黑龙江省森林植物园小气候效应及对游人行为的影响

发布时间：2020-06-02 13:34

【摘要】：随着城市化的发展,环境污染、热岛效应和气候变化等一系列生态问题日益突出。城市森林公园作为居民重要的休闲游憩场所,对改善局部小气候环境,提升游人舒适感受具有积极的作用。本研究采用实地调研、气候监测、行为观察和调查问卷等方法,以大量实践调查和观测数据为基础,从游人热舒适感受和行为观测两个方面,深入、系统地研究了春、夏、秋3个季节黑龙江省森林植物园不同空间的小气候变化规律及其对游人热舒适感受和行为的影响,以期为改善黑龙江省森林植物园游憩空间质量提供建议。主要研究结果如下:1.黑龙江省森林植物园小气候效应在不同时间、不同季节存在差异。一天之中,各样地内温度和辐射温度呈先升高后降低的变化趋势:从9:00开始逐步升高,于13:00-15:00达到最大值后缓慢降低。而相对湿度则呈先降低后升高的变化趋势:在9:00达到最大值,13:00-15:00达到最小值而后升高。从季节角度分析,植物群落丰富的树木标本园内增湿降温作用存在明显的季节性变化。一年之中,树木标本园的降温作用在夏季最为明显,日均降温值为3.66℃。其次为春季,日均降温值为2.13℃。秋季日均降温值最低,仅为1.95℃。2.黑龙江省森林植物园小气候效应在不同空间也存在差异。在增湿降温方面,树木标本园内增湿降温效果最好(日均降温强度为2.13℃-3.75℃;日均增湿强度为2.23%-8.18%),其次是湿地(日均降温强度为0.77℃-1.62℃;日均增湿强度为3.79%-9.08%)。百花园内日均降温强度仅为0.34℃-1.05℃,日均增湿强度仅为1.02%-2.78%,并没有明显的增湿降温作用(P0.05)。相应地,树木标本园、百花园和湿地降低辐射温度的大小分别为5.51℃-7.52℃、1.89℃-3.62℃和0.91℃-2.48℃。在调节风速方面,湿地为开敞空间,日均风速最大(1.36m/s)。其次为广场和百花园等半开敞空间,日均风速分别为0.83m/s、0.75m/s。封闭空间树木标本园内日均风速最小,仅为0.32m/s。邓肯式多重比较可知,湿地等开敞空间和广场、百花园等半开敞空间均具有显著通风作用(P0.05)。3.各小气候因子与人体热舒适度之间的关联性存在差异。春、夏、秋3季,人体热舒适度与空气温度和辐射温度呈显著正相关(P0.05),与相对湿度则呈显著负相关关系(P0.05);风速对人体舒适度的影响与温度有关:观测时段内,春、秋季日均温度较低,分别为25.59℃和22.93℃,人体舒适度与风速呈负相关关系;夏季日均温度最高(31.73℃),人体舒适度与风速呈显著正相关关系(P0.05)。4.在各季节游人热舒适度评价模型中,决定系数(R2)均超过0.8。这表明,空气温度、相对湿度、风速以及太阳辐射等小气候因子是影响人体热舒适度的主要因素。在各小气候因子中,温度和辐射温度对人体热舒适度的影响最大,方差贡献率分别为55.89%和30.62%,游人感受舒适的温度为23℃-25℃,游人感受舒适的辐射温度春季为3℃-5℃,秋季则相对较高为5℃-7℃。而相对湿度和风速对人体热舒适度的影响较小,方差贡献率仅为12.86%和0.63%。5.空间小气候影响着游人的活动类型。夏季,广场游人热舒适度均值最高(2.46),游人热舒适感受偏热。游人活动主要以穿行等必要性活动为主,所占比例高达67%。其次,分别是以休憩为主的自发性活动(19%),以游戏为主的社会性活动(14%)。树木标本园内游人热舒适度均值最小(1.02),游人热舒适感受相对较好。游人活动以露营等社会性活动为主,所占比例45%。必要性活动仅为20%,所占比例最小。而秋季,树木标本园内游人热舒适度均值为-0.686,游人热舒适感受偏冷、凉,游人活动主要以穿行等必要性活动为主(57%)。其次,是以休憩为主的自发性活动(35%),少有社会性活动发生(8%)。相关性分析可知,夏季必要性活动发生比例与人体热舒适度呈显著正相关关系(P0.05),秋季则呈显著的负相关关系(P0.05),而社会性活动发生比例与人体热舒适度的相关性并未达到显著水平(P0.05)。6.场地的材料、景观、功能等属性可改善空间使用率、降低游人的热敏感程度。研究发现:春、夏季百花园内空间使用率与游人热舒适度相关性并不显著(P0.05);夏季树木标本园内游人空间使用率与游人热舒适度呈正相关关系,而在其余样地空间内则呈负相关关系;秋季广场和百花园空间使用率与游人热舒适度呈负相关关系,且在百花园内呈显著负相关(P0.05),而树木标本园空间使用率与游人热舒适度则呈显著正相关(P0.05)。这可能是因为春、夏季百花园内场地开阔且花卉盛开,对游人具有较强的吸引力,因此受温度、相对湿度等小气候因子变化影响较小;夏季游人对植物群落丰富的绿色空间热感知较好,因此小气候环境越热,游人越趋向于选择植物丰富、绿化较好的树木标本园;秋季以硬质铺装为主的广场,由于摆放玉米小屋等具有特色的小品雕塑,增加游憩吸引力,从而降低人们对空间热舒适感受变化的敏感性,提高空间使用率。
【图文】：

