全 文 ：中国生态农业学报　2008 年 11 月　第 16 卷　第 6 期
Chinese Journal of Eco唱Agriculture，Nov．2008，16（6）：1469唱1473 　　
DOI： 10．3724／SP．J．1011．2008．01469
　 倡倡
城市绿地降温增湿效应与其结构特征相关性研究倡 倡
武小钢　蔺银鼎倡倡 闫海冰 　郝兴宇
（山西农业大学林学院　太谷　０３０８０１）
摘　要　在太原市区选择 ２ 类 １０ 个不同结构特征的绿地为研究样本，利用 ＨＯＢＯ Ｐｒｏ 温、湿度数据采集器对
绿地水平和垂直方向上温湿度变化进行测定，研究绿地绿量、叶面积指数、绿地面积、周长面积比 ４ 个绿地特
征要素与绿地降温增湿效应之间的相关性。 结果表明，在水平方向上，绿地降温增湿效应与绿地面积、绿量显
著正相关，与绿地周长面积比值显著负相关；在垂直方向上，绿地降温增湿效应与绿量显著正相关，降温效应
与叶面积指数显著正相关，增湿效应与叶面积指数正相关性不显著。 绿地绿量是衡量绿地生态效益的关键因
子，应将其作为绿地系统评价体系的一项重要指标。 从城市绿地规划与建设的角度看，在增加绿地面积和提
高绿量的同时，一方面要重视大面积斑块的绿地，提高其在绿地系统中的比重，另一方面根据绿地用途相应地
选择不同的形状，使城市绿化改善城市生态环境的效应得到充分发挥。
关键词　城市绿地　降温增湿效应　绿量　叶面积指数　周长面积比
中图分类号：ＴＵ９８４　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１６７１－３９９０（２００８）０６ －１４６９ －０５
Correlation between ecological effect and structure characteristics of urban green areas
ＷＵ Ｘｉａｏ唱Ｇａｎｇ， ＬＩＮ Ｙｉｎ唱Ｄｉｎｇ， ＹＡＮ Ｈａｉ唱Ｂｉｎｇ， ＨＡＯ Ｘｉｎｇ唱Ｙｕ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ， Ｓｈａｎｘｉ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｔａｉｇｕ ０３０８０１， Ｃｈｉｎａ）
Abstract　Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｆｏｃｕｓｅｓ ｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ唱ｌｏｗｅｒｉｎｇ ａｎｄ ｈｕｍｉｄｉｔｙ唱ｒａｉｓｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｏｐｅｎ ａｎｄ ｇｒｅｅｎ ａｒｅａｓ ｗｉｔｈ ｒｅｇａｒｄ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ
ｂｅｔｗｅｅｎ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｆｆｅｃｔｓ ａｎｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｇｒｅｅｎ ａｒｅａｓ ｉｎ Ｔａｉｙｕａｎ Ｃｉｔｙ．Ｔｅｎ ｇｒｅｅｎ ａｒｅａｓ ｆｒｏｍ ｔｗｏ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃａｔｅｇｏ唱
ｒｉｅｓ ｗｅｒｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ａｓ ｓａｍｐｌｅｓ．Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｄａｔａ ａｌｏｎｇ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ａｎｄ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｂｅｌｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｇｒｅｅｎ ａｒｅａｓ ｗｅｒｅ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｌｙ ｅｘａｍ唱
