园林植物配置在城市热岛效应缓解中的作用

园林植物配置在城市热岛效应缓解中的作用

吴秋怡

中亿丰（苏州）绿色建筑发展有限公司 江苏苏州 215000

摘要：本文探讨了园林植物在缓解城市热岛效应中的作用机制，通过分析植物的增湿降温作用、微气候调节功能、低温凉岛效应形成以及群落结构优化等方面，阐明了园林植物在改善城市热环境中的重要价值，研究表明，合理的园林植物配置能够显著降低城市温度，增加空气湿度，优化局地小气候环境，对于缓解城市热岛效应具有积极意义。

关键词：园林植物配置；城市热岛效应；蒸腾作用；微气候调节

引言：城市热岛效应是指城市区域的温度普遍高于周边郊区的现象，这一现象主要由城市密集的建筑群、绿地面积减少以及人类活动产生的热量所导致，这种效应不仅使得城市温度升高，还会对城市的湿度、云量、降水模式以及植物生长周期造成不利影响，同时降低城市居民的生活舒适度。为了缓解这一效应，城市绿化中的园林植物配置显得尤为重要，通过精心选择和布局植物，可以有效地降低城市温度，增加空气湿度，从而改善城市微气候，提升居民的生活质量。

一、增湿降温作用

园林植物的增湿降温效应是缓解城市热岛现象的关键机制，植物进行光合作用的同时伴随着大量的蒸腾作用，这一过程将土壤中的水分通过植物体输送到大气中，一株成年乔木在生长季节每天可蒸发100-400升水分，相当于一台小型空调的制冷量。蒸腾作用过程中，植物叶片通过气孔向外界释放水分子，这些水分子携带热量进入大气，从而带走周围环境的热量，植物群落的这种降温作用在城市环境中尤为突出，绿地内的气温可比周边建筑区域低2-5℃。植物的增湿效应与降温功能密不可分，水分蒸发入空气后提高了空气湿度，改善了城市干燥的气候特征，较高的空气湿度能够减缓地面热量的快速释放，使得绿地温度昼夜变化相对平缓。研究数据显示，园林绿地的相对湿度通常比周边硬质铺装区域高出10-20%，这种湿度差异在植物生长旺盛的夏季最为显著，对改善城市居民的生活环境质量起到重要作用[1]。植物种类的选择对增湿降温效果有显著影响，叶片大、叶片数量多的植物往往具有更强的蒸腾作用，如悬铃木、香樟等大型乔木，常绿阔叶树种由于全年保持叶片，能够持续发挥增湿降温作用，落叶树种虽在冬季失去叶片，但在夏季炎热时期仍可发挥良好的降温功能，草本植物虽然单株蒸腾量较小，但由于数量众多，群体效应同样显著。

二、调节微气候

园林植物对城市微气候的调节作用体现在多个方面，植物群落通过改变城市下垫面特性，显著影响局地的温度、湿度、风速等气象要素，茂密的植物冠层能够有效阻挡太阳辐射，降低到达地面的辐射强度，研究表明，密集的乔木层可以截留60-85%的太阳辐射，使林下温度显著低于空旷地带[2]。植物叶片的反射和散射作用改变了地表对太阳辐射的吸收模式，减少了地表升温速率，植物群落对气流的阻挡和导向作用能够改变局地风场分布，适当的植物配置可以降低冬季寒风的侵袭，又能引导夏季清凉气流进入城市空间。植物叶片的粗糙表面增加了近地面气流的湍流强度，促进了垂直方向的热量和水汽交换，这种气流组织模式有利于消除城市热量积累，平衡温度分布。大气颗粒物的滞留是园林植物调节微气候的重要功能，植物叶片表面的绒毛、蜡质和凹凸结构能够吸附空气中的灰尘颗粒，一般情况下，园林绿地内的粉尘含量比非绿地低40-50%，植物群落对大气颗粒物的净化作用减少了空气中的悬浮物，提高了大气透明度，改善了局地的光热条件。植物群落的立体结构对微气候调节效果具有重要影响，不同高度的植物层次形成了复杂的空间结构，产生了独特的小气候环境，高大乔木形成的遮阴效应与灌木、地被植物的地表覆盖作用相互配合，共同调节林下空间的温湿度变化，植物的三维空间配置影响着空气的流动方式和热量传递效率，形成了特征各异的微气候单元。

