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夏季不同天气树冠下垂直空气温度变化研究
发布时间:2018-09-15   点击次数:94次
众所周知,绿地可以缓解热岛效应。对于城市行人来说,绿地的降温效果主要体现在人体对林木树冠下的微气候感知效果。目前森林对微气候调节作用研究较多,但在城市生态系统中,由于城市景观具有高度的异质性,很少有人研究关于城市生态系统的特性对林冠下的微气候调节的作用。但在炎热的夏天,研究城市中不同树种冠下微气候特征对行道树树种选择和替换极其重要。

基于此,Rahman M A等人在Science of the Total Environment上发表论文,以德国慕尼黑行道树椴树和刺槐两种树木为例,调查了不同天气下树冠下垂直温度梯度情况。以期为未来城市规划,降低热岛效应提供参考。

研究方法

图1  实验监测示意图

该研究选择常用行道树种椴树和洋槐作为研究对象。椴树选择了树间距为8m的10棵椴树,刺槐选择了行间距和树间距都为8m的两排树,共10棵。椴树和刺槐树下都为草地。在监测期间,没有灌溉、修剪等措施。
气象数据监测指标:空气温度、气压、相对湿度、降雨量、风速和风向、太阳总辐射、有效辐射。
监测时间:2016.06.06-2016.10.13
根据最高平均气温,将夏季分为四种类型:hot day(>=35℃),summer day(25-35℃),mild day(20-25℃),cool day(=<20℃)
垂直温度监测指标:每个树种选择三棵树,监测1.5m,3m,4.5m处的空气温度,同时在10m的对照点监测。
其他监测指标;土壤水势、土壤温度、液流监测、草地蒸散量
根据监测数据计算潜热通量和显热通量

研究结果

图2 椴树和刺槐不同天气、不同高度的降温情况

(1)椴树的液流速率显著高于刺槐,随着温度变高,液流速率增强。叶面积指数增大,液流速率增强,表明椴树蒸腾速度较大,蒸腾量较多。
(2)不考虑高度的情况下,树冠下方温度显著降低。在考虑高度的情况下,不同天气不同树种的垂直方向降温强度不同,4.5m处cool days降温最大(椴树降温1.8℃,刺槐降温1.5℃);3m处降温效应下降,椴树在cool day降温1.5℃,刺槐降温1℃;1.5m处,mild day和summer day刺槐的降温效应大于椴树。但总的来说,椴树的降温效应大于刺槐,其冠下潜热和显热高于刺槐。结果如图2.
(3)所有的气象变量都与不同高度的空气温度有显著的关系。其中总液流与4.5米处的温度相关性最为明显,说明树木的降温主要靠蒸腾作用。

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