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Analysis on the relation between the structural characteristics of plant communities and the microclimate effects in Nanning City, China

南宁市植物群落结构特征与局地小气候效应关系分析



全 文 :广西植物Guihaia28(2):211—217 2008年3月
南宁市植物群落结构特征与局地
小气候效应关系分析
黄良美1,2,黄玉源3,“,黎桦4,李建龙1,王佳卓4
(1.南京大学生命科学院,南京210093;2.广西林业科学研究院,南宁530001;3.仲恺农业
技术学院生命科学学院,广州510225;4.广西大学农学院,南宁530005)
摘要:着重探讨植物群落结构特征与生态小气候因子间的相关性。结果表明:(1)在林荫处,植物群落总冠幅
盖度、总密度、群落重要值均与温度成极显著的负相关;植物群落群落重要值还与相对湿度达到显著正相关.
(2)在林隙处,植物群落总平均株高与光照强度成显著正相关,与风速成极显著负相关。(3)植物群落结构特征
与其小气候生态效应问的相关性是:总平均株高与遮光效应值达到极显著的正相关,与挡风效应值亦达到显著
的正相关。另外,总冠幅盖度与降温效应值成极显著的正相关。同时,总密度与降温效应值亦成极显著的正相
关。特别是群落重要值与降温、增湿、挡风、遮光等生态效应值都成显著甚至极显著的正相关。通过分析与探讨
南宁市植物群落结构和小气候因子间的相关性机理,可为科学地进行城市绿化、生态城市建设提供理论依据.
关键词:城市植被;群落结构;环境因子;生态效应;相关系数
中图分类号:Q948.157文献标识码:A 文章编号:1000-3142(2008)02-0211-07
Analysisontherelation
characteristicsofplantcharacteristics lant
microclimateeffectsin
betweenthestructural
ommunitiesandthe
NanningCity,China
HUAGNLiang-Meil,2,HUANGYU-Yuan3,4*,LIHua4,
LIJian-LongI,WANGJia-Zhu04
(1.CollegeofLi厅Sciences,NanjingLIniversity,Nanjing210093;2.GuangxiForestryResearchInstitute,Nanning530001,
CKm;3.CollegeofLifSciences,ZhongkaiUnivers tyofAgricultureandTechnology,Guangzhou510225.
Chim;4.AgriculturalCo lege,GuangxiUniversity,Nanning530005,China)
Abstract:111especi s,height,quantity,coverage,diameteratbreastheight0fpl ntsin17communitiesof4functional8r-
esinNanningCitywerem∞suredThemicroclirnatefactors,sucha atmospheretemp rature(Ta),relativehumidity
(RH),lightntensity(LI)andwindspeed(WS)werealsobserved.Thestructuralcharacteristicsofplantommunities
andthecorrelationm gtheabovein&ceswerediscusSedinthelightofecologicalprinciples.1rI地resultsshow:(Din
theshadeoftheplantcommunity,correlationsbetweentOtalcoverage(Tc),totsldensi y(11D)aswell笛communityim-
portantvalue(C1V)areallverysignificantlynegativecorrelated丽thatmospheretemperature(Ta)(werediscu器edinthe
lightofecologicalplinciplesr=一0.883,-0.718and一0.824,withP<0.01respectively),whilecommunityimportantv lue
(crv)aresignificanthypositivecorrelated耐threla ivehumidity(RH)(r=--0.594withPmeanheight(1MH)andlightintensity(LI)showsingificantp sitivecorrelation(r=0.629withP<0.05);itissignigi—
canthynegativecorrelationbetweentotalmeflD_height(TMH)andwindspeecl(WS)(r=-O.725withP收稿日期:2007—02—26修回日期:2007-07—25
基金项目:谭锦球青年科学基金(X0102031)I-SupportedbyYouth,ScienceFou dationofTANJirrQiu(X0102031)]
作者简介:黄赵美(1977一)。男。广东韶关人.博士研究生,从事城市生态和植物生态方面研究.
