乔木覆盖率及形态特征对公园微气候的影响作用

乔木覆盖率及形态特征对公园微气候的影响作用

 

3.2.1各因素的主次影响排序及优水平

 

整体对比早中晚时段公园各工况微气候环境对应的人体热感觉状态(图4)，早上8：00前和傍晚时段各工况公园微气候环境均能使人热感觉保持一致，其余时段工况间差异相对明显。

相较其他工况，工况1和10微气候环境舒适性相对较差，中午有1~2h持续非常炎热；而工况3、11、18、21、24和26微气候环境舒适性相对较好，中午时段炎热感的出现时间有一定延迟且持续较短，其中工况18、24和26在早上8：00仍能保持稍暖的感觉。

 

通过对比绿化参数的平均极差(图5)，得到各因素对PET的主次影响及优水平。总体来看，因素水平变化对公园微气候的调节作用具有时段性差异，中午时段调节效果最佳，工况间PET差值约1.8℃；早晚时段相对较弱，工况间PET差值仅约0.6℃。进一步对比各因素不同水平工况所对应的早中晚时段及平均PET可知，乔木覆盖率变化对日间公园微气候的调节作用较其他因素更为明显，PET极差平均值超过1.7℃；冠幅次之，PET极差平均值约1.0℃；叶面积指数和树干高度的调节作用相对较弱，PET极差平均值约0.6~0.7℃。

 

此外，乔木覆盖率及形态参数与PET均呈负相关。其中，树干高度与PET呈线性关系，树干高度增加能在一定程度上促进空气流动，减少热量在树冠下的聚集，树干高度每增加1m，PET日间平均值下降约0.3℃。由变化斜率可知，其他3个绿化参数与PET呈非线性关系。乔木覆盖率超过75%后，PET变化斜率增大，降温效果更好。而冠幅和叶面积指数并非越大越好，当冠幅增至7m、叶面积指数增至3时，PET降幅略大，乔木反而能更高效地发挥遮阳降温作用。可见，虽二者升高，可增大遮阳面积，减少近地面得热，且使蒸腾作用越强，带走更多热量，但冠幅过大、叶片过密，均会阻碍通风，抑制调节作用的发挥。

 

3.2.2各因素对改善公园微气候的贡献率

 

进一步采用方差分析法，量化各因素对公园微气候的影响程度及显著性分析(表5)。结果显示，早中晚3个时段乔木树干高，叶面积指数、冠幅及乔木覆盖率的Sig值均小于0.05，对公园PET影响显著。而3个乔木形态特征参数，两两间交互作用的Sig值均大于0.05，对公园PET影响并不显著。根据F值可知，早上时段，各因素影响显著度排序为：乔木覆盖率＞冠幅＞树干高＞叶面积指数；中午、傍晚时段各因素影响显著度排序一致，均为乔木覆盖率＞冠幅＞叶面积指数＞树干高。

 

在正交试验结果及方差分析的基础上，计算各因素的列偏差平方和占总偏差平方和的百分比，作为各因素贡献率(ρj/%)[18]，量化各因素对微气候舒适性的具体影响程度。其计算公式为式中，Sj为列偏差平方和；S为总偏差平方和；a为试验次数；b为水平数；j为试验号。

 

 

由图6可知，各因素在不同时段发挥的作用有所差异。总体来看，乔木覆盖率各时段的贡献率均大于其他3个植被形态特征参数的贡献率之和，其贡献率随时间变化呈先减后增趋势，傍晚时段贡献率最大，接近70%。

3个植被形态特征参数中，乔木冠幅的贡献率相对较大，其变化趋势与乔木覆盖率恰好相反，随时间变化呈先增后减趋势，中午时段贡献率高达22.5%；树干高早上时段贡献率相对较高，为11.2%，其他时段作用相近，贡献率不足5%；叶面积指数贡献率在不同时段差异较小，中午时段贡献率略高，约9.5%。