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城市森林小气候

发布时间:2021-05-20 03:01:28

1、城市森林是什么?

评价城市的标准已从过去的工业、技术和摩天大厦逐渐转向文化、绿野和传统建筑,提倡城市与自然共存。用“城市森林”、“生态城市”、“生态园林”、“立体绿化”等新观念,其核心是增加绿色覆盖率。1962年,美国首先使用“城市森林”这一名词,1972年,美国国会通过了“城市森林法”。把森林引入城市或把城市座落在森林中,恢复人类与森林的本来面目。这是城市生态的主体,也是都市现代化的标志。

美国于1988年提出了“地球解放”的计划,要求把城市的树木覆盖率从30%提高到60%,已得到若干国家的响应。法国巴黎花巨资营林、造林来进行城市绿化,现全域有378个公园和花园及三片森林,其中鲍罗尼和维塞尼斯森林一东一西,被称为“巴黎的二片肺叶”,占地8.46×10^6平方米的鲍罗尼森林直插市中心,这种布局在世界大都市也实属罕见。

日本在1992—1996第8个治山计划中特别提出要在城市周围保存一定范围的森林,营造城市绿化地带。如横滨由1209个公园和4.50×10^6平方米行道树和郊区森林组成;1968年创建的筑波科学城,拥有50多个世界第一流的国立研究所和属私人财团的许多工厂、研究机关,但很少高楼大厦,到处是成片的绿地、公园,并保留原有的农田、村舍,大学、研究所、居民住宅、工厂、商店,它们都在草坪、森林和四季鲜花中若隐若现,他们把筑波称为“以未来城市的姿态进入21世纪的入口”。加拿大计划到2000年,占国土20%的面积都要成为公园,创造优质的室外环境:清新、凉爽、馨香、绮丽和色彩(绿色)。

2、城市森林栽植的环境特征主要有哪些?

木本植物(乔木、灌木)集生并占优势的一种植物群落。它具有一定的种类组成、结构和生产量,在空间分为不同的层次:即乔木层、灌木层、草本层和地被物层,这种层次的分化是群落对环境条件适应的一种表现。分层现象与光照强度密切相关,形成林冠最上层的树木是受到全光照的照射,上层枝叶可以吸收和散射一半以上的光能,灌木层,大约利用全光照的10%,而草本层仅利用1~5%的光照,最后为得到极微弱光照的地被物层。森林植物群落对环境有重要作用,如防止风害,调节水分,截留降水,涵养水源,保持水土;对绿化造林减除污染和改善城市环境起着重要作用;可以净化空气,森林是CO2的主要消耗者,通常1公顷阔叶林在生长季1天可以消耗1吨CO2,放出0.73吨的O2;对减弱城市噪声也有一定作用;还可净化污水和调节小气候

