与林内小气候舒适度相关的城市森林冠层结构指数选择

【目的】选择与林内小气候舒适度相关的城市森林冠层结构指数,为进一步优化城市森林结构、改善城市森林热环境提供参考。【方法】以与城市森林降温效应相关度较高的一维度冠层结构指标(包括叶面积指数、平均叶倾角、冠层厚度、枝下高、冠高比和冠层通透度)为基础,从林内外空气流动和能量交换的角度,构建多维度城市森林冠层结构指数,通过相关分析筛选对小气候舒适度解释度较高的城市森林冠层结构指数。【结果】一维度冠层结构指标与林内舒适度(S)、舒适度相对变化(Sd)呈弱度相关关系,对S的解释力为0～30. 5%,对Sd的解释力为0～53. 5%;多维度冠层结构指数对S和Sd的解释程度明显提升,对S的解释力为0～37. 5%,对Sd的解释力为30. 9%～55. 1%;热垂直扩散结构指数和热水平扩散结构指数的协同作用对S的解释程度相对较高(43. 5%);垂直冠层指数和树冠垂直均匀指数的协同作用对Sd的解释程度最高(63. 9%)。【结论】城市森林舒适度和舒适度相对变化受多个冠层结构指标和指数共同影响,所构建的多维度冠层结构指数(包括热垂直扩散结构指数、热水平扩散结构指数、综合热扩散结构指数、垂直冠层指数、树冠均匀指数、树冠垂直均匀指数和冠层综合指数)与林内小气候舒适度及其相对变化相关性较高。     

城市森林林木斑块特征与降温效应的关系 ——以北京市城区为例

【目的】城市绿地对城市热岛有显著的缓解作用,但是城市生态用地空间不断被挤压,可用于增加绿地的土地面积非常有限,如何通过合理的景观和群落结构配置来缓解城市热岛效应成为重中之重。本研究在更精细的影像分辨率尺度上探究林木斑块的斑块水平特征、景观配置特征以及群落组成特征对斑块降温效应的影响,以期为城市绿地的规划和管理提供依据。【方法】以北京市六环外1 km以内的城区为研究区,利用2013年9月Landsat-8 TIRS遥感影像的第10波段反演地表亮温,利用2013年8—9月0.5 m分辨率的World-view-2遥感影像提取城市森林斑块信息,基于城市森林斑块地表亮温与城区整体地表亮温的温差量化研究区域内城市森林的降温效应。然后,选取斑块面积、周长、周长面积比和形状指数4个斑块水平的景观指数,以及树冠覆盖度、平均斑块面积、斑块密度和聚集度4个景观水平的指标,探究城市森林斑块个体特征与空间配置对其降温效应的影响。同时还采取分层随机抽样法抽取398个林木斑块,进行城市森林结构抽样调查,分析城市森林群落结构与降温效应之间的关系。【结果】北京城区地表亮温平均值为29.86℃,不透水地表区域的地表亮温平均值为30.64℃,树冠覆盖面积超过1 000 m2的林木斑块地表亮温平均值为28.68℃,比城区低1.18℃,比不透水地表低1.98℃。在斑块水平的4个指数中,斑块面积和周长与斑块内部地表亮温最低值显著负相关(R2值分别为0.43和0.33),斑块周长面积比以及形状指数与斑块内部地表亮温的相关性较弱,且分别为正相关(R2=0.25)和负相关(R2=0.10)。在景观水平的4个指数中,作用最强的为树冠覆盖度(R2=0.312),其次为平均斑块面积(R2=0.309),二者与林木斑块的降温效应均为正相关;斑块密度与降温效应呈非线性关系,一开始地表亮温最低值随着斑块密度的增加而升高,当斑块密度的对数值达到-4.85时,地表亮温最低值随着斑块密度的增加开始下降;聚集度与降温效应呈正相关(R2=0.15);群落结构指标与林木斑块内部地表亮温相关性整体较弱,树高与乔木株数占比与斑块内部地表亮温负相关(P0.05),物种多样性指数Shannon-Wiener与斑块内部地表亮温正相关(P0.05)。【结论】在北京,面积超过1 000 m2的林木斑块可在一定程度上缓解城市热岛效应,树冠覆盖度和斑块面积是影响林木斑块降温效应强弱的核心因素,未来城市森林建设除直接规划大尺度城市森林外,还可优先在紧靠现有绿地区域的潜在绿地区种植树木,以此来增加现有林木斑块面积,同时建议优先选择生物量较大的植物,合理进行树种配置,全力提高城市绿地降温能力。     