ｉｎｅｄ ｂｙ ＨＯＢＯ Ｐｒｏ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ／Ｈｕｍｉｄｉｔｙ Ｅｘｔｅｒｎａｌ Ｌｏｇｇｅｒ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ唱ｌｏｗｅｒｉｎｇ ａｎｄ ｈｕｍｉｄｉｔｙ唱ｒａｉｓｉｎｇ
ｅｆｆｅｃｔｓ ａｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ａｒｅａ ａｎｄ ｇｒｅｅｎ ｑｕａｎｔｉｔｙ ｉｎｄｅｘ， ｂｕｔ ｎｅｇａｔｉｖｅｌｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ P／A （ｐｅｒｉｍｅｔｅｒ ／
ａｒｅａ ） ｉｎｄｅｘ ｏｆ ｏｐｅｎ ａｎｄ ｇｒｅｅｎ ａｒｅａｓ ａｌｏｎｇ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｂｅｌｔｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｌｓｏ ｉｍｐｌｙ ｔｈａｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ唱ｌｏｗｅｒｉｎｇ ａｎｄ ｈｕｍｉｄｉｔｙ唱ｒａｉｓｉｎｇ
ｅｆｆｅｃｔｓ ａｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｇｒｅｅｎ ｑｕａｎｔｉｔｙ； ＬＡＩ ｈａｓ ａ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｉｍｐａｃｔ ｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ唱ｌｏｗｅｒｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ， ｂｕｔ
ｌｅｓｓ ｉｍｐａｃｔ ｏｎ ｈｕｍｉｄｉｔｙ唱ｒａｉｓｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ．Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｕｒｂａｎ ｇｒｅｅｎ ａｒｅａｓ ａｒｅ ｌａｒｇｅｌｙ ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｏｎ ｇｒｅｅｎ ｑｕａｎｔｉｔｙ．Ｔｈｉｓ ｈｉｇｈ唱
ｌｉｇｈｔｓ ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ ｏｆ ｅｖａｌｕａｔｉｎｇ ｇｒｅｅｎ ｑｕａｎｔｉｔｙ ｉｎ ｕｒｂａｎ ｇｒｅｅｎ ａｒｅａｓ．Ｉｔ ｅｍｐｈａｓｉｚｅｓ ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ ｏｆ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｏｆ
ｌａｒｇｅ ａｒｅａ ｇｒｅｅｎ ｐａｔｃｈｅｓ ａｎｄ ｇｒｅｅｎ ｑｕａｎｔｉｔｙ ａｓ ａ ｍｅａｎｓ ｏｆ ｅｎｌａｒｇｉｎｇ ｇｒｅｅｎ ｚｏｎｅｓ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ， ｉｔ ｉｓ ｆｅａｓｉｂｌｅ ｔｏ ａｄｏｐｔ ｇｒｅｅｎ ａｒｅａ
ｓｈａｐｅｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ P／A ｖａｌｕｅｓ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅｉｒ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ， ｗｈｉｃｈ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅｓ ｔｈｅ ｂｅｎｅｆｉｔｓ ｏｆ ｕｒｂａｎ ｇｒｅｅｎ ａｒｅａｓ．