3、城市绿地对改善城市小气候效应有哪些

(1)城市的辐射和光照状况:城市的辐 射和光照受空气污染物的影响, 这些污染 物增加了大气混浊度, 减少了到达城市地 面上的太阳辐射; 市区的散射辐射也被削 弱,但不如太阳直接辐射明显;市区的日照 时数、照度都有所减少。(2)城内的温度状 况: 城市的温度状况是城市小气候的另一 个重要特点,即存在所谓“热岛”效应。这是 因为城市上空的污染物增加了大气逆辐 射,减小了有效辐射而具有保温作用;城市 下垫面的蒸发耗热少, 获得的净辐射主要 用于加热空气; 市区风速小, 减少了热量的 水平输送;城市人工热源的加热作用; 以及 生物体的热交换等。(3)城市的风状况:当空 气流经城市时, 因受建筑物的阻碍, 在迎风 面一部分气流被迫上升, 在城市上空风速 增大, 乱流加强。 2 城市绿地改善城市小气候功能研究 2. 1 调节小气候作用 (1)调节气温作用。 由于乔灌木的树冠阻挡, 吸收和反射 太阳辐射, 植被的蒸腾吸收了一些热量, 以 及乔灌草枝叶阻挡空气快速流通作用, 缓 和了气温的日变化,缩小了日振幅, 所以可 形成较好的绿地小气候环境。绿化地区的 小气候较为稳定, 温差较小, 绿地的平均温 度及最高温度均比无绿化的地方低, 而最 低温度则较高。 (2)增加湿度作用。 植物从土壤吸收大量水分, 叶片在生 长季节进行大量的蒸腾作用, 挥发大量了 水分,占从根部吸进水分的99.8%。单株大 树在一天可蒸发450L水,转移了可提高空 气温度的230000kcal(lcal=4.1858J)的能量, 相当于5个空调共同运作19h,这样就提高 了空气湿度。 (3)通风防风。 林带可以降低风速, 减轻风害, 发挥防 护作用。一条宽30米的防护林带可以使 20~25倍树高距离内的风速降低至10%~ 50%。城市带状绿地,包括城市道路与滨水 绿地是城市绿色的通风渠道, 特别是当带 状绿地的方向与夏季主导风向一致的情况 ——可以将城市郊区的气流趁着风势引入 城市中心地区, 为炎热的城市通风创造良 好条件。 2 . 2 缓解“城市热岛”效应的作用 “城市热岛”是指城市区域温度高于城 市郊区和农村的现象, 它是城市区域的特 有气候特征。城市“热岛效应”(Urban Heat Island Effect)主要是由于城市下垫面性质 的改变和城市中大量热量集中排放而造成 的, 另外城市建筑物以及污染气体的排放 使得热量在城市区域积聚,也促使了“热岛 效应”的产生。绿地的减少是造成城市“热 岛效应”的主要原因。很多研究显示, 城市 绿地格局可以影响城市热岛的分布, 增加 绿地可以减弱热岛效应。 2 . 3 城市绿地的间接节能效应 城市绿地对太阳辐射的遮蔽, 反射作 用, 自身生理的蒸腾和树冠对气流的阻挡 作用都对小气候的稳定产生积极的影响。 美国学者H.Akbari等在“冷屋顶”和遮荫树 对节能和改善空气质量的研究中提出了可 行的策略方法(见图1),认为“冷屋顶”和遮 荫树可以降低能耗, 在很大程度上可以减 少对臭氧层的破坏, 在节能减排方面也可 以起到促进作用。 因此城市绿地改善小气候效应是从直 接和间接两方面进行的,它通过多种途径来 改善城市的生态环境,对城市的长期可持续 发展具有良好的促进作用,是发挥城市功能 的不可或缺的重要的生态保障部分。

4、森林小气候意义

?

5、如何改善城市小气候

人类活动对气候的影响在城市中表现最为显著。根据设在城区和其周围郊区的气象站同时间观测资料表明,城市气候与郊区相比有“热岛”、“干岛”、“湿岛”、“混浊岛”和“雨岛”等“五岛”效应。

热岛:

在晴稳无风的夜晚,由郊区进入城区,气温会明显升高,在城中心人口密度和建筑密度最大区及工厂密集区气温高出郊区之值更大。以上海为例,在冬夜和夏夜曾出现过城、郊气温最大差值分别为6.8℃和4.8℃的记录。穿城而过,再至郊区,气温又陡降,在气温分布图上呈现出清晰的“城市热岛”。

热岛效应的原因,首先是因为城市中除少数绿地外,绝大部分是人工铺砌的道路,参差错落的建筑物和构筑物,形成许多高宽比不同的“城市街谷”。在白天太阳照射下,由于街谷中墙壁与墙壁间,墙壁与地面之间多次的反射和吸收,能够比附近的平旷郊区获得较多的太阳热能。如果墙壁和屋顶涂刷较深的颜色,那么其反射率会更小,吸收的太阳热能将更多,并且因为砖瓦、沥青和水泥板等建筑材料又具有较大的导热率和热容量,城市街谷于日间吸收和贮存的热量远比郊区地面多。城区下垫面不透水面积大,降雨之后雨水很快从排水管道流失,其可供蒸发的水分远比郊区农田绿野少,消耗于蒸发的潜热亦少,其所获得的太阳热能主要用于下垫面增温,形成“下垫面温度热岛”。然后再通过湍流交换和长波辐射等方式将热量输送给空气增温,空气对太阳光热不善于吸收,对上述来自下垫面的热量却极易吸收而增加其气温。

另外,城市中因能源消耗量和人口密度远比郊区大,其排放至空气中的人为热和温室气体(如二氧化碳等)又比郊区多,这又有助于城市热岛的形成,在夜晚风速一般比白天小,城郊之间的热量交换弱,城市街谷白天蓄热多,夜晚散热慢,其气温下降速度比郊区更慢,因此这时城市热岛效应更为显著。

干岛、湿岛:

城市对大气湿度的影响比较复杂。以上海为例,1984—1990年7年间城市11个站水汽压的平均值与同时期周围近郊4个站平均水汽压相比较,皆是城区低于郊区,呈现出“城市干岛”效应。干岛平均强度(指城区平均水汽压低于郊区平均水汽压之值)以7月份为最大。(0.56百帕),1月份差值(绝对值)最小(仅0.02百帕)。但城郊水汽压的差值有明显的日变化。如果按一天中4个观测时刻(02、08、14、20时)分别计算其平均值,则发现在一年中从4月到10月,夜间02时城区平均水汽压却大于同时刻的郊区平均水汽压,出现明显的“城市湿岛”。湿岛平均强度以8月份为最大。以1984年为例,在当年8月份02时城区水汽压比郊区水汽压大0.6百帕,其最大差值达2.0百帕,而在白昼08时、14时则相反,城区显著低于郊区,尤以午后14时干岛强度最大,在当年7、8两月份14时平均干岛强度分别为1.7和1.6百帕,干岛最大强度皆为3.0百帕,在20时城区与郊区水汽压相差不大,常出现弱干岛。这种城市干岛与城市湿岛昼夜交替的现象在欧美许多城市亦经常出现于暖季

上述现象的形成,既有下垫面因素又与天气条件密切相关。在白天太阳照射下,下垫面通过蒸散(含蒸发和植物蒸腾)过程而进入低层空气中的水汽量,城区却小于郊区,特别是在盛夏季节,郊区农作物生长茂密,城、郊之间自然蒸散量的差值更大。城区由于下垫面粗糙度大(建筑群密集、高低不齐),又有热岛效应,其机械湍流和热力湍流都比郊区强。通过湍流的垂直交换,城区低层水汽向上层空气的输送量又比郊区多,这两者都导致城区近地面的水汽压小于郊区,形成“城市干岛”。到了夜晚,风速减小,空气层结稳定,郊区气温下降快,饱和水汽压减低,有大量水汽在地表凝结成露水,存留于低层空气中的水汽量少,水汽压迅速降低,城区因有热岛效应,其凝露量远比郊区少,夜晚湍流弱,与上层空气间的水汽交换量小,城区近地面的水汽压乃高于郊区,出现“城市湿岛”。这种由于城郊凝露量不同而形成的城市湿岛称为凝露湿岛。它大都在日落后1—4小时内形成,在日出后因郊区气温升高,露水蒸发,很快又转变成“城市干岛”,在城市干岛和湿岛出现时必伴有城市热岛。笔者通过对上海1984年全年逐日逐个观测时刻大气中水汽压的城、郊对比分析,还发现上海城市湿岛的形成,除上述凝露湿岛外,还有结霜湿岛、雾天湿岛、雨天湿岛和雪天湿岛,它们都必须在风小而伴有城市热岛时才能出现。

混浊岛:

投射到地表的太阳辐射,可以分为两部分:一部分是以平行光线方式射来的直接阳光,称为太阳直接辐射s;另一部分是太阳辐射经过地球大气圈时,因为受到空气分子、悬浮颗粒物和云粒的散射作用而向四面八方散射出的光亮,称为散射辐射D。在相同强度的太阳辐射下,混浊空气中的散射粒子多,其散射辐射比干洁空气强,直接辐射则大为削弱。气象学者乃以D/S表示大气的混浊度(又称混浊度因子)。城市中因工业生产、交通运输和居民炉灶等排放出的烟尘污染物比郊区多。这些污染物又大都是善于吸水的凝结核。城市中垂直湍流比较强,因此有利于低云的发展。大量观测资料证明,城区的低云量多于附近郊区,这就使得城市的散射辐射比郊区强,直接辐射比郊区弱,大气的混浊度显著大于郊区。以上海为例,根据近27年的辐射资料统计平均上海台的混浊度D/S为1.17。比同时期十个郊区站的混浊度D/S平均要大15.8%。在上海混浊度分布图上,城区呈现出一个明显的混浊岛,在国外许多城市都有类似现象。

雨岛:

城市对降水的影响问题,国际上存在着不少争论。美国曾在其中部平原密苏里州的圣路易斯城及其附近郊区设置了稠密的雨量观测网,运用先进技术进行持续5年的观测研究,证实了城市及其下风方向确有“雨岛效应”。我们曾应用上海地区170多个雨量观测站点的资料,结合天气形势,进行众多个例分析和分类统计,发现上海城市对降水的影响以汛期(5一9月)暴雨比较明显,在上海近30年汛期降水分布图上,城区的降水量明显高于郊区,呈现出清晰的城市雨岛,在非汛期(10月到次年4月)及年平均雨量图上则无此现象。

