities

（2）降温效应与群落的平均冠幅呈显著的正相
关关系。由于平均冠幅与群落降温率之间的相关系数
为 0.533，并且在显著水平为 5%的情况下，通过了 F
检验，因此群落降温率与平均冠幅之间达显著水平
（P≤0.05）。且群落内降温率与平均冠幅的回归系数
为 1.952，所以群落内降温率与平均冠幅呈显著正相
关。随着群落平均冠幅的增大，群落内对于地面的遮
挡程度越大，从而可以有效减少太阳直射以及周边建
5期 秦仲，等. 北京市不同植物群落的降温增湿效应研究 569
筑等环境的反射，大大降低群落内的温度，起到增加
群落降温率的作用。 
（3）降温效应与群落的叶面积指数呈正相关关
系。由表 2 中的回归结果可知，R=0.433，因此叶面
积指数与降温率呈正相关关系，但不显著。产生这一
结果的原因是绿地降温效应是通过植物蒸腾耗热、降
低辐射平衡和削减乱流热交换量的功能而实现，因此
叶面积指数的高低对群落的降温效应有一定影响，但
两者的相关系数未达到显著水平。

表 2降温效应与郁闭度、平均冠幅、叶面积指数的相关性 
Tab. 2 Correlation between temperature-decreasing effects
and crown density, the average crown width, and leaf area
index
项目
Term R P
回归系数
Regression
Coefficient
郁闭度 Canopy Density 0.645 0.010 49.793**
平均冠幅 Average Crown 0.533 0.050 1.952*
叶面积指数 LAI 0.433 0.122 10.676
注：**表示在 1%水平上显著；*表示在 5%水平上显著。Note: **means it is
significant in the 1% level; *means it is significant in the 5% level。

3.3 不同植物群落的增湿效应比较
植物群落具有明显的增湿作用，但不同群落的增
湿效果存在差异，如图 2。本文所研究的 14个植物
群落中，碧桃群落的增湿效果最好，达 84.85%。其
次是洋白蜡群落，湿度增加 77.77%。而增湿率在 65%
以上的其他植物群落还有杂种鹅掌楸、杜仲、侧柏、
油松，湿度增加值分别为 69.91%、69.22%、69.11%、
67.41%。此外，绦柳、楸树、毛泡桐、银杏群落的增
湿效果相对较差，增湿率最低的是绦柳群落，仅为
34.59%。综合分析可知，增湿效果好的碧桃、洋白蜡
和杂种鹅掌楸等群落的冠层结构均比增湿效果较差
的绦柳、楸树等群落复杂，同时，植物群落增湿效果
较好也表明了它们的蒸腾作用更为活跃，通过蒸腾散
失的水分更多。

3.4 植物群落增湿效应与郁闭度、平均冠幅、叶面积
指数以及降温效应的相关性
植物群落能够通过遮荫、蒸腾等方式增加空气湿
度，但这种增湿作用会因不同的树种、冠层结构，甚
至不同的时段都在发生变化，其中最活跃的因子还是
植物群落本身的结构。探讨郁闭度、平均冠幅、叶面
积指数与群落增湿效应的相关性，对于充分发挥植物
群落的增湿能力，改善人居环境具有重要意义。


05
1015
2025
3035
4045
5055
60
日均湿度（%） 对照（%）

0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
增湿率
注：同图 1。Note: the same as Fig .1.
图 2 不同植物群落的增湿效应比较     
Fig. 2 Humidity-increasing effects of various plant
communities

（1）增湿效应与群落的郁闭度呈正相关关系。
表 3 显示，群落增湿效应与郁闭度的相关系数为
0.512，进一步表明植物群落的增湿效应与其郁闭度
有正相关关系，这与我国大多数学者的研究结果类
似。随着群落郁闭度的增大，群落的蒸腾作用会增强，
它将根部吸收的水分转化为水蒸气，通过叶片气孔蒸
发到大气中，且蒸腾散发的水分由于郁闭度较大也不
会很快散失到外界环境中，因而使群落内湿度保持在
一个良好的水平上。因此当大量的植物聚集在一起
时，就会对空气湿度产生影响。
（2）增湿效应与群落的平均冠幅呈正相关关系。
由表 3中回归结果可知，平均冠幅的相关系数和回归
系数分别为 0.466、5.606，因此群落增湿率与平均冠
幅之间存在一定的正相关关系，但不显著。一般随着
平均冠幅的增大，群落的增湿率也会增加，但它们之
间的相关关系并不紧密。因此，为了营造良好的群落
环境，可适当增大冠幅较大树种的比例，使其辅助其
他因子共同使得群落内增湿效果更加明显。
（3）叶面积指数对群落内增湿率影响不大。对群
落叶面积指数与其增湿效应进行相关性分析，由于相
关系数为 0.397，且 P＞0.05，因此可以认为群落叶面
570 生 态 科 学 Ecological Science 31卷
积指数对增湿率的影响不大，说明群落叶面积指数在
增湿效应中还很难发挥作用。主要是因为叶面积指数
的测量会存在一定误差，且群落增湿效应主要是受植
物蒸腾的制约，植物蒸腾量的差异不仅与本身生理特
征相关，而且也会受到环境温湿度、土壤温湿度、蒸
腾时间等多种因素的制约。
（4）增湿效应与降温效应关系紧密。植物群落增
湿效应与降温效应的相关系数为 0. 920, 相关性达极
显著水平(P < 0. 01) ，表明群落增湿效应与降温效应
之间存在着密切关系。由于植物群落的蒸腾作用使空
气中水汽含量增加，空气相对湿度也相应增大了，汽
化过程中消耗的大量热量使空气温度降低，因此群落
降温效应表现出随增湿效应增加而增加的趋势。