Key words　Ｕｒｂａｎ ｇｒｅｅｎ ａｒｅａ， Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ唱ｌｏｗｅｒｉｎｇ ａｎｄ ｈｕｍｉｄｉｔｙ唱ｒａｉｓｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ， Ｇｒｅｅｎ ｑｕａｎｔｉｔｙ， Ｌｅａｆ ａｒｅａ ｉｎｄｅｘ， P／A ｉｎｄｅｘ
（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｏｃｔ．３０， ２００７； ａｃｃｅｐｔｅｄ Ｊａｎ．２７， ２００８）
　　在城市各种土地利用类型中，城市绿地，尤其
是林地，对城市小气候和水文方面的影响最大［ １，２〗。
随着城市环境问题的日益突出以及城市生活质量
与居民需求层次的提高，以改善城市环境、美化城
市景观为目标的城市绿地系统建设，已成为当前城
市建设与可持续发展的重要内容［ ３，４］ 。
城市绿地生态效应的主体是绿地系统通过各
种物理过程、化学过程和生态过程对其周围环境的
调节和改变。 国内外对城市绿地环境效应的分析
发现，在绿化二维指标相近时，不同的城市绿地结
构和布局也会产生不同的绿地功能，当绿地覆盖率
小于 ４０％ ～６０％时，绿地内部结构和空间分布更加
重要［ ５，６］ 。 因此，提高城市园林绿化的生态效益，不
能只着眼于扩大绿地面积，更重要的是提高单位绿
倡 国家自然科学基金项目（３０２７１１０２）和山西省自然科学基金项目（２００３１０７４）资助
通讯作者：蔺银鼎（１９５５ ～） ，男，教授，研究方向为园林生态。 Ｅ唱ｍａｉｌ： ｓｘｎｄ＿ｌｙｄ＠ ｓｏｈｕ．ｃｏｍ
武小钢（１９７７ ～） ，男，在读博士，讲师，主要从事园林生态与园林植物研究。 Ｅ唱ｍａｉｌ：ｗｘｇ３５４＠１６３
收稿日期：２００７－１０－３０ 　 接受日期：２００８－０１－２７
中国生态农业学报 2008 第 16卷
地面积和城市绿地景观整体的生态效应［ ７］ 。
近年来，许多学者对不同类型绿化植物和绿地
的生态效益做了大量的分析试验［８ －１３］ ，这些研究还
处在定性与半定量阶段，定量评价多为一些零散绿
地生态功能测定、绿地效益简单核算、绿地景观数
量化评价和不同结构绿地生态效益比较研究，定性
评价则侧重于美学、植物学及生态学方面，这种评
价主观性较大；将城市绿地在小尺度上进行定量生
态效益研究较少，而小尺度上的研究成果对城市绿
地规划的指导可能更为直接 ［７］ 。
本文在水平和垂直方向上对太原市不同类型
绿地的温、湿度进行定点同步测定，研究绿地面积、
几何形状、绿量等特征要素与城市绿地降温增湿效
应的相关性，从而揭示不同特征绿地的生态效益差
异，为城市绿地系统的规划和建设提供科学依据。
1　研究方法
1．1　样地选取
试验在山西省太原市区进行。 根据绿地植物
群落优势层的不同，将绿地划分为 ２ 类：Ⅰ类为林
地，含有乔、灌、草 ３ 层结构（以乔木为主）；Ⅱ类为
草坪，含稀树草坪。 在太原市区内选取典型样地，
每类绿地分别选取 ５ 块样地。 为保证所测定数据
的可靠性和可比性，样地四周 ２０ ｍ 内为空旷地，无
建筑、河流或其他植被等有可能影响绿地生态效应
的因素。 样地特征及群落结构类型见表 １。
表 1　样地空间结构特征
Ｔａｂ．１　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｓａｍｐｌｅｓ
绿地结构类型
Ｇｒｅｅｎ ａｒｅａ ｔｙｐｅ
面积
Ａｒｅａ （ｍ２ ）
绿量
　Ｇｒｅｅｎ ｑｕａｎｔｉｔｙ （ｍ２ ）
周长面积比
P／A
Ⅰ．林地 Ｆｏｒｅｓｔ 　Ⅰ １ 新疆杨 Populu salba ｃｖ．Ｐｖｒａｍｉｄａｌｉｓ １ ４６９．４０ ２２ １８７．９４ ０．１５０
　Ⅰ ２ 新疆杨 Populu salba ｃｖ．Ｐｖｒａｍｉｄａｌｉｓ １ ０２５．２０ １６ ４８５．２２ ０．１３４
　Ⅰ ３ 国槐 Sophora japonica Ｌ． ４ ８１４．７５ ６６ ８７６．８７ ０．０７６
　Ⅰ ４ 乔灌草复合绿地 Ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｇｒｅｅｎ ａｒｅａ １２ ４６４．００ １４０ ８４３．２０ ０．０３８
　Ⅰ ５ 乔灌草复合绿地 Ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｇｒｅｅｎ ａｒｅａ １３ ６７３．１７ １２６ ２０１．７９ ０．０３４