南阳市城市森林主要植物的生态效益

以南阳市10种常见森林植物为材料,研究不同类型植物的叶面积指数,测定计算10种城市森林植物在夏季单位叶面积释氧固碳量和日蒸腾降温量,量化评价城市森林植物的生态效益,如调节气候、降温增湿等多种生态效益。     

城市森林的结构及生态作用

城市森林的结构及生态作用桂来庭（林业部中南院长沙市４１００１４）提起森林，人们就会联想到野外的崇山峻岭和丘陵山岗。然而还有一种森林，人们毋需走出市镇就能感受到它的存在和恩赐，这种森林没有野外森林的连绵广阔，其分布不讲究地域上的集中连片，以点、面、带构...     

城市"蓝绿空间"的降温效应研究进展

水体和绿地作为城市的"蓝绿空间",具有一定的降温功能,能较好的缓解热岛效应.国内外学者们对城市绿地、水体与地表温度之间的关系进行了大量的定量和定性研究,研究发现,城市绿地景观的降温效应与绿地的面积、形状、植被覆盖率、景观格局和太阳辐射量、空气湿度等因素有关;城市水体景观的降温效应主要与水体的面积、形状、宽度、布局和气候、周边环境等因素有关;另外,水体和绿地在降温效果上具有协同作用,水体和绿地相结合的方式能更好的发挥其降温效应.基于此提出几点建议:对现有研究方法进行优化,系统开展多个尺度上降温效应的研究;注重水体与绿地在降温方面的协同效应研究;加强水体和绿地降温效应与影响因素之间的定量研究.     

浅析森林对气候的影响

文章较详细的论述了森林对气候变化的影响及其重要地位和作用。     

城市绿地降温效应及其研究进展

绿地降温效应及其机制现已成为城市生态学研究的热点之一。现有研究表明,绿地的降温效应沿着城乡梯度呈逐渐增强的趋势,表现出明显的季变化和日变化,受到群落特征(植物种类、群落结构、郁闭度等)、植物绿量、景观格局等诸多因素的制约。乔木的降温作用通常高于灌木和草本,小叶植物的降温作用往往高于大叶植物。不同群落类型的降温强度从高到低大致为乔灌草型>乔草型≈乔木型>灌草型>草地型;降温效应随群落郁闭度、平均冠幅等的增加而增强。降温效应随植被覆盖率的增加呈非线性增加的趋势。绿地的面积、周长和景观格局(景观组成与配置)均对绿地降温效应产生显著影响。近来有研究初步揭示,景观组成与配置在缓解城市热环境方面发挥着几乎同等的作用。在此基础上,论文总结了目前研究存在的主要问题(如研究尺度单一以及驱动机制不明晰),进而提出了未来研究的方向与重心,以期将为城市绿地系统的调控、规划与保护提供科学依据,进而达到提高城市人居环境质量和城市可持续发展之目的。     

森林水文效应研究进展

地球陆地表面的1/3是森林,森林植被对区域水文过程和水资源的特性产生重大的影响。本文以过去许多研究结论为基础,系统客观地分析和阐述了森林生态系统与水分循环的关系以及森林在各方面的调节功能,旨在寻找其中科学规律,为森林生态环境建设和保护提供科学依据。     