。通讯作者(Authorforcorrespondence,E-mail:lqxhyy{9yahoo.C01.cn)
万方数据
212 广西植物 28卷
tion.theplantcommunities’structuresandtheirmieroelimatefactors’effectsshowtheircorrelationsasf llows:(1)itiS
significantlypositivecorrelationbetweentotalmeanheight(TMH)andshadefromlighteffect(SLE)·aswellasshelter
from而11deffect(SWD(r=O.746withPinatmospheretemperatureeffect(DATE)obviouslyc rrelatepositive(r=O.896、IlrithPandropinatmospheretemperatureeff ct(咖)fortheircor elation(r=0.742withPportm[1tvalue(CIV)andalleffectsofgreenareas’microclimatefactorsh vsignificantlypositivecorrelation,somefthe
evencometoquiteobviouslypositivelevel(r----0.833耐thP=O.755、Il,ithP1畸w疆凼:urbanvegetation;communitystructure;environmentalfactor;eco ogicaleffects;correlationcoefficients
城市绿化是衡量一个城市现代化水平及文明程
度的一项重要内容,城市植被是城市维系良好“天人
关系”的物质载体,具保护、净化、美化环境及调节小
气候的生态与景观功能和保护生物多样性及创造生
态效益和经济效益的重要作用(杨士弘,1994;金莹
杉等,2002;胡志斌等,2003;Beckett等,1998;Jim,
1999;Atwell,2000;Sharer等,2000;Tyrvainen等,
2001;DeSousa,2003)。过去关于植物群落的研究侧
重于野外山地、草原等地带的自然林、半人工林和人
工林的结构分析。而对城市植物群落结构特征的调
查研究,及其与生态效应间的关系和内在机制等研究
则少见报道。城市自然生态系统(相对于城市社会生
态系统和经济生态系统而言)是区域性自然生态系统
的有机组成部分,随着城市的不断扩建和小城镇城市
化水平的提高,若不注意城市植被的维护及合理性构
建,则极易造成大区域性生态系统的支离破碎,生物
多样性骤减。近年来,我国已有学者关注到城市植物
群落结构的重要性,在上海、沈阳等地开展了城市部
分区域的植物群落结构研究(傅徽楠等,2000;胡志斌
等,2003),对当地城市生态系统组成现状的认识和植
物群落结构的进一步优化和环境改善等具有重要意
义。南宁地处我国南亚热带地区,为国家级园林城
市,绿化覆盖率高,达39.6%,植被生物量大,素有“绿
城”之称。本研究对南宁市部分区域的植物群落结构
进行综合研究,并分析其与局地小气候因子间的相关
性,对进一步认识该市植被状况、不同植物群落结构
对当地形成的生态效益评价和进一步改善等,以及对
我国尤其是南方热带、亚热带地区城市绿化的合理规
划、植物群落结构的改进以及如何增大植被生态效
益,建设生态城市方面提供理论参考。
1 研究地与方法
在南宁市4种功能区对17个植物群落(文教区
的广西大学和广西民族大学各5个,花园住宅区的
文华园和瑞士花园各1个,商业街区的新民路、新竹
路及园湖路各1个;交通干道的大学路和民族大道
各1个)进行样地调查,包括样地木本植物的种类、
株高、冠幅盖度、胸径和株数等指标;结合样地最小
面积及景观用地异质性原理,调查采用分层取样法
(米勒一唐布依斯等,1986;宋永昌等,2000),以提高
样本结果与分析的精度。调查时间:2002年7月10
日到9月21日,对17个植物群落,用DHM2型通
风干湿表、ZDS-10型照度计、DEM6型三杯式螺转