Ⅱ．草地 Ｇｒａｓｓ ｌａｎｄ 　Ⅱ １ 草地早熟禾草坪 Poa pratensis Ｌ． １１ ３１７．２５ ５７ １５２．１１ ０．０３８
　Ⅱ ２ 草地早熟禾草坪 Poa pratensis Ｌ． ８００．４０ ４ ０４２．０２ ０．１５５
　Ⅱ ３ 草地早熟禾草坪 Poa pratensis Ｌ． １ ５４０．４２ ７ ７７９．１３ ０．１１８
　Ⅱ ４ 稀树草坪 Ｌａｗｎ ｗｉｔｈ ｏｐｅｎ ｆｏｒｅｓｔ ２ ８９９．６２ １６ ２３７．８７ ０．０９３
　Ⅱ ５ 稀树草坪 Ｌａｗｎ ｗｉｔｈ ｏｐｅｎ ｆｏｒｅｓｔ ３０６．２１ ２ ７０９．９６ ０．２８８
1．2　研究方法
试验安排在 ２００５ 年 ７ 月进行，使用 Ｏｎｓｅｔ 计算
机公司生产的 ＨＯＢＯ Ｐｒｏ 温、湿度数据采集器（温度
测试精度 ±０．０５ ℃，相对湿度测试精度 ±３％）进行
温、湿度的同步测定，测定方式分为两种：水平方
向，在距绿地边缘 ０ ｍ、５ ｍ、１０ ｍ、１５ ｍ、２０ ｍ 处分
别设置 １ 个测点，仪器安设在距地面 １．５ ｍ 处，并处
于遮荫通风状态下。 在空旷地设 １ 个对照观测点。
垂直方向，草坪绿地利用支架分层测定温湿度，测
定高度分别为距地面 ０．５ ｍ、１．０ ｍ、１．５ ｍ、２．０ ｍ、
２．５ ｍ、３．０ ｍ；林地利用探空气球进行，测定高度分
别为距地面 ２．０ ｍ、４．０ ｍ、６．０ ｍ、８．０ ｍ、１０．０ ｍ 和
１２．０ ｍ。 测定时段选择在一天当中气温最高的
１４：００ ～１４：３０，测定工作均安排在晴朗无风或风力
小于三级的天气条件下进行，共测定 ５ ｄ。
仪器设置为每 ｍｉｎ 自动记录 １ 个数据，数据处
理时使用 ２０ ｍｉｎ 内所测数据的算术平均值为本时
段的温、湿度。 本文中降温效应和增湿效应定义为
各测点处的温、湿度与对照的差值，计算公式为：
ΔT ＝tn －t０ （１）
ΔP ＝Pn －P０ （２）
式中，ΔT 和 ΔP 分别为温度差和相对湿度差，tn、Pn
分别为不同测定点处测得的温度和相对湿度，t０、P０
分别为对照点的温度和相对湿度，n 为不同测点。
相关性分析时，将 ΔT 和 ΔP 转换为测定的空
间范围内，样本绿地使空气损失的热量和增加的
水汽含量。 空气含水量的计算使用 Ｖａｉｓａｌａ Ｈｕ唱
ｍｉｄｉｔｙ Ｃａｌｃｕｌａｔｏｒ１．３ 软件包。 热量计算公式为：
Q ＝c ×m ×（ tn －t０ ） （３）
式中，Q为绿地吸收的热量，c为空气的比热容，m为
空气质量。
绿量和叶面积指数反映了城市绿地在植被空
间结构方面的差异，绿量是决定绿地生态效益大小
的最具实质性的因素［１４］ ，绿地面积和周长面积比则
反映了城市绿地在几何形态方面的差异，这两个方
面对于城市绿地规划都具有极强的现实指导意义。
因此，本研究选取这 ４ 个绿地特征要素，分析绿地
特征与绿地降温增湿效应的相关性。 绿量采用陈
自新［ １４］提出的方法，使用 ＳＡＳ 软件进行相关性
分析。
0741
第 6期 武小钢等：城市绿地降温增湿效应与其结构特征相关性研究
2　结果与分析
2．1　水平方向上绿地降温增湿效应与其结构特征
的相关性
各观测点气温差值和相对湿度差值的水平分布
如图 １。 由于绿地植物的蒸腾耗热以及树冠对日光
的遮蔽作用使绿地成为一个“冷源”，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，冷空气由绿地向外部流动。 由图 １ａ 可知，
气温在林地周围水平距离１５ ｍ内均较对照低 （ΔT ＞
０） ，随水平距离增加，因热量扩散距离的增加温差逐
渐减小，其中０ ｍ、５ ｍ距离处温差最为明显（ΔT ＞１
℃）。 草坪绿地的降温效应和林地趋势相同（图 １ｃ），
但随水平距离增加温差下降的趋势比林地弱，产生这
一现象的主要原因是草坪的冠层较林地低矮，利于冷
空气向外流动。 林地和草坪的增湿效应随水平距离
的变化特征（图 １ｂ、１ｄ）与降温效应类似。
对绿地面积、周长面积比、绿量和叶面积指数
与绿地水平方向上降温增湿效应进行相关性分析，
图 1　水平方向上林地（a、b）和草坪（c、d）降温增湿效应
Ｆｉｇ．１　Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｌｙ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ唱ｌｏｗｅｒｉｎｇ ａｎｄ ｈｕｍｉｄｉｔｙ唱ｒａｉｓｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｆｏｒｅｓｔ （ａ，ｂ）
