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城市绿地的生态环境效应研究进展   (4)

人气指数: 发布时间:2015-11-03 11:09  来源:http://www.zgqkk.com  作者: 苏泳娴,黄光庆,陈修
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  可见,基于定量遥感技术的城市绿地降温效应研究,研究结果是准确的、可靠的,而且遥感影像在同一时 间内能够获取较大范围的地表温度数据,能够减少测量时间差异带来的误差,节省测量时间和人力资源。
  2増湿效应
  国外学者Bernatzky M早在1985年研究发现,城区绿地可以增加5%-10%的相对空气湿度。Huang 等&5]以及Shashua^Bar等M研究了不同地表类型空气湿度的差异,发现植被地表覆盖区空气湿度明显高于 非植被覆盖地区。Sevgi 和Suleyman等&7]对Erzurum市城区和市郊的绿地进行了为期10个月的研究,结 果显示干旱城区的相对湿度比城区绿地的相对湿度小3.2%,比郊区绿地的相对湿度小3. 4%,对比表明,城 区绿地的增湿效果较郊区绿地而言较差(小0. 2%)。李建龙等21对南宁市林荫、林隙、林缘、近旁草地等4 种下垫面类型的增湿效应进行研究,发现湿度的分布规律呈现林荫、林隙、林缘和近旁草地依次降低的趋势, 说明林荫的增湿保湿效果最好,草地最差。刘娇妹M等以不同覆盖率的乔-瞿-草、乔-草复合型结构型绿地作 为研究对象,以草坪作为对照,从水平和立体空间两个角度研究了绿地结构以及绿地覆盖率对绿地增湿效应 的影响。结果表明,当覆盖率达到或高于60%时,复合型绿地才具有明显的增湿效果;乔-瞿-草复合型绿地的 增湿效应好于草坪,且其覆盖度越高,增湿空间越大,增湿效果越好。祝宁等M则将乔-瞿-草型绿地与灌-草 型绿地进行了对比研究,发现由于乔木的覆盖度较大,乔-瞿-草型结构绿地的增湿效应大于灌-草型绿地,且两 种复合型绿地对周围环境的增湿效应在水平方向上近似一个生态效应场679]。吴菲等H、郑芷青等80、马秀 梅0、王艳霞51、唐罗忠61、刘新^等人也得出了相同的研究结论。
  部分学者对绿地增湿效应的原因进行了深入的研究。Sevgi 82和Suleyman等63研究发现,绿地的增湿效 应主要是源于植被冠层的作用。Insu等84选择朝鲜城区特殊的鸟类绿地生境为研究对象,发现该绿地内部 的相对空气湿度比绿地外部增加了 5% ,绝对湿度增加了 0. 2-1.5 g/cm2,风向和风速对于绿地增湿效应有 着较大的影响。我国学者蔺银鼎等W’35-37’3940’42对太原市城区林地(杨树林)、复合绿地(或灌木林)、草地等 3种植被类型的增湿效应进行了十分详细的研究,结果表明,绿地垂直结构和绿地面积等因子对绿地边界增 湿效应都有着不同程度的影响;和降温效应一样,在水平方向上,绿地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,绿地增湿效应与绿量显著正相关;但是绿地的增湿效应与叶 面积指数相关性不显著。蔺银鼎还认为,植物的叶面蒸腾也是绿地产生增湿效应的主要原因,绿地面积、林分 和生长量等绿地空间结构因子都不同程度地影响着绿地的增湿生态场特征,利用生态场理论也能更好地描述 城市不同空间结构绿地的增湿生态效应及其差异。赵深等M以长沙市城区绿地为研究对象,研究不同生长 发育植物、树冠郁闭度、植物覆盖率与城市绿地增湿效应的关系,结果发现,长势好的植物群落其增湿效应相 对较好,郁闭度和绿地面积与绿地增湿效应呈显著正相关关系。