风速风向仪测量其温度、湿度、光照强度、风速与风
向。根据遮荫情况不同在植物群落的树荫、林隙、林
缘和就近的裸地等处同时进行,其中林荫为乔木的
树荫下面,林隙为林内的草被及小灌丛处,一般不被
乔木遮荫的地方;林缘为林木与无植被覆盖的裸露
地或草坪交界处。从8:00---18:00,每隔2h记录一
次,测量的高度为1.5m,每一植物群落连续观测2
~3d,阴雨天观测的数据不作统计分析。
数据处理分别计算出17个植物群落的以下指
标:(1)一类重要值(温远光等,1992)和二类重要值
(温远光等,1992;符气浩等,1996;金莹杉等,2002;
黄良美等,2006;黄玉源等,2006),其中二类重要值
是选由一类重要值排序≥0.1的树种,用相对冠幅
盖度、相对密度、相对频度计算而得,用以表征南宁
市总体植物群落的结构特征;(2)群落重要值(李贞
等,1998;程占红等,2000,2002;黄玉源等,2006),在
针对群落的景观研究时,也称为群落景观重要值(程
占红等,2002),用以表示某群落在整个区域植物群
落中所占的比重;(3)小气候因子为2~3d的El均
值、对照差值及效应值(杨士弘,1994;Shashua—Bar
等,2000);效应值为植物群落测定点林荫、林隙、林
缘处较裸地处的降温效率,增湿效率,滤光效率,风
速减速率,最优效应值是从中所选得的最优值。选
用最优效应值是为更好地揭示出植物群落结构特征
万方数据
2期 黄良美等:南宁市植物群落结构特征与局地小气候效应关系分析 213
与其小气候效应间的相关性。(4)计算功能区综合
舒适度指标(刘梅等,2002)。(5)相关系数,即植物
群落结构特征值与其群落内外小气候因子指标差值
及效应值之间M=2的相关系数;其中还对群落结
构特征值进行数据总和标准化。对种类重要值采用
经典的似权重比值0.1、0.6等表示法,全部种类重
要值总和等于1的方法(张金屯,2005),而群落重要
值采用演变后的,根据数字要素项数目重要值总和
可分别为300%、400%和500%等的方法(金莹杉
等,2002)。各指标计算式如下:
种类一类重要值一(相对胸径盖度+相对冠幅
盖度+相对密度)/300;种类二类重要值=(相对冠
幅盖度+相对密度+相对频度)/300;群落重要值每
个群落=相对株数+相对株高+相对胸径盖度+相
对冠幅盖度+相对密度;∑群落重要值17个群落=
500%=5;差值=各遮荫测点的读数值一对照裸地
的读数值;效应值一E1一(各遮荫测点的读数值÷对
照裸地的读数值)]X100%,由于湿度用相对湿度,
为%数,效应值则直接是与对照裸地相减所得。
综合舒适度指标:S=0.6(ITa一24I))+0.07
(1RH一70I)+0.5(I口一21),式中S即为综合舒适
指标,Ta为空气温度;RH为空气相对湿度;口为风
速,并确定S<4.55为舒适,4.55适,6.959为极不舒适。
∑(瓢一磊)(z“一五)
相关系数:%2了≠兰=====吾===一
√,邑(x艋--xh)2‘,圣。(zⅡ呵i)2
帕s从·SSd
‰为离差标准化后的内积,当h=i时,是属性
的自相关系数,取值为1,^≠i时,是h与i两种属
性间的相关系数,其取值在一1与1之间。正负号只
表示相关趋势或方向,相关显著度大小与给出的标
准R值比较可知。
2结果与分析
2.1南宁市植物群落组成及结构特征定量化分析
17个植物群落中木本植物重要值占优的主要种
类有乔木类45种,总株数2158株,平均株高8.02
1TI,平均胸径19.03CITI;灌木类24种,总株数416。在
45种最常见的主要绿化乔木中,人面子(Dracon-
tomelonduperreanum)的重要值最大,为0.349,是最
优势树种,平均株高10.1rfl,平均胸径28.4cm。其
它的优势树种有假槟榔(Archontophoenixalxan。
drae),垂叶榕(Ficusbenjamina),桂花(Osmanthus
fragrans),扁桃(Mangiterapers ciformis)、蒲葵
(Li说s幻懈chinesis)、阴香(Syzygiumcumini)、芒果