ａｎｄ ｇｒａｓｓ ｌａｎｄ（ｃ，ｄ） ａｔ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｄｉｓｔａｎｃｅｓ
结果见表 ２。 由表 ２ 可知，绿地的降温和增湿效应
与绿地面积的相关系数分别为 ０．６９３ 和 ０．６９０，达
显著水平（P ＜０．０５）。 对上海市城区地表温度与绿
地覆盖率相关性研究表明，绿地覆盖率越高，地表
温度下降的幅度越大［１５］ 。 可见，在中尺度和小尺度
上，城市绿地的降温增湿效应均表现出随绿地面积
增大而上升的效应。 绿地的降温和增湿效应与绿
地周长面积比的相关系数分别为 －０．６７２ 和
－０．７００，达显著水平（P ＜０．０５）。 该结果表明，就
相同面积的绿地而言，P／A 值越小绿地生态效应场
的生态势差越大。 由此可见，P／A 值较大的绿地由
于其具有更大的界面，与非绿地空间的能量和物质
交换更为活跃。 绿地的降温和增湿效应与绿量的
相关系数分别为 ０畅８６６和 ０畅７８７， 达极显著水平
（P ＜０畅０１）， 表明绿地绿量 （总叶面积） 的多少
是衡量园林绿地降温增湿生态效应大小的关键。
绿地的降温和增湿效应与叶面积指数的相关系数
分别为 ０畅１７９ 和 ０畅０７４。
2．2　垂直方向上绿地降温增湿效应与其结构特征
的相关性
样本绿地在不同高度上降温增湿效应见图 ２。
由图 ２ａ 可知，除 ８ ｍ 高度 Ｉ２ 样地 ΔT 为负值外，林
地在其他各高度都有一定正温差，随高度的增加各
测点与对照的温差逐渐减小，其中 ２ ｍ 高度温差最
大，ΔT最高可达 ３．２ ℃。 林内 ８．０ ｍ 左右为树木枝
叶最密集处，这一高度所接受的太阳辐射最多，是
林内气温最高的地方，在这一高度上林内气温也较
周围气温要高，出现“热源”效应。 在距离地面 １２ ｍ
1741
中国生态农业学报 2008 第 16卷
表 2　绿地降温增湿效应与绿地水平结构特征的相关性
Ｔａｂ．２　Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ唱ｌｏｗｉｎｇ ａｎｄ ｈｕｍｉｄｉｔｙ唱ｒａｉｓｉｎｇ
ｅｆｆｅｃｔ ａｎｄ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｇｒｅｅｎ ａｒｅａ
项目
Ｉｔｅｍ
面积
Ａｒｅａ
周长面积比
P／A
绿量
Ｇｒｅｅｎ ｑｕａｎｔｉｔｙ
叶面积指数
Ｌｅａｆ ａｒｅａ ｉｎｄｅｘ
降温效应 Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ唱ｌｏｗｅｒｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ０．６９３倡 －０．６７２倡 ０．８６６倡倡 ０．１７９
增湿效应 Ｈｕｍｉｄｉｔｙ唱ｒａｉｓｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ０．６９０倡 －０．７００倡 ０．７８７倡倡 ０．０７４
　　倡P ＜０．０５，倡倡P ＜０．０１．下同 Ｔｈｅ ｓａｍｅ ｂｅｌｏｗ．
处温差仍为正值，可见林地的降温效果可达 １２ ｍ 以
上。 草坪绿地在 ０．５ ｍ 高度处温差最大（图 ２ｃ），最
大值可达 １．４ ℃，不同样本的降温效应相差很大，距
地面 １ ｍ高度以后温差很小，降温效应基本消失。
林地和草坪两类绿地在垂直方向上的增湿效
应也存在很大差异，同一绿地类型的不同样本间存
在明显差异（图 ２ｂ、２ｄ）。 随距地面高度增加，林地
的增湿效应表现出先上升后下降的趋势（图 ２ｂ），在
距地面 ６ ～８ ｍ 高度处达到最大值，这与样地树木
的枝叶分布特征表现出一致性。 各草坪样本在不
同高度上的增湿效应分布杂乱无章，无规律性可
循。 这一现象反映出由于冠层低矮，草坪绿地水汽
向外部输送较林地受外界大气候和局地小气候的
影响要显著的多。
图 2　垂直方向上林地（a、b）和草坪（c、d）降温增湿效应