城市雨岛形成的条件是在大气环流较弱,有利于在城区产生降水的大尺度天气形势下,由于城市热岛所产生的局地气流的辐合上升,有利于对流雨的发展;下垫面粗糙度大,对移动滞缓的降雨系统有阻障效应,使其移速更为缓慢,延长城区降雨时间;再加上城区空气中凝结核多,其化学组分不同,粒径大小不一,当有较多大核(如硝酸盐奖)存在时有促进暖云降水作用,上述种种因素的影响,会“诱导”暴雨最大强度的落点位于市区及其下风方向,形成城市雨岛。

综上所述可见城市气候中的“五岛”效应是人类在城市化过程中无意识地对局地气候所产生的影响。研究其中规律,不仅有助于城市天气气候预报;并且还可通过一定的人为措施如加强城市绿化,调整能源结构,合理规划城市建设,控制城市大气污染等,有意识地改善城市气候条件,使之向有利于居民生活和生产方向发展。

6、林地小气候的特点及形成原因

林地小气候的特点及形成原因
森林小气候指的是由森林以及树冠下的灌木丛、草被等形成的一种特殊的小气候。由于森林的树种、林龄、郁闭度以及灌木丛和草被等特性的变化,引起森林小气候中各种要素也随之发生变化,因此研究森林小气候必须建立在分析森林特性的自然环境的基础上[1] .