(Mangiferaindica)等,重要值都在0.1以上,因而,
这些树种也是最常见的,在45种树种中其所占比例
为17.78%,因此是几种单优种占主导的种类分布格
局。24种绿化灌木中九里香(Murrayapaniculata)
是最优势种,其重要值达0.403,尖叶木犀榄(Olea
cuspidate)、扶桑(Hibiacusmutabili )、黄叶假连翘
(Durantarepens)、七彩扶桑(Cordylineputicosa)等为
优势灌木,重要值亦在0.1以上。17个植物群落结
构特征的计算结果及以群落重要值进行的排位见表
1,用其群落重要值排序号表示之。
由表1可知,各群落中,保护雨林和杂树林两群
落的重要值最高,分别为0.620和0.41,保护雨林
的冠幅盖度高达347%,密度为0.267株/m2,这两
个群落基本上是对城郊林业用地林的维护与改造而
成,有一定的自然森林群落特征,保留乔、灌、草和藤
本植被的自然生长状态,结构层次及层片较复杂多
样。因此,这两个群落有着最高的覆盖度、密度及郁
闭度。冠幅盖度较高的还有桂花林,为141%;住宅
小区两个群落的密度较高分别为0.178株/m2和
0.138株/m2。植物群落株高以马尾松林最高
(14.18m),杂树林次之(11.92m),桉树林为11.07
m也较高。胸径以位于新民路的最大为30.6cm,
该群落是街道树,为成熟至老龄乔木,其冠幅盖度也
较大为86%。
2.2南宁市植物群落小气候生态效应定量化分析
城市化的过程中,下垫面性质的改变、空气组成
的变化、人为热和水汽的影响,在当地纬度、大气环
流、海陆位置、地形等区域气候因素作用的基础上,
会产生城市内部的特殊气候环境(Shudo等,1997;
Svensson&Eliasson,2002;Chudnovsky等,
2004),城市植物群落对城市小气候环境有明显的改
善作用,尤其是以人活动为主的小环境。12个植物
群落小气候因子的效应值及与裸地的实测差值见表
2(由于17个群落中,5个是用于乔木林与草本绿地
或群落间作对照分析,没有裸地的对照,所以只运用
12个群落的数值)。由表2可知,各生态小气候因
子无论是以效应值还是直接以对照差值所表现的生
态效应,在植物群落中,保护雨林的各效应都是最好
万方数据
214 广西植物 28卷
的,降温效应为12.93%,增湿效应为18.5%,遮光现异常值,如商业区的新竹路,温度不降反升,而湿
率更是高达97.77%,挡风率为100%;按功能区分,
文教区明显好于其他功能区i商业街区较差,甚至出
度则较空旷裸地处还低,这与商业街区多为高楼大
厦,人流车流往来多,排热量大,而空气流畅程度差,
表l 17个植物群落结构特征
Table1 StructuraIcharacteristicsofthe17plantcommunities
植物群落号 面积 总株数 总平均株高 总平均胸径 总冠幅盖度 总密度 群落重要值
Community Area TotalspeciesTotalmeanTotalmean Total TotaldensityCommunity
No. (mz) numberheight(m)DBH(cm)coverage(%)(stem/m2)importantv lue
保护雨林 15m×10m 40 9.25 9.29 347 0.267 0.6198
杂树林 20mX60m 159 11.92 9.53 146 0.133 0.4068
瑞士花园 33m×33m 179 1.93 10.27 103 0.178 0.3379
马尾松林 15mXl00m 81 14.18 20.59 86 0.051 0.3224
文华园 20m×40m×3。 339 2.3 10.57 61 0.138 0.3202
桉树林 180m×30m 183 11.07 25.37 74 0.034 0.3173
桂花林 120m×40m 177 9.28 14.68 141 0.037 0。3173
新民路 280m×31m 165 9.95 30.57 85 0.019 0.315
桃李园 120mXl00m 490 6.11 15.67 48 0.04 0.3153
