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城市绿地植物群落绿量结构特征及微气候效应研究

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城市绿地植物群落绿量结构特征及微气候效应研究

作者：宋明辉河南科技学院

学位级别：硕士

随着城市化进程的不断加速,城市生态环境问题日益突出,如城市热岛效应、雾霾、噪音污染等。城市绿地作为城市开放空间的重要组成部分,是城市中唯一具有生态功能的要素,相较于城市中其他组成要素,城市绿地在净化空气、阻隔噪音、降温增... 详细信息

随着城市化进程的不断加速,城市生态环境问题日益突出,如城市热岛效应、雾霾、噪音污染等。城市绿地作为城市开放空间的重要组成部分,是城市中唯一具有生态功能的要素,相较于城市中其他组成要素,城市绿地在净化空气、阻隔噪音、降温增湿、美化环境等方面发挥着举足轻重的作用。植物群落是构成城市绿地的基本单元之一,是发挥城市绿地生态效益的基本单位,植物群落内部的植物通过自身光合、蒸腾作用在缓解城市热岛效应、改善空气质量、降温增湿等方面发挥着重要功能。绿量作为反映和衡量城市绿色环境数量和质量的重要指标,其能够更加准确的反映城市的绿化水平和生态效益。因此,本文以城市绿地植物群落绿量为切入点,以新乡市城市绿地4种植物群落类型为研究对象,通过实地调查和观测,分析了绿量与植物群落特征值之间的相关性,从中找出了影响植物群落绿量的群落特征值,同时分析了不同植物群落以及植物群落绿量对微气候的影响。最后,基于分析结果对城市绿地植物群落配置进行了优化设计。研究结果表明:(1)调查样方中,36个植物群落样方中绿量的分布范围为10m3-2701.04m3,4种植物群落类型的绿量大小排序为:乔灌草>乔草>灌草>草地。8个植物群落特征指标中,天空可视因子(Sky View Factor,SVF)与绿量之间存在极显著的负相关关系(P绿量存在显著的负相关关系(P绿量之间均存在极显著的正相关关系(P绿量之间不存在显著相关性。从绿量与植物群落特征值拟合结果可以看出,当植物群落SVF处于0-0.8之间时,随着SVF值的增大,绿量逐渐减小;当植物群落的乔木均高由3m上升到11m时,植物群落的绿量逐渐增大;当乔木平均胸径处于0.09m-0.21m的区间时,随着乔木平均胸径的增大,植物群落的绿量也逐渐增大;当乔木冠幅面积处于200m-700m的区间时,随着乔木冠幅面积的增大,植物群落的绿量也逐渐增大。(2)不同植物群落与其相应对照点的温度变化和太阳辐射变化均呈现先上升后下降的趋势,不同植物群落与其相应对照点的湿度变化则呈现先下降后上升的趋势。植物群落最高温度出现在14:00-15:00,最低温度出现在9:00,最大湿度出现在9:00,最小湿度出现在14:00-15:00,最大太阳辐射值出现在12:00,最小太阳辐射值出现在16:00。(3)不同植物群落类型的平均温度变化值排序为:草地>灌草>乔草>乔灌草,不同植物群落类型的平均湿度变化值排序为:草地>灌草>乔草>乔灌草,不同植物群落类型的平均太阳辐射变化值排序为:草地>灌草>乔灌草>乔草,不同植物群落类型的平均风速变化值排序为:草地>灌草>乔草>乔灌草。通过分析不同植物群落相对其对照点的微气候效应可以看出,乔灌草群落类型在降温、增湿、阻风方面是4种类型中表现最好的,乔草群落类型在削弱太阳辐射方面是所有群落类型中表现最好的。(4)植物群落绿量与其平均降温率、平均增湿率和平均太阳辐射削弱率之间存在着极显著的相关性(P绿量与其平均风速削弱率之间没有相关性。从拟合结果来看,当绿量处于0-3000m时,随着植物群落绿量的增大,植物群落的平均降温率、平均增湿率、平均太阳辐射削弱率均随之增大,但增长速率逐渐变缓。