南岭山地森林群落冠层结构与立木多度的关系

林冠是森林与外部环境相互作用最直接与最活跃的界面层,影响着森林的物理环境和生物环境。采用半球面摄影技术(Hemispherical Photography)、典范对应分析(Canonical Correspondence Analysis,CCA)和Kruskal-Wallis分析定量研究了森林群落冠层结构与立木分布及多度的关系。结果表明:(1)基于10 000 m2调查样地,南岭山地森林群落共有立木47科81属143种,枯立木多来源于林冠上层大树;(2)CCA排序结果显示,冠层结构各参数与立木分布均有一定相关性,叶面积指数、林冠开度与立木分布的关系尤为密切;(3)立木多度与活立木多度在林下散射光分组变量间差异显著(P<0.05),枯立木多度在林冠开度分组变量间的差异性显著(P<0.05),立木多度随林下直射光增强而减少。叶面积指数和林冠开度通过影响林下光照条件进而影响立木,尤其是枯立木的形成和多度。     

人为干扰对森林群落及生物多样性的影响

研究了人为干扰对森林群落及生物多样性的影响,结果表明,人为干扰对多样性影响存在差异,干扰强度在3级以上的群落,生物多样性指数下降,且强度越大,多样性指数越低。2级左右的中度干扰,多样性指数增高,符合生态学“中度干扰假说”理论,但完全未受人为干扰的多优种阔叶林多样性指数也高。人为干扰对群落的数量和类型影响明显,在人口聚居区,群落类型少,人为干扰的垂直空间范围在低地河谷为向上200 m的空间范围,在高地缓坡为聚居带向上和向下各100m的空间范围。     

基于InVEST模型的大连城区降温效果时空评估

人类工业水平进步和城市化发展使区域内热量积累,产生城市热岛效应,对人类健康产生威胁.选取大连市为研究区,收集2000年、2010年和2020年共三期的蒸散发数据(MOD16)、LUCC、DMPS、DEM等数据,使用InVEST模型进行了Urban Cooling分析,通过对大连市城市范围内每个单位面积冷却能力(CC)和...     

8个灌木树种的降温能力试验

应用TRM-ZS4型环境梯度监测系统对桂花(Osmanthus fragrans)、红枫(Acer palmatum)、紫竹(Phyllostachys nigra)、紫叶李(Prunus cerasifera f.atropurpurea)、紫薇(Lagerstroemia indica)、紫丁香(Syringa oblata)、海桐(Pittosporum tobira)、凤尾竹(Bambusa multiplex cv.fernleaf)8个灌木树种降温能力进行了监测分析.结果表明:灌木树种在3.0m处的降温能力最能代表树种降温水平,8个灌木树种在3.0 m处的降温效果,呈现了“双峰”变化趋势,11:00点及15:00左右出现降温高峰,这种变化与植物“光合午休”现象较为一致,8个树种分成3个降温类型:桂花和红枫2个树种对环境整体降温能力强,尤其在3.0m高度层平均降温0.69℃,紫丁香、紫薇、紫叶李、紫竹等4个植物对环境整体降温较强,尤其对底层空间的降温强于其他灌木,海桐、凤尾竹2个植物对空间的降温能力一般.     

林网化与水网化——中国城市森林建设理念

建设森林城市要求有足够的森林面积和通畅的水循环系统。本文以上海为例提出在人多地少与水系统不很通畅的中国发展城市林业必须走林网化和水网化的道路。为探索具有中国特色的城市森林发展新理念。作者从理念的内涵、依据、过渡和国内外比较研究等几方面作了阐述。       

城市滨海绿地景观植物种类配置影响因素分析

以海滨景观为依托的旅游城市在城市滨海区绿地建设中普遍存在绿化植物单一、植物的选择与配置不协调以及绿化系统生态脆弱的问题。在城市滨海区绿地景观植物种类选择和配置时必须考虑自然环境、生态原理、功能分区性质、空间形态等的影响因素。     