Ｆｉｇ．２　Ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ唱ｌｏｗｅｒｉｎｇ ａｎｄ ｈｕｍｉｄｉｔｙ唱ｒａｉｓｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｆｏｒｅｓｔ（ａ，ｂ） ａｎｄ ｇｒａｓｓ ｌａｎｄ（ｃ，ｄ） ａｔ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｈｅｉｇｈｔｓ
　　绿地面积、绿量和叶面积指数与降温增湿效应
的相关性见表 ３。 垂直方向上绿地降温和增湿效应
与绿量的相关系数分别为 ０．８３７ 和 ０．８２８，达极显
著水平（P ＜０．０１），进一步表明绿地绿量（总叶面
积）是决定园林绿地降温增湿生态效应的关键因
子。 叶面积指数与降温效应的相关系数为 ０．７５５，
达显著水平（P ＜０．０５）；叶面积指数与增湿效应的
相关系数未达到显著水平，但呈正相关。 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［ １９］ ，因此叶面积指数的高低很大程度上决定了绿
地的降温效应；而绿地增湿效应主要是受绿地植物
蒸腾率的制约，植物蒸腾量的差异不仅与本身生理
特征相关，且受环境温湿度、土壤温湿度、叶面积、
蒸腾时间等多种因素的制约，因此叶面积指数只在
一定程度上与绿地增湿效应正相关。 绿地增湿效
应与降温效应的相关系数为 ０．６９１，达显著水平
（P ＜０．０５），表明绿地增湿效应与降温效应之间存
2741
第 6期 武小钢等：城市绿地降温增湿效应与其结构特征相关性研究
表 3　绿地降温增湿效应与绿地垂直结构特征的相关性
Ｔａｂ．３　Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ唱ｌｏｗｅｒｉｎｇ ａｎｄ ｈｕｍｉｄｉｔｙ唱ｒａｉｓｉｎｇ
ｅｆｆｅｃｔ ａｎｄ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｇｒｅｅｎ ａｒｅａ
项目
Ｉｔｅｍ
面积
Ａｒｅａ
绿量
Ｇｒｅｅｎ ｑｕａｎｔｉｔｙ
叶面积指数
ＬＡＩ
降温效应
Ｌｏｗｅｒｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
增湿效应
Ｒａｉｓｉｎｇ ｈｕｍｉｄｉｔｙ
　绿量 Ｇｒｅｅｎ ｑｕａｎｔｉｔｙ — ０．７３８ ０．８３７倡倡 ０．８２８倡倡
　叶面积指数 ＬＡＩ — ０．７５５倡 ０．５２８
　降温效应 Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ唱ｌｏｗｅｒｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ — ０．６９１倡
　增湿效应 Ｈｕｍｉｄｉｔｙ唱ｒａｉｓｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ —
在着密切关系。 由于绿地植物的蒸腾作用使空气
中水汽含量增加，增加了空气相对湿度，汽化过程
中消耗的大量热量使空气温度降低，因此绿地降温
效应表现出随增湿效应增加而增加的趋势。
3　结论与讨论
气温在样本绿地周围水平距离 １５ ｍ 以内较对
照低，随着距绿地水平距离的增加，林地和草坪因
热量和水汽扩散距离的增加，温差和相对湿度差均
逐渐减小。 林地在 ８ ｍ 高度出现“热源”效应，其他
各高度都有一定正温差，降温效果可达 １２ ｍ 以上；
随高度的增加各测点与对照的温差逐渐减小，其中
２ ｍ 高度温差最大。 草坪绿地在 ０．５ ｍ 高度处温差
最大，距地面 １ ｍ 高度以后降温效应基本消失。 随
距地面高度增加，林地的增湿效应表现出先上升后
下降的趋势，在距地面 ６ ～８ ｍ 高度处达到最大值，
而各草坪样本在不同高度上增湿效应值的分布杂
乱无章，无规律性可循。
在水平和垂直方向上，绿地面积、绿量与绿地
降温增湿效应均显著正相关，绿地面积越大，绿量
越大，其对周边环境小气候的改善作用越大。 因
此，改善城市环境要注重提高城市绿化覆盖率，还
需重视建设和保护大面积斑块的绿地，同时优化绿
地植被结构，提高绿量，以充分发挥绿地改善城市
生态环境的效益。
绿地与非绿地空间的系统交换过程不仅与绿地
植物自身特性、绿地面积有关，还受绿地几何形状的
影响。 本研究表明，绿地降温增湿效应与绿地周长面
积比显著负相关。 P／A 值较大的绿地由于具有更大
的界面，绿地自身形成的降温和增湿效应向非绿地空