样地,区位

通过前期实地调研，，选取广场（样地１）、树木标本园（样地２）、百花园（样地３）、逡逑湿地（样地４）等面积大小相似（Ｌ３ｈｍ２－１．５ｈｍ２），但空间结构差异较大的区域为实验样逡逑地（图２－１，附图１－附图３）。逡逑榞Ａ逡逑｜逦样地邋３逡逑圈密林逡逑：：疏林逡逑草地逦—逡逑５邋Ｓ逦，地４逡逑０逦２００邋４００ｍ逦■逡逑图２－１样地区位图逡逑Ｆｉｇ．邋２－１邋Ｌｏｃａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｓｅｌｅｃｔｅｄ邋ｓｉｔｅｓ逡逑－８－逡逑

均温,地平,变化规律,样地

以观测时段内各样地３天平均温度进行单因素方差分析，对春季４块样地内温度进逡逑行两两比较（ＤｕｎＣａｉＶＳ，Ｐ＝０．０５），得出４块样地之间温度差异的显著水平。由各样地曰逡逑均温度邓肯式多重比较结果可知（图２－３），春季黑龙江省森林植物园内４块样地之间温逡逑度差异并不显著（Ｐ＞0．0５）。逡逑３５邋ｒ逡逑｜逦３０逦－逦ａ逦ａ逡逑ｒ：邋？逦丁逦Ｑ逦ｔ逦ａ逡逑ｒ，逦１２５逦？逦Ｔ逦Ｔ逦Ｈｒｉ逡逑＾邋３逦丁逡逑３邋§逡逑爷逦ｇ逦２０逦＿逡逑￣逦Ｂ逦＼５逦－逡逑１０邋逦逦逦１逦逦逦１逦逦逦１逦逦逦＇逡逑样地１逦样地２逦样地３逦样地４逡逑样地逡逑Ｓａｍｐｌｅ邋ｐｌｏｔ逡逑图２－３春季各样地日平均温度逡逑注：不同字母表示在尸＝０．０５水平差异显著（下同）逡逑Ｆｉｇ．２－３邋Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ邋ｏｆ邋ｄａｉｌｙ邋ｍｅａｎ邋ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ邋ｉｎ邋ｓｐｒｉｎｇ逡逑Ｎｏｔｅ：邋Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｌｅｔｔｅｒｓ邋ｓｈｏｗ邋ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ邋ａｔ邋Ｐ＝０．０５邋ｌｅｖｅｌ邋（ｔｈｅ邋ｓａｍｅ邋ｂｅｌｏｗ）逡逑如图２－４所示，在观测时段内，夏季各样地平均温度日变化规律整体相似，即呈先逡逑升高后降低的趋势。各样地从９：００开始温度逐步升高，样地１、样地２和样地３在１３：００逡逑左右达到峰值，样地４于１５：００左右达到峰值。在４块样地中，以大面积硬质铺装为主逡逑的样地１日平均温度最高，为３２．３５°Ｃ。而样地２的日平均温度最低，为２８．５９５°Ｃ。其次逡逑为样地４和样地３
【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S716.3;F592.7

【参考文献】