帽儿山林场樟子松人工林光辐射分布的研究

以东北林业大学帽儿山实验林场老山施业区内的樟子松人工林为研究对象,运用WinSCANOPY2006a冠层分析仪采集数据,并结合实地调查,实测5种林龄的樟子松人工林群落内光辐射特征及冠层参数。结果表明：立地条件基本一致的情况下,樟子松人工林内光辐射随林龄增大呈下降趋势,变化范围为8．8－12．32mol·m^-2·d^-1,平均占冠层顶部总辐射的21．21％。对光的吸收能力逐渐增强且树龄为30a以后趋于稳定。林分开阔度的变化范围为10．78％～21．66％,不同林龄群落之间差异显著,随林龄增大而下降。叶面积指数变化范围为2．29～3．47,不同林龄群落之间差异不显著。消光系数（＆）的变化范围为0．47～0．63,消光能力随林龄增大而增强,冠层结构随林龄的变化对消光能力的变化有一定得影响．     

城市公园植物群落特征及空间量化评价研究

为了研究城市公园绿化的质量和水平,以青岛滨海为调查对象,对其各公园的植物群落特征和空间量化情况进行评价研究。结果表明,青岛滨海地区各城市公园中植物群落主要由乔木和灌木等小规格植物组成,空间量化分布较单一;大部分植物的胸径小于35 cm,植物胸径与冠幅和树高之间基本成正相关关系,不同植物群落冠层结构的空隙度和叶面积指数均存在一定差异性;植物群落配置可分为单排、双排及多排3种模式,不同模式下的植物生长存在差异性。     

东莞市不同类型植被降温效果分析

以2014年东莞市LandsatTM卫星影像为基础,反演地温,结合实地调查数据、气象监测站数据,分析了东莞市植被构成现状,利用温度变化指标值分析比较同一龄组下不同林分以及同一林分不同郁闭度下的降温效果。结果表明,东莞市地表植被中,其它绿地类型面积占比最大,占植被覆盖面积的51.60%,其次是荔枝林(13.16%)、阔叶混交林(11.59%)以及桉树林(10.02%)等;与无植被覆盖地区当天地表平均气温相比,在同一龄组下,荷木的降温效果最佳,温度变化指标值为21.16%;在林分水平一致的前提下,林分的郁闭度不同,产生的降温效果也不一样,郁闭度为0.8及以上时,大多数乔木林降温效果最佳。     

园林绿化对降低城市热岛效应的作用

城市热岛效应作为现代城市气候的主要特征之一,目前在大部分地区城市有日渐严重的趋势.基于当前城市热岛研究现状,根据城市园林绿化植物生态作用的有关原理,结合长沙市城市中心区与城市郊区两地的气候测量数据,选取城市典型地段的绿地小气候进行实测分析.结果表明:城市园林绿化可从根本上大大改善城市下垫面热力学特性,是有效改善城市热岛效应的重要措施之一;合理的绿化结构和植被类型,能使城市园林绿化充分发挥其综合效益.     

刺槐蒸腾耗水的动态研究(英文)

推算林分的年总耗水量 ,首先要确定林分的年总蒸腾量 .该文以LI 16 0 0稳态气孔仪在 1998～2 0 0 0年生长季各月典型天气的实测数据和常规气象数据为基础 ,应用Penman Monteith方程模拟了刺槐林的日蒸腾过程 ,并以此计算了生长季的连续日蒸腾 .刺槐林林冠层截留净辐射由实测数据 (Rn)与叶面积指数 (LAI)建立的消光系数 (k)数学关系确定 ,冠层整体气孔阻力由实测数据拟合经验式计算 .经与实测结果对比 ,模拟的相对误差平均在 12 %以内 .由全年连续日蒸腾模拟计算 ,1998年至2 0 0 0年 5月～ 10月生长季不同密度刺槐林的平均总蒸腾量分别为 192 4 6 ,187 0 7和 195 5 9mm .