  关于城市绿地增湿效应的研究,国外学者的研究工作主要集中在绿地内部结构与外部结构空气湿度的差 异上,对比而言,国内的研究相对较深,范围也较广泛,不仅研究了不同单一下垫面情况下增湿效果的差异,也 对比研究了复合型绿地的增湿效应,并初步分析了绿地增湿效应的相关影响因素:林地的增湿效应最好,灌木 林次之,草地最差,复合林地比单一植被增湿效果较好;太阳辐照量、绿地面积、绿地形状、生物量以及绿地垂 直结构等绿地特征参数是影响绿地增湿效应的主要因素。
  3固碳释氧效应
  研究表明,城市绿地可以通过3种方式进行固碳释氧。第一种方式是通过植物的光合作用和生长机能来 吸收和固定CO。。McPherson65对美国萨克拉门托市的城市绿地研究,发现绿地通过光合作用每年平均可固 定1.2 t hm^a-1左右的C〇2。Zhao等66选择中国杭州市区绿地作为研究对象,结果显示绿地年平均吸收CO2 为1.66 t hm-、-1,可见城市绿地对CO。的年平均吸收量,会因地因时产生稍微的变化。城市绿地第二种固碳 释氧方式是可以通过树荫和蒸发作用,减少化石燃料的C〇2排放65。第三种方式就是植被和土壤对C〇2的 直接吸收作用87。Nowak和Crane 68以及Pataki等89对美国10个城市的绿地进行了研究,发现城市绿地可 以通过增加绿荫改变温度和热量,进而促进土壤吸收C〇2,每年平均吸收约2. 9 t C〇2hm-2a-1。Nowak M等还 发现城市绿地的组成和结构也是影响其固碳释氧效果的重要因素,而城区绿地的组成和结构受人为因素的决 定性很大,因此,可以认为,城区绿地对C〇2的吸收效应还受到人类活动的影响。Escobedo M等对比了不同城 市环境和城市化类型下城市绿地的固碳释氧效应,发现城市环境和城市化类型也在一定程度上影响着绿地的 固碳释氧效应。
  我国学者关于城市绿地固碳释氧的研究比较细致,总结起来大概可以分为3类。第一类是对比分析不同 绿地类型其固碳释氧效应的差异。李新宇等M分别对森林、草地、农田等3种不同绿地类型的固碳能力进行 了定量研究和对比分析,结果显示,约有50%的陆地碳汇贮存在森林生态系统中,草地碳贮量约占25% ,农 田固碳释氧量仅次于两者。李辉等63比较分析了乔灌草型、灌草型和草坪型3种不同绿地结构类型对环境 的C〇2调节作用,结果显示,乔灌草型绿地的固碳释氧能力要优于灌草型和草坪型。李敏[49]研究发现,乔木 林吸收C〇2的能力最强,其他绿地类型固碳释氧能力顺序依次为:乔灌林、灌木林、乔草林。赵明等对比研 究了落叶灌木、落叶乔木、常绿乔木、常绿灌木4种林地的固碳释氧能力,结果表明,四种林地固碳释氧能力总 体趋势为落叶灌木、落叶乔木、常绿乔木、常绿灌木依次递减。第二类是对比分析不同树种固碳释氧效应差异 的研究。杨士弘B5]选取广州市城区8个常见绿化树种测定其固碳释氧能力,从大到小顺序排列为木棉、白 兰、石栗、大叶榕、细叶榕、阴香、红花羊蹄甲、红花夹竹桃。可见,树干越高大,叶片层次越多,固碳释氧能力就 越强。孙世群等M对杉木林、马尾松林、杨树林3种乔木林进行研究,得出3种乔木林的固碳释氧能力依次 降低,且乔木林中,针叶林的固碳释氧能力较好,阔叶林次之,针阔混交林最差。刘海荣等9]对5种灌木林的 单位叶面积平均固碳释氧能力进行了定量比较,排序为京山梅花、鸡树条荚莲、风箱果、三裂绣线菊、东北山梅 花等依次减小。第三类是进行城市绿地固碳释氧的生态效益研究。陈莉^基于深圳市1990、1995、2000、 2005年4a的遥感影像,使用CITYGREEN模型对其城市绿地的固碳释氧价值进行了评估,得出4 a的绿地固 碳释氧价值依次为446916万元、454994万元、447135万元、407771万元,可见城市绿地的固碳释氧价值非常 高。部分学者也对不同季节以及不同年龄段绿地固碳释氧效应的差异进行了研究,发现:夏季> 秋季> 春 季99 ;幼龄林 > 中龄林 > 近成熟林> 成熟林 > 过成熟林M。韩焕金M、王丽勉101、赵萱M等学者也进行 了类似的研究。

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