哈尔滨和长春城市森林树木微气候调节功能及影响因素研究
哈尔滨和长春城市森林树木微气候调节功能及影响因素研究
【摘要】： 实地观测研究城市森林遮荫、降温增湿功能及其影响因素,是构建具有更高环境效益的城市绿化工程的基础,而一个系统的大尺度的调查还很有限。本研究分别分析了哈尔滨和长春市城市森林4类林型——单位附属林、道路林、风景游憩林和生态公益林。分别测量每一样地内主要树种的测树因子(树高、枝下高、冠幅、胸径周长)和绿地内外环境因子(光照强度、空气温度、土壤温度、空气湿度、树木冠层温度及冠下温度),定量研究了不同林型在遮荫、降温、增湿效应之间的差异及其与外界环境、测树因子之间的关系,以便为城市森林生态服务功能评估和管理提供科学依据。比较两城市间城市微气候调节功能、测树因子和外界气候条件之间的差异,为指导城市树木管理、优化城市森林结构提供理论依据。主要研究成果如下:(1)哈尔滨城市森林遮荫、增湿程度分别为77%~90%、4.5%;水平平均降温约2.95 ℃左右、土壤降温1~2 ℃左右,而垂直降温能力较弱;4类不同林型遮荫、降温、增湿效应差异显著,总效益综合得分排名风景游憩林明显比其它三类林分平均高19%;香坊区城市森林遮荫、降温(水平、垂直、土壤)效果好于其他行政区,而松北区增湿效果最好。城市森林遮荫、降温、增湿等生态服务功能在高温、晴朗和低湿环境下更强;树高、枝下高、冠幅和胸径周长对树木遮荫、降温增湿效果也有显著影响,且多表现为高大树木具有更明显的生态服务功能,但较环境因素作用小;不同森林类型具有明显的微气候调节相关生态服务功能差异,对于风景游憩林应继续维持其高生态服务功能,对于环境调节能力较低的森林类型应加强管理。(2)长春城市森林可以阻挡掉入射太阳光的74%~86%;空气相对湿度平均增加3%~7%;水平可降温3.5℃;垂直降温方面表现为冠层温度低于冠下温度1 ℃左右;土壤降温在1 ℃内。4类林分类型遮荫、降温和增湿效应差异显著,综合得分表现为:单位附属林>道路林>生态公益林>风景游憩林。空间分布图显示市中心微气候调节功能较差,朝阳区最好;回归分析表明,长春城市森林在高光强、高温、低湿时有较强的调节作用,高大的树木在微气候调节功能方面也存在一定的作用。(3)哈尔滨与长春市城市森林树木长势大小较一致,均以小树居多(<10m),大树较少,但两城市相比较,哈尔滨树木显著高于长春树木21cm,冠幅显著大于长春树木约25m~2,胸径周长也显著高出约25cm。长春外界气候较哈尔滨热,光辐射量是哈尔滨1.45倍,气温高哈尔滨1.1℃。长春城市森林除土壤降温外其他微气候调节功能均高于哈尔滨。冗余分析表明,城市森林微气候调节功能与外界气候条件的相关性比测树因子强,且随着光强、温度、测树因子的增大,其生态服务功能增强。城市森林微气候调节功能发挥最主要的限制因子是裸地光强。
【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
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