中心花园 210m×100m 424 6.36 20.78 49 0.02 0.2991
民族大道 120mX50mX2。 322 5.01 29.05 51 0.027 0.2948
大学路 130mXl6mX3。 327 3.91 13.51 69 0.052 0.2698
草坪游园 130m×10m 74 9.49 20.02 9 0.056 0.2256
哺育园 108mXl00m 173 4.51 17.71 24 0.016 0.1796
新竹路450m×25m 68 7.91 17.69 14 0.006 0.1619
圆湖路 200m×30m 187 2.94 11.98 17 0.031 0.1589
蒲葵园 100m×80m 143 2.94 15.92 4 0.018 0.1385
表2 12个植物群落小气候因子的效应值及与裸地的实测差值
Table2 Indicesofmicroclimatefactorsinthe12plantcommunities
andchangerangeb tweencommunityandnudityarea
坞搿Tht:;孝麟壁患删胁也 叭h。茎要生帆。。 叭㈨i。然笼。⋯毗,
离}号 !坚!!!!里!!里里!里!竺!!
Commu一降温效应增湿效应遮光效应挡风效应温差 湿差 光照差 同:由董 温度差 湿度差 光照差 风速差
nityNo.DATEHE SLE SWEATRHR LIR 7:鬈詈 ATR HR LIR WSR
(%) (%) (%) (%) (℃) (%)(kLux)
⋯、
(℃) (%)(kLux)(m/s)
保护雨林 12.93 18.5 97.77 100 -4.26 18.5 -43.94-0.05 -1 7.33 -25.77-0.09
杂树林 1.9 8.67 93.45 89.63 -0.53 8.67 -13.13-0.48 一O.48 4.17 -9.68 —0.36
桃李园 2.48 2.33 94.1 52.78 -0.74 2.33 -26.06-0.19 -0.31 2.16 -9.46 -0.11
中心花园 3.01 16.61 97.07 77.69 -0.92 16.61 —43.69 -0.38 —0.49 12.77 —19.58 -0.27
桉树林 4.21 6.16 94.9 86.89 ·1.28 6.16 -29.75-0.44 -1.08 5.41 -9.04 -0.46
桂花林 3.93 8.17 96.53 58.86 -0.9 7.83 -37.54 -0.2 -1.23 8.17 -17.75-0.21
新民路 4.36 —33.47 95.68 1.57 —1.32 -33.4 -27.79-0.01 -1.32 -33.4 —27.79 -0.01
文华园 2.72 8.5 79.82 —29.5 —0.43 6.33 -28.120.63 -0.83 8.5 -36.860.06
民族大道 3.26 8.38 91.4 44.12 -1.02 8.38 —31.45 —0.26 ·0.4 6.27 ‘30.46 0.03
大学路 3.93 5.67 86.63 42.07 —1.27 5.67 -39.28-0.44 -0.77 0.49 -33.11·O.09
圆湖路0.72 —40.46 80.51 -50.8 -0.22 -40.4 —23.38 0.36 —0.22 —40.4 -23.380.36
新竹路 .0.94 -24.4686.74 9.57 0.28 -24.4 —25.19 —0.07 0.28 —24.4 ·25.19 ·O.07
DATE:dropinairtemperatureeffect#HE:humidificationeffect●SLElshadefromlighteffect)SWE:shadefromwindeffect}ATR:airtern-
peraturerange;HR:humidityrange;LIR:lightintensityrange;WSR:windspeedrange.