关键词：城市绿地植物群落绿量微气候

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武汉钢铁公司厂区绿地绿量的定量研究

应用生态学报 2006年第4期17卷 592-596页

作者：陈芳周志翔王鹏程李海防钟颖飞华中农业大学园艺林学学院武汉430070

针对城市绿地结构复杂、破碎化程度高的特点,在武汉钢铁公司厂区园林绿地层片结构及其盖度调查的基础上,借助GIS对其绿量进行了定量研究.结果表明,不同生活型植物的单叶面积和叶面积指数差异较大,植物种的叶面积指数大小不仅取决于单叶... 详细信息

针对城市绿地结构复杂、破碎化程度高的特点,在武汉钢铁公司厂区园林绿地层片结构及其盖度调查的基础上,借助GIS对其绿量进行了定量研究.结果表明,不同生活型植物的单叶面积和叶面积指数差异较大,植物种的叶面积指数大小不仅取决于单叶面积,而且取决于树冠的冠形和枝叶的密集程度.该厂区园林绿地的平均叶面积指数为7.75,总绿量为1 694.2 hm2.其中,乔-灌-草型和乔-灌型绿地的面积和绿量分别占厂区总绿地面积和总绿量的79.7%和92.3%,反映了该厂区绿化以乔木为主,乔-灌-草型和乔-灌型绿地类型占绝对优势.结构单一的纯草坪型绿地在厂区应用较少,但草本层片的绿量占总绿量的22.9%.园林绿地的绿量取决于绿地面积、绿地的层片结构、不同层片植物的叶面积指数及其盖度.城市园林绿地应在扩大绿地面积的基础上,尽量选择叶面积指数较高的树种,完善层次结构,以增加总体绿量.以层片作为基础定量单元,在各层片代表种叶面积指数测定的基础上,通过绿地群落类型的层片结构及其盖度调查,并借助遥感影像和GIS提取各类群落的面积,可较为准确地定量城市园林绿地的绿量.

关键词：园林绿地层片叶面积指数绿量

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文献计量视角下国内绿量研究进展可视化分析

西南师范大学学报（自然科学版） 2022年第1期47卷 91-100页

作者：姚正阳宋明辉张毅川郑树景马珂河南科技学院园艺园林学院河南新乡453003 河南省特色园艺植物开发利用工程技术研究中心河南新乡453003

基于CiteSpace V知识可视化工具对1994-2020年间收录在《中国学术期刊(网络版)》的绿量相关文献进行比对分析研究,结果表明:①国内关于绿量研究的文章数量呈现出初步发展—缓慢增长—快速增长3个阶段.②研究机构主要集中在农林类院校及... 详细信息

基于CiteSpace V知识可视化工具对1994-2020年间收录在《中国学术期刊(网络版)》的绿量相关文献进行比对分析研究,结果表明:①国内关于绿量研究的文章数量呈现出初步发展—缓慢增长—快速增长3个阶段.②研究机构主要集中在农林类院校及涉农的研究所,如北京林业大学、华中农业大学、华南农业大学、中国林业科学研究院林业研究所和北京市园林科学研究所,研究机构的分布有一定的地域性.从发文的作者来看,该领域呈现出核心作者间的合作较弱且整体较为分散的特点.③绿量的研究热点在20多年间不断变化,近几年出现的“垂直绿化”“固碳释氧”和“降温增湿”等关键词,表明绿量研究内容更加细化.绿量研究的核心问题包括绿量测算方法、基于绿量城市绿地生态效益评价和城市立体绿化建筑群的构建.从关键词突现来看,近几年绿量的研究主要来源于风景园林学科,三维绿量已成为研究热点.目前绿量研究的不足主要体现在绿量的测算仍需解决精度和测算成本的关键问题,急需建立动态变化的绿量数据库,需各地区研究者合作建立统一的绿量评价指标等方面.