表 3 增湿效应与郁闭度、平均冠幅、叶面积指数以及降温效
应的相关性
Tab. 3 Correlation between humidity-increasing effects and
crown density, the average crown width, leaf area index, and
temperature-decreasing
项目
Term
R P
回归系数
Regression
Coefficient
郁闭度 Canopy Density 0.512 0.061 129.868
平均冠幅 Average Crown 0.466 0.093 5.605
叶面积指数 LAI 0.397 0.160 32.181
降温效应
Temperature-decreasing
0.920 0.000 3.025**
注：同表 2。Note: the same as Table 2.

4 结论(Conclusions)

通过对 14种植物群落降温增湿效应的测定，其
结果与大多数研究结论一致［7‐8］。但不同群落的降温
增湿效应有较大差异，降温率从高到低依次为：碧桃
>洋白蜡>杜仲>油松>杂种鹅掌楸>侧柏>栾树>蒙椴>
北京丁香>毛泡桐>楸树>刺槐>绦柳>银杏；增湿率的
大小分别是：碧桃>洋白蜡>杂种鹅掌楸>杜仲>侧柏>
油松>栾树>蒙椴>北京丁香>刺槐>银杏>毛泡桐>楸树
>绦柳。综上所述，碧桃、洋白蜡、杂种鹅掌楸、杜
仲群落的降温增湿效果较好，而绦柳、楸树、毛泡桐
群落的降温增湿效果相对较弱。 
同时，植物群落的降温增湿效应与郁闭度、平均
冠幅、叶面积指数存在一定的相关性。郁闭度与植物
群落降温效应和增湿效应分别呈极显著和不显著的
正相关关系；而平均冠幅与群落的降温效应呈显著正
相关，与增湿效应的正相关并不显著；叶面积指数对
降温效应起到一定的促进作用，但对增湿率影响不
大。此外，群落降温效应表现出随增湿效应增加而增
加的趋势。植物群落的降温增湿效应是许多因素共同
作用的结果，本文重点探讨了郁闭度、平均冠幅、叶
面积指数与群落降温增湿效应的相关性，其他因素还
有待于进一步研究。 
 
参考文献  (References)

[1] 王成, 周金星. 城镇绿地生态功能表现的尺度差异[J].
东北林业大学学报, 2002, 30 (3):107-110.
[2] 蔺银鼎, 韩学孟, 武小刚, 郝兴宇, 王娟, 梁锋, 梁娟,
王志红. 城市绿地空间结构对绿地生态场的影响[J]. 生
态学报, 2006, 26(10):3339-3346.
[3] 朱春阳, 李树华, 纪鹏, 任斌斌, 李小艳. 城市带状绿地
与温湿效应的关系[J]. 生态学报,2011, 31(2):0383-0394.
[4] 康博文, 王得祥, 刘建军, 李林. 城市不同绿地类型降温
增湿效应的研究[J]. 西北林学院学报, 2005, 20(2):54-56.
[5] 胡永红, 王丽勉, 秦俊, 陈必胜. 不同群落结构的绿地对
夏季微气候的改善效果 [J]. 安徽农业科学 , 2006,
34(2):235-237.
[6] 张明丽, 秦俊, 胡永红. 上海市植物群落降温增湿效果
的研究[J]. 北京林业大学学报, 2008, 30(2):39-43.
[7] 刘振威, 孙丽, 马杰, 霍云凤. 校园内不同绿化树种片林
生态效应研究[J]．安徽农业科学, 2005, 33(5): 822-823．
[8] 崔同林, 马献良, 缪永新. 道路绿化树种选择的基本原
理及其应用[J]. 林业建设, 2005, 1:38-40.

5期 秦仲，等. 北京市不同植物群落的降温增湿效应研究 571