人为活动的负面干扰最大有关,此区多为城市的热
岛中心(Shudo等,1997;Pinho等,2000;Svensson
&Eliasson,2002;Chudnovsky等,2004)。
功能区综合舒适度指标的计算结果为:住宅区
S=3.9069;文教区S=4.424;商业区S=3.792;交
通干道S=5.412,与规定的评价标准比较,南宁市
各功能区的植物群落总体还是让人处于舒适与较舒
适的环境。
2.3相关性分析
根据表1和表2的结果进行M=2的相关系数
计算,计算过程分林荫处、林隙处和最优效应值三种
情况,结果见表3。
2.3.1林荫处相关性分析由表3可知,在林荫处,
南宁市植物群落结构与小气候因子温度、湿度、风
万方数据
2期 黄良美等:南宁市植物群落结构特征与局地小气候效应关系分析 215
速、光照强度等指标间的相关程度主要表现为:
(1)总平均株高与温度、风速表现为负的相互关
系,而与湿度、光照强度表现为正的相互关系。植株
越高,群落复合层次多,使得群落的总体热容量增大
(Ogee等,2001;Silberstein等,2003),热容量大,温
度的变化幅度就小,而湿度与温度是此高彼落的;高
的植株可阻挡空中及地面的风,而且植株高则一般
枝条的长度较大或较密,所以挡风的作用也会增强。
表3南宁市植物群落结构特征与小气候因子间的相关性
Table3 Correlationcoefficientbetweenthei dicesoftheplantcommunitiesstructuresandmicroclimatefactors
df=10,R0.05=0.576,Ro.ol一0.708
(2)总平均冠幅盖度与温度达到极显著的负相
关。群落内冠幅盖度越大,则林隙或裸露的地面就
越少,阳光大部分被上面的枝叶遮挡和反射,含高能
的红光、橙光等均大部分被绿叶吸收,进行光合作
用,只有很微弱的光线进人到林内,而且主要还是一
些绿光、蓝光。因此,群落内地表接受到极微弱的辐
射,地面增温强度很小,其地面辐射的热量也就很
小,林内的气温也就很低。随着树冠覆盖程度的加
大,这种降温的程度也就越大。这给广大城市,尤其
是长江以南及许多夏季炎热的城市一个重要的启
示,在绿化时必须着重考虑人工植物乔木层枝叶的
覆盖程度及遮荫效果,不能过多地铺设草皮、水泥路
面和水泥、瓷砖式的广场。草皮的生物量比乔、灌木
的低,吸收的光能少,光合作用强度明显小,与木本
植物、尤其是乔木林内的地面相比,这类地面会吸收
较多的光照和热能,因而导致地面热辐射强度大,地
表温度和气温均较高。人和城市内其他的动物在草
地上行走、活动时,由于草地不能遮荫,几乎所有的
光照全部照在他们(它们)身上,加上较高的气温,因
而人及其他动物会感到十分的炎热,舒适度就很差。
总冠幅盖度与湿度表现为近显著的正相关。说明冠
幅盖度越大,叶片数量越多,蒸腾作用的量也就越
大,因而释放出大量的水汽;同时,由于树冠多,林内
立体空间的相对郁闭度大,水汽散失的速度也就慢。
此外,冠幅大的群落里,地表温度及气温均明显低,
水分的热运动强度低,向外蒸发的速度就慢得多。
(3)总平均密度与温度为极显著负相关,说明在
群落内,植株的相互间距离越小,即单位面积内的植
株数量越多,则会有更多的、更密集的枝叶以及树
干,构成了上层有更大的冠幅盖度,如果是多种树种
混合的群落,则会构成更多的层次,形成更好的遮
光、吸收光能的作用;同时,树干多,枝条多,构成立
体空间的郁闭度大,当早上和下午较为倾斜的阳光
通过树干和枝条时,进入群落地面的光线和能量也
会少得多。因而就会使林内的气温明显降低。总密
度与湿度呈正的相关性,接近显著,这也同样是密度