关键词：绿量知识图谱可视化分析 CiteSpace V

基于遥感影像的城市空间三维绿量(绿化三维量)定量研究

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生态学报 2005年第3期25卷 415-420页

作者：周廷刚罗红霞郭达志西南师范大学资源环境科学学院三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400715 中国矿业大学测绘与空间信息工程研究所徐州221008

三维绿量又称绿化三维量 ,是指所有生长植物的茎叶所占据的空间体积。城市三维绿量的测量研究是城市绿化环境效益评价的基本前提 ,也是城市生态系统研究的重要内容之一。以彩红外航空遥感图像为主要信息源 ,研究了城市空间三维绿量定量... 详细信息

三维绿量又称绿化三维量 ,是指所有生长植物的茎叶所占据的空间体积。城市三维绿量的测量研究是城市绿化环境效益评价的基本前提 ,也是城市生态系统研究的重要内容之一。以彩红外航空遥感图像为主要信息源 ,研究了城市空间三维绿量定量计算的方法。在对植被遥感阴影图像分割的前提下 ,根据航空摄影时太阳、摄影机以及树木三者之间的几何位置关系 ,建立了空间三维绿量遥感中关键的植被高度模型。应用统计分析方法 ,建立了研究区主要树种的树高 -冠径相关关系模型。根据冠径 -冠高关系以及典型树种的树冠立体几何形态与绿量方程 ,运用 GIS分别计算了浙江省宁波市江北区、江东区、海曙区和全市的总三维绿量和平均相对三维绿量 ,以及平均相对三维绿量的区域分布。宁波市全市及江北区、海曙区和江东区的平均相对三维绿量分别为 32 84 .4 m3/hm2 、36 5 2 .4 m3/hm2 、2 90 8.5 m3/hm2 和 32 2 9.7m3/hm2 ,总三维绿量分别为 16 0 6 .6万 m3、6 5 9.5万 m3、4 4 8.9万 m3和 4 98.2万 m3。研究结果不仅为城市绿化数据库的建立奠定了基础 ,而且还丰富了城市绿化评价指标 ,有助于估算城市绿化的生态环境效益 ,以及为城市绿化系统的设计 ,特别是为环境要求不同的功能区的绿化系统的设计、城市绿化群落布局的合理性?

关键词：绿量城市绿化冠径树种树高树冠植被高度城市空间绿化系统三维

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西安常见行道树应用现状及绿量模型的构建

居业 2023年第5期 1-3页

作者：张博通张继桐李珽中国市政工程西北设计研究院有限公司甘肃兰州730000

行道树作为城市的重要绿色线性空间,其生态服务能力是打造西安市国家森林城市的不可或缺的环节之一,是提升西安市城市森林综合生态效益的重要组成部分。而行道树的绿量则直接影响行道树的生态服务能力。因此,通过对西安市行道树种结构... 详细信息

行道树作为城市的重要绿色线性空间,其生态服务能力是打造西安市国家森林城市的不可或缺的环节之一,是提升西安市城市森林综合生态效益的重要组成部分。而行道树的绿量则直接影响行道树的生态服务能力。因此,通过对西安市行道树种结构特征及应用现状的调查,经软件分析及数据处理,构建西安市常见行道树绿量模型,提出行道树种植优化的对策,探讨行道树树种的更多选择性。该研究结果从绿量的角度为行道树生态效益评估及预测提供了量化参考和理论指导。

关键词：西安行道树应用现状绿量

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福州市闽江公园中不同绿量的群落热舒适度

四川林业科技 2023年第1期44卷 72-76页

作者：李岩林舒柳黄柳菁福建农林大学园林学院福建福州350002

为了解不同绿量植物群落调节热舒适度的效果,对福州市闽江公园(南园)的20个乔灌草群落样方进行绿量与生理等效温度PET值的测算,并对绿量与PET值进行相关性分析。结果表明:乔灌草群落中,每百平方米绿地总绿量小于800 m3时,总绿量越大,群... 详细信息

为了解不同绿量植物群落调节热舒适度的效果,对福州市闽江公园(南园)的20个乔灌草群落样方进行绿量与生理等效温度PET值的测算,并对绿量与PET值进行相关性分析。结果表明:乔灌草群落中,每百平方米绿地总绿量小于800 m3时,总绿量越大,群落调节热舒适度的效果越好,每百平方米绿地总绿大于800 m3时,绿量变化不影响热舒适度。乔木绿量占比达0.9时,群落改善热舒适度的效果最佳。

关键词：植物群落绿量热舒适度 PET

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应用遥感技术估测合肥市植被叶面积绿量

安徽农业大学学报 2010年第2期37卷 306-311页

作者：胡鸿瑞吴泽民吴文友安徽农业大学林学与园林学院合肥230036

叶面积指数(LAI),它是表征植被冠层结构的最基本参量之一,它影响着植被许多生理和物理过程,如光合、呼吸和蒸腾作用,以及碳循环和降水截留等。应用2003年遥感影像数据对合肥市城市绿量进行推算,采用植被指数作为统计模型的自变量,建立... 详细信息

