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。 综上可见,国外学者比较注重城市绿地固碳释氧机理的研究,国内学者则偏重于不同绿地类型固碳释氧 能力的差异研究,若能综合国内外学者各自的优点,对不同绿地类型固碳释氧能力差异进行机理分析和价值 估算,将会是城区绿地固碳释氧效应研究的一个新突破点。 4降噪效应 根据美国住房和城市发展部1973年调查报告M,城市绿地的降噪作用差异很大,不同树种、不同树高、 不同叶片浓度的绿地,降噪作用均不同。HuddartM则研究认为绿地作为隔音廊道,可降低噪声5 -10 dB不 等。BernatzkyE5] 1982年研究发现针叶林和具有较大叶片的阔叶林,最大可降低12 dB的噪声。Broban_研 究结果显示,为了达到10 dB的降噪效果,绿地结构必须十分浓密,而且宽度至少要达到100 m。赵明94、黄 慧M、张明丽1〇7]和施燕娥M等对比分析了不同绿地组合类型降噪效果的差异,发现“乔木+灌木+草坪”等 绿地生物多样性丰富、林下层次多的紧密型结构型城市绿地,其降噪效果要优于林下植被稀疏的绿地结构。 郑思俊等^对噪声的频率进行了研究,认为绿地树枝和叶片对于31.5 -100 Hz的低频段噪音降噪效果不明 显,对于125-600 Hz降噪效果总体明显提高,对于大于600 Hz、尤其是大于1000 Hz的噪音具有显著的隔声 效果,可达到4一6 dB。张周强_、吴志萍_、陈秀龙112、王娟M等进行了类似的研究。 部分学者对绿地降噪原因进行了深入的探讨。Robinette M多项研究结果和美国运输部(USDT) 2001年 调查报告M均显示,绿地结构(浓密程度)和高度是绿地降噪的重要影响因素:当绿地面密度达到20 kg/m2 时,可降低噪音5dB左右,在此基础上绿地高度每增加1 m,将增加1.5dB的降噪效果;一般情况下,自然界中 的单通道绿地降噪廊道降噪上限为20dB左右,双通道绿地降噪廊道降噪上限可达到25dB左右;降噪绿地廊 道的长度一般要大于或者等于其远离噪声源距离的8倍左右。张庆费M对上海30 m宽的19种绿地群落降 噪程度和8个结构因子进行了分析,结果表明,不同绿地结果的降噪程度在3. 8dB到13. 2dB之间不等,叶面 积指数、绿地平均枝下高、绿地平均高度、盖度和平均冠幅等是影响绿地降噪效果的重要影响因素,结构因子 对降噪效果的累积贡献率达65.47%。李寒娥等&17]研究结果显示,绿地很大程度上是通过噪声在树枝和叶 片之间来回反射实现降噪的,小部分噪声也可通过叶片气孔的吸收被消除。 可见,城市绿地的降噪效果一般在5-15dB之间,绿地植被组合类型、结构因子、高度、紧密度、宽度、噪 音频率等是决定城市绿地降噪程度的主要影响因子。虽然许多研究显示,城市绿地对于环境降噪具有重要意 义,但是Watts等M研究表明,除非城区绿地的浓密度和宽度达到一定的程度,否则其降噪效果并不明显,且 一般情况下,绿地的降噪程度与人工建筑相比效果较差。 |
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