7、求一篇森林与城市的论文

城市森林与城市生态平衡
城市森林是指城市及其周围以树木为主体的生城市森林的生态作用是巨大的。实践证明,城市
物群落。它包括市区的道路、公园、绿地的林木及市森林是城市园林发展的目标。但是,目前在城市园林
郊的森林公园、风景区、果林、防护林、水源林等。森绿地系统中,城市森林没有得到充分的发展,城市园
林是陆地生态系统的主体。在陆地生态系统中,森林林的生态效益不高。主要原因是人们对城市森林的
是组成最复杂、结构最完整、能t转换和物质循环最生态作用及重要性认识不足。从园林的发展史看,以
旺盛、生物生产力最高、生态效益最强的生态系统。前的园林以栽花种草、创造环境美化生活为己任,不
假如世界上没有森林,其后果将是大量生物物种灭重视生态效益。只有到今天环境恶化,可持续发展受
绝,全世界,O肠淡水白白流入大海,人类会出现淡水到制约,人们才开始重视园林的生态功能。
危机;生物固碳将减少70%,地球上二氧化碳大量增我国目前的园林系统生态功能严重不足,城市
加,地球增温;空气污染加剧;自然灾害频繁,人类无森林人均数量少,质t不高。据1990年统计,全国有
法生存。因此,森林是大自然生态平衡的“总调度一半城市公共绿地面积没达到对/人。受设计风格
室”。同样,城市森林在维护城市生态平衡中起着极影响,城市里草坪越来越多而相对地树木越来越少,
其重要的不可替代的作用。其主要功能表现如下:与人均l仓1尹树木的基本要求相差甚远。树木生长受
1.吸收二氧化碳,放出氧气,维护碳氧平衡。大到城市恶劣环境及社会、经济条件制约而变得越来
气中氧气含量占21%,二氧化碳含量占0.03%左越不正常,如南宁市的芒果、扁桃等很少开花或结
右。若超出一定范围,人类将无法生存。研究表明,一果。
个没有污染的地区内人均有l。讨树木或25耐草皮,研究表明,植物群落结构越复杂,单位立体空间
空气就能保持新鲜。内叶绿量越高,生态功能越强。城市周围茂密的森林
2.净化空气,削减噪声。城市空气一般受到有与市内结构简单的疏林或草地相比,其生态功能相
毒气体、粉尘及细菌等不同程度的污染,但森林可吸差甚远。如1众1尹树木每天所吸收二氧化碳和释放氧
有毒气体、滞粉尘、杀菌,削减噪声。例如:每公顷柳气全的作用相当于25耐的草坪。张家界森林公园感
杉每年可吸收720掩二氧化碳;公园能过滤掉大气中觉舒适的时间比外界长54%一100%,森林年释氧量
80%的污染物;杉木、白皮松、臭椿、樟树等都有很好4521吨,空气含菌量比大庸市低131一133倍,含尘
的杀菌作用;4Qm宽林带可减低噪声ro~巧分贝。此I比大庸市低3.6倍,空气负离子比大庸市高2(X)
外,森林释放出很多的对人体极有益的负离子,对人倍,人体运动后脉搏恢复率提高30%,辨听距离增长
类有很好的保健作用。人类可通过森林浴治疗高血88%。
压等疾病。为实现可持续发展战略,不管市区或郊区都应
3.调节小气候。森林可以调节气温、湿度和风大力发展城市森林。如何建植和保护城市森林呢?
速从而调节小气候,形成冬暖夏凉的效果。1.保护第一,开发利用第二。因为原有森林是
4.防风固沙、保持水土、防火避灾。如河北省北多年努力的结果,且正在发挥重要作用,如不好好保
部广大地区和北京天津市城市森林,使困扰北京的护,将使多年辛勤成果付之东流,造成不可弥补的损
风沙、沙幕天数减少33%。森林还有防火、防震、防失。
灾、防御放射性物质污染等作用。2.合理规划,统一布局。依据生态效益原则,把
5.涵养水源。5万亩森林能涵养100万立方米城市森林纳入整个城市的整体规划中形成体系。如
的水。世界上有70%的城市地下水受到污染。所以,《广州市城市总体规划》将广州城区绿地分为三大组
通过森林涵养水源来取地下水是城市取水的最佳出团,珠江两岸分四个部分整治。根据各大组团的功
路。能、风格、位置的不同,确定其不同的森林景观及风
6.保护生物多样性。城市森林物种种群多,结貌特色。各大组团由防护林和道路绿化连接,公共绿
构复杂,食物丰富,是动植物的乐园,是生物多样性地和其它专用绿地穿插其中,形成有机整体,使城市
保护的最后堡垒之一。森林的功能大大增强。(l9
3.制定有关法规,实行补偿使用制度。因为城
市森林特别是城周森林分属不同地域或不同部门,
没有相关法规,则无法分清责、权、利,只有纳入法制
化管理轨道,才能保证监督,协调发展。为调动经营
者积极性,增进后劲,要实行公益林补偿制度。要充
分利用新森林法,保护天然林,控制采伐量,建立森
林生态效益补偿金制度,使生态林区实现青山常在,
绿水长流。
4.政策扶持,科学设计,集约经营。目前,城市
森林的设计和经营存在不少问题,如草坪太多而森
林太少,城郊毁林开发、开垦屡见不鲜。城郊森林经
营粗放,残林太多。市区绿地中林木和草坪不能共
存,更无法形成一个乔、灌、藤、草都生长旺盛的复杂
而稳定的群落,从而制约其生态功能的发挥。如南宁
市郊区森林林种单一,用材林占72.6%,其中又以针
叶林居多(86.1%),防护林只有11%;且有林面积逐
年减少,199()年至1996年有林面积减少147.6ha。为
使设计、经营更科学化,南宁市出台了《南宁市城市
园林绿化管理条例》,规定:持证设计、持证施工;新
区绿化率要大于25%,应以植物造景为主;设计方案
要经市园林绿化部门审核同意方可施工。明确责、
权、利,禁止破坏绿地和树木,大力提倡义务植树。
5.林业、园林等部门通力合作。城市森林经营
的各个部门特别是林业和园林部门都要明确城市森
林的首要功能是生态防护功能,所以要充分调动各
方积极性,为城市森林的发展创造条件。如上海市林
学会于1990年和农场及劳改系统联合种植了10万
亩美国新品种黑杨速丰林,既发挥了很好的生态防
护作用又可生产木材。天津市以“种大树,搞大绿,形
成气候”为指导思想,制定城乡一体化的防护体系,
外环线外侧宽500米,长71公里的绿色防护网已初
步形成,并将建立全市完整的森林体系,取得很好的
生态效益。长春市正在建立森林城,使城在林中,林
海围城,城林交融,优化城市生态环境等等。这些都
是很值得学习的成功例子。
综上所述,由于城市森林能直接影响城市和人
们居住环境的生态质量,所以受到各国的重视。我国
的林业和园林工作者也达成共识,并积极行动起
来。如广西把城市大环境绿化建设列入七大林业生
态工程来抓,重庆市也大力发展山城林业,都取得良
好效果。只要我们齐心协力,就能把城市林业建设
好,从而为城市的可持续发展创造条件。

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