叶面积指数(LAI),它是表征植被冠层结构的最基本参量之一,它影响着植被许多生理和物理过程,如光合、呼吸和蒸腾作用,以及碳循环和降水截留等。应用2003年遥感影像数据对合肥市城市绿量进行推算,采用植被指数作为统计模型的自变量,建立不同植被类型叶面积指数(LAI)与归一化植被指数(NDVI)的回归模型,探讨叶面积指数与归一化植被指数之间的相关性。结果表明,不同植被类型的LAI与NDVI的关系均可用逻辑斯蒂方程表达;不同植被类型的叶面积指数城市森林0.97>农田0.62>一般绿地0.61,合肥市总绿量2.9×108m2,植被分布区单位面积绿量2.2,不同类型对绿量的贡献率与其占有的土地面积比例不完全相符,应探求建立合理的绿化复层种植结构的具体方法,增加城市绿地的LAI。本研究也可用于研究周边地区相似植被的绿量。

关键词：叶面积指数植被指数绿量合肥市

城市绿量的遥感估算与热岛效应的相关分析——以北京市五环区域为例

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地球信息科学学报 2012年第4期14卷 481-489页

作者：邸苏闯吴文勇刘洪禄杨胜利潘兴瑶北京市水利科学研究所北京100048

本研究以遥感分析北京城市绿地对地表温度的影响,研究包括绿地提取、绿量估算、地表温度反演,地表温度和绿量相关分析。并以高精度Rapid Eye遥感影像,提取了五环内的绿地面积(197.3km2,占城区总面积的29.6%),且估算绿量总值为2450.7km2... 详细信息

本研究以遥感分析北京城市绿地对地表温度的影响,研究包括绿地提取、绿量估算、地表温度反演,地表温度和绿量相关分析。并以高精度Rapid Eye遥感影像,提取了五环内的绿地面积(197.3km2,占城区总面积的29.6%),且估算绿量总值为2450.7km2。同时用2009年7月20日的Landsat5TM 6波段数据进行地表温度反演,低温区、中温区、次热岛和热岛区域所占的五环内城区面积的比例分别为12.3%,34.7%,40.4%和12.6%。绿量和地表温度呈负相关关系:y=-1278.7x+60650,城市绿地可以使城区平均温度降低2.6℃。

关键词：城市绿地热岛遥感绿量归一化植被指数

北京园林绿地常见群落结构及其与绿量的相关性分析

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河南农业科学 2016年第6期45卷 116-120页

作者：郭芮秦仲李扬李湛东北京林业大学园林学院北京100083 城乡生态环境北京实验室北京100083 北京市林业种子苗木管理总站北京100083

为找出群落结构与绿量之间的联系,探求提高园林绿地群落绿量的途径,选取北京市10个公园绿地共324个植物群落进行调查,于2015年夏季测量群落绿量。从乔木层和灌木层及针阔叶组成情况对群落结构进行分类,将群落结构与绿量进行相关性分析... 详细信息

为找出群落结构与绿量之间的联系,探求提高园林绿地群落绿量的途径,选取北京市10个公园绿地共324个植物群落进行调查,于2015年夏季测量群落绿量。从乔木层和灌木层及针阔叶组成情况对群落结构进行分类,将群落结构与绿量进行相关性分析。结果表明：在北京市公园绿地群落中,以乔木层为针阔叶混交、灌木层为阔叶树种的结构类型最为常见,占调查样本总数的58.33%。这类群落的针阔叶植物数量比集中分布在1∶9-1∶3,针阔叶植物盖度比集中分布在1∶5-1∶1.6。该类群落的绿量与针叶乔木盖度、阔叶乔木盖度之间呈极显著正相关关系。通过计算得出了这类群落绿量的多元回归方程：y=1.448x1＋0.629x2＋0.446x3＋1.400,x1为针叶乔木盖度,x2为阔叶乔木盖度,x3为阔叶灌木盖度。

关键词：群落结构绿量植物群落园林绿地北京市