间扩散的效率更高，因此绿地内部的温度和相对湿度
与绿地外部之间的差值较小。 从城市绿地规划与建
设的角度看，在增加绿地面积的同时，根据绿地用途
相应地进行绿地形状的调整，是提高城市绿化生态效
益，改善城市生态环境的一条有效途径。 如，对于人
流量较大的开放性公园绿地，宜选择 P／A 值较小的
绿地斑块形状，而对于其他类型的绿地，则宜选择 P／
A值较大的绿地廊道形式，以形成城市景观通道，沟
通城市中心区与城市外围和周边的生态联系。
参考文献
［１］ Ｃａｒｌｓｏｎ Ｔ．Ｎ．， Ａｒｔｈｕｒ Ｓ．Ｔ．Ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｏｆ ｌａｎｄ ｕｓｅ—
ｌａｎｄ ｃｏｖｅｒ ｃｈａｎｇｅｓ ｄｕｅ ｔｏ ｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎ ｏｎ ｓｕｒｆａｃｅ ｍｉｃｒｏｃｌｉ唱
ｍａｔｅ ａｎｄ ｈｙｄｒｏｌｏｇｙ： ａ ｓａｔｅｌｌｉｔｅ ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ［Ｊ］．Ｇｌｏｂａｌ ａｎｄ
Ｐｌａｎｅｔａｒｙ Ｃｈａｎｇｅ， ２０００， ２５（１／２）： ４９ －６５
［２］ Ｗｈｉｔｆｏｒｄ Ｖ．， Ｅｎｎｏｓ Ａ．Ｒ．， Ｈａｎｄｌｅｙ Ｊ．Ｆ．“Ｃｉｔｙ ｆｏｒｍ
ａｎｄ ｎａｔｕｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓ”—ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｅｒ唱
ｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｕｒｂａｎ ａｒｅａｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｔｏ Ｍｅｒｓｅｙ唱
ｓｉｄｅ， ＵＫ ［ Ｊ］．Ｌａｎｄｓｃａｐｅ ａｎｄ Ｕｒｂａｎ Ｐｌａｎｎｉｎｇ， ２００１，
５７（２）： ９１ －１０３
［３］ 李贞，王丽荣，管东生．广州城市绿地系统景观异质性分
析［Ｊ］．应用生态学报，２０００，１１（１）：１２７ －１３０
［４］ Ｔｕｒｎｅｒ Ｍ．Ｇ．， Ｒｕｓｃｈｅｒ Ｃ．Ｌ．Ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ｌａｎｄｓｃａｐｅ ｐａｔ唱
ｔｅｒｎｓ ｉｎ Ｇｅｏｒｇｉａ， ＵＳＡ ［ Ｊ］．Ｌａｎｄｓｃａｐｅ Ｅｃｏｌｏｇｙ， １９８８，
１（４）：２４１ －２５１
［５］ 吴人伟．支持城市生态建设：城市绿地系统规划专题研
究［Ｊ］．城市规划，２０００，２４（４）：３１ －３３
［６］ 魏斌，王景旭，张涛．城市绿地生态效果评价方法的改进
［Ｊ］．城市环境与城市生态，１９９７，１０（４）：５４ －５６
［７］ 蔺银鼎．城市绿地生态效应研究［ Ｊ］．中国园林，２００３，
１９（１１）：３６ －３８
［８］ 陈自新，苏学痕，刘少宗，等．北京城市园林绿化生态效
益的研究（３）［Ｊ］．中国园林，１９９８，１４（３）：５３ －５６
［９］冯采芹．绿化环境效应［Ｍ］．北京：中国环境科学出版
社，１９９２：１ －３２
［１０］ 胡永红，王丽勉，秦俊，等．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
［１１］ 李辉，赵卫智，古润泽，等．居住区不同类型绿地释氧固
碳及降温增湿作用 ［ Ｊ］．环境科学，１９９９，２０ （６）：
４１ －４４　
［１２］ 康博文， 王得祥， 刘建军，等．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
［１３］ 祝宁，李敏，柴一新．哈尔滨市绿地系统生态功能分析
［Ｊ］．应用生态学报，２００２，１３（９）：１１１７ －１１２０
［１４］ 陈自新，苏学痕，刘少宗，等．北京城市园林绿化生态效
益的研究（２）［Ｊ］．中国园林，１９９８，１４（２）：５１ －５４
［１５］ 李俊祥，宋永昌，傅徽楠．上海市中心城区地表温度与
绿地覆盖率相关性研究［ Ｊ］．上海环境科学，２００３，
２２（９）：５９９ －６０１
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