大导致冠幅盖度大,枝叶构成的郁闭度大,林内水蒸
气多,且温度低,水汽散失慢的结果。
(4)群落重要值与温度成极显著负相关,说明总
密度、总平均树高、总冠幅盖度、总平均胸径、总株数
等形构成的群落重要值越大,林内温度就会越低。
有着较复合多层的群落结构,林内尤其是林荫处逆
温现象(Pinho等,2000;Chudnovsky等,2004)就更
明显,且稳定和具增强趋势。群落重要值与湿度成
正相关,达到显著水平。这反映了总平均株高、总平
均胸径、冠幅总盖度和总密度等指标组成的综合值
大,就会形成如上所述林内光照弱,气温低,同时,由
于枝叶生物量大,增大其蒸腾作用,释放大量水蒸
气,同时也起到明显降温的作用。此外,加上植物早
晚的吐水作用的量也大等因素,会使得林内水汽量
万方数据
216 广西植物 28卷
大,加上林内郁闭度大、气温和土壤温度低,水汽散
失速度低,便会形成林内大的湿度。群落重要值的
效果给我们以启示,在城市绿化造林时,要综合考虑
树种的选择,做到力求多样性,形成和谐镶嵌的多层
次植物群落;而且在树种的高度、树形、枝形、叶形、
排列密度、树干大小,以及种植的密度等均要科学、
合理地进行组合。以求达到既有茂密的、种类和结
构丰富、高大的树林植物,创造出优美、宜人的良好
城市生态环境,又形成自然优美的城市景观的目的。
本研究所测定的时间是在夏季秋初,正值南方的广
西炎热之时,从上述植物群落结构特征所反映出来
对当地小气候影响的效益看,高大、茂密、层次丰富、
覆盖度大、立体空间郁闭度大等结构特征的植物群
落是能够最有力地改善人们在户外最觉不适的炎
热、干燥的环境,而形成适合于人及其他如鸟类等动
物舒适度要求的生态环境。而在冬季,树林则会有
挡风遮雨的作用,加上林内植物的代谢和微生物分
解、发酵的产热作用等,所以林内对于生物的感受来
说整体是明显暖于林外的。
2.3.2林隙处相关性分析在林隙处,总平均株高
与光照强度成显著的正相关,这说明随着遮荫的下
降,光照强度已因总平均株高增大而增大了透光率。
一般在林隙,即树林枝叶覆盖的间歇空缺处,按理光
照强度不会因为树林的高低而有何影响,但有些城
内人工林,由于对林地树干中下部树枝的过度修剪,
及部分群落种植枝叶较为稀少而且又过于集中在顶
端的树种如大王椰、假槟榔等,使得树干越高,早上
和下午倾斜照射的阳光到达林隙的量会增大。总平
均株高与风速达到极显著负相关水平,这与林荫处
情况一致,说明植株高大茂密,对于上部及中部甚至
下部进入到林隙处的风阻挡作用会增强。
对南宁市植物群落结构特征与其小气候因子之
间的相关性在林荫与林隙情况下的比较分析,可见
植物群落结构特征与小气候因子之间的关系在两种
林地空间位置上是有差异的,但总的关系趋势两者
具有一致性。城市植物群落内的林隙与林缘处,作
为由林荫到裸地的过渡地带,也即一个中间梯度带,
往往出现较为复杂多变的现象,在温度方面,林隙趋
向于林荫,而林缘趋向于裸地,湿度与风速则表现出
独自的特点,既异于林荫又异于裸地;光照强度方
面,林缘的遮荫处,似乎由于边缘效应较大,反而趋
向于林荫内部的情况,而林隙倒趋向于裸地。因此,
我们应在着眼于林荫对温度、湿度、光照强度的效益
时也应重视林隙及林缘的效益,尤其是风速的显著
效应。总之,城市植物群落是一个有机的整体,综合
考虑其各部分因素才能在城市绿化方面根据当地具
体地理条件,做出科学、合理的设计与布局,产生最
佳的生态效益和景观效益。
2.3.3与最优效应值的的相关性分析为了更好地
揭示出植物群落结构特征与生态效应间的相关性,
即植物群落内林荫、林隙、林缘等各遮荫测点处的降
温效率,增湿效率,滤光效率,风速减速率,从三者中
选最优效应值进行相关性计算。由表3结果可知:
总平均株高、总冠幅盖度,总密度、总冠幅盖度及群
落重要值与最优效应值问的相关性,与上述林荫和
林隙处在大体趋势与机理上表现的较为一致,但效
果更为明显,尤其是群落重要值与降温率、增湿率、
遮光率和挡风率都成显著甚至极显著的正相关性,
这说明植物群落各结构特征值综合的作用,可以提
高它们在降温、增湿、遮光、挡风方面的效应,说明植
物群落的结构与功能之间,各指标在综合水平上所
起的效应是叠加、综合增效作用的。
3 结论
通过对南宁市植物群落结构特征与生态效应间
的相关性分析与探讨,表明它们之间存在复杂的相
关性:(1)在林荫处,总冠幅盖度、总密度、群落重要
值与温度达到极显著的负相关(相关系数分别为r
一一0.883;r=一O.718;r------O.824;P要值还与湿度达到显著正相关(r=0.594,P<
0.05)。(2)在林隙处,总平均株高度与光照强度成
显著正相关(r=0.629;P<0.05),与风速成极其显
著负相关(r=-O.725;P构特征与其小气候效应值之间的相关性为:(1)总平
均株高与遮光效应值达到极显著的正相关性(r=
0.746;P(r=O.653;P值成极显著的正相关(r=0.896;P密度与总冠幅盖度同效应值间的相关性一致,均与
降温效应达到极显著水平(r=0.742;P<0.01)。
(4)群落重要值与小气候各效应值都成显著甚至极
显著的正相关性(r=0.833,P<0.01;r-----0.587,P
在当地宏观气候背景下,城市植物群落会以其巨大
热容量对局地气候产生调控作用。城市植物通过遮
万方数据
2期 黄良美等:南宁市植物群落结构特征与局地小气候效应关系分析 217
荫、蒸腾作用、吸收光能,以及光合作用、林冠截水、
林内保水、根系保水等各种功能,起到净化大气、减
小城市热岛效应甚至大区域温室效应作用,以及其
与非绿地空间如房屋、街道的大气环流等来形成城
市尤其是城市植物群落本身及周边范围的热量、光
照、水量及风等方面好的、甚至最佳的小气候环境。
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万方数据
南宁市植物群落结构特征与局地小气候效应关系分析
作者: 黄良美, 黄玉源, 黎桦, 李建龙, 王佳卓, HUAGN Liang-Mei, HUANG Yu-Yuan, LI
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作者单位: 黄良美,HUAGN Liang-Mei(南京大学,生命科学院,南京,210093;广西林业科学研究院,南宁
,530001), 黄玉源,HUANG Yu-Yuan(仲恺农业技术学院,生命科学学院,广州,510225;广西大
学,农学院,南宁,530005), 黎桦,王佳卓,LI Hua,WANG Jia-Zhuo(广西大学,农学院,南宁
,530005), 李建龙,LI Jian-Long(南京大学,生命科学院,南京,210093)
刊名: 广西植物
英文刊名: GUIHAIA
年,卷(期): 2008,28(2)
被引用次数: 13次

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引用本文格式:黄良美.黄玉源.黎桦.李建龙.王佳卓.HUAGN Liang-Mei.HUANG Yu-Yuan.LI Hua.LI Jian-Long.
WANG Jia-Zhuo 南宁市植物群落结构特征与局地小气候效应关系分析[期刊论文]-广西植物 2008(2)