三、形成低温凉岛区

低温凉岛效应是园林植物在城市气候调节中的典型表现，大面积的园林绿地能够形成明显的温度梯度，使绿地中心区域的温度显著低于周边建筑区，这种温度差异在夏季晴朗天气条件下最为明显，绿地中心区域的气温可比周边区域低3-7℃。低温凉岛的形成过程涉及复杂的热量平衡机制，植物群落通过改变地表能量收支特征，实现了局地温度的有效调控，植物覆盖密度是影响低温凉岛强度的关键因素，研究发现，当植物覆盖率达到60%以上时，绿地的降温效果开始显著增强[3]。高密度的植物群落不仅能够有效减少地表的太阳辐射吸收，还能通过植物生理活动带走大量热量，绿地面积的增加能够扩大低温凉岛的影响范围，形成更大范围的温度调节效应。低温凉岛区与周边区域之间的温度差异会引起气压差，进而形成局地环流系统，较冷的空气在重力作用下向四周扩散，带动周边区域的降温，这种温度驱动的气流运动有助于消除城市热量的局部积累，改善区域温度分布。低温凉岛效应的强度随时间和季节变化而变化，在午后和夏季达到最大值，植物群落的空间结构对低温凉岛的形成具有重要影响，垂直方向上的多层次配置能够形成复杂的热量传递通道，增强绿地的降温效果，水平方向上的合理布局则有助于扩大低温区的影响范围，实现更大尺度的温度调节。绿地的形状和连通性也会影响低温凉岛的形成效果，规则、连续的绿地形态往往具有更好的降温效果。

四、优化绿地群落层次结构

园林植物群落的层次结构优化是提升绿地生态效益的重要途径，合理的植物配置需要考虑乔木、灌木和草本植物的空间组合关系，形成立体的绿化结构。多层次的植物群落不仅能够提高单位面积的绿量，还能通过不同植物类型的功能互补，实现更好的生态效益，植物群落的垂直层次越丰富，其调节环境的能力就越强。乔木作为群落的主体，在空间结构中占据最重要的地位，高大乔木的冠层能够形成良好的遮阴效果，显著降低地表温度，不同高度的乔木搭配可以形成高中低层次分明的空间结构，增加绿化的立体感，常绿乔木与落叶乔木的合理配比则可以保证绿地全年的生态效益。选择叶片浓密、树冠开展的树种，能够获得更好的降温效果，灌木层的配置对于丰富植物群落结构具有重要作用，灌木可以填充乔木之间的空间，增加绿化的密度和层次感。花灌木的应用既能提供景观效果，又能为生物多样性提供栖息环境，灌木的高度、形态和种类的选择需要与乔木层形成良好的空间过渡，避免出现生态死角。地被植物和草本层的配置能够实现地表的全面覆盖，草坪不仅具有良好的景观效果，还能减少地表的热量反射，多年生草本植物和地被植物的混植可以增加植物群落的稳定性，提高绿地的生态功能，地表层植物的选择需要考虑耐践踏、耐荫等特性，确保在复杂环境下的持续生长。

结论：园林植物在缓解城市热岛效应中扮演着不可或缺的角色，其独特的生理生态功能使其成为调节城市热环境的天然空调。通过对植物群落结构的优化设计，可以最大限度地发挥绿地的降温增湿效益，本文系统分析了园林植物在多个尺度上的热岛缓解机制，为园林绿地规划提供了理论依据。城市园林建设应着眼于营造复合型、多层次的植物群落，加强乔灌草的合理搭配，提高植物覆盖度，以期获得最佳的生态效益，只有科学布局园林绿地，优化植物配置方案，才能真正实现城市"清凉岛"的愿景，为塑造宜居的城市环境贡献力量。

参考文献：

[1]廉洪朋,姬园园,张海霞.绿化植物配置在城市园林景观设计中的应用[J].工程技术研究,2020,5(11):2-3.

[2]苏王新,常青,刘筱,等.城市蓝绿基础设施降温效应研究综述[J].生态学报,2021,41(7):16-17.

[3]蒋粤闽.城市绿地中的植物配置对微气候调节的影响分析[J].分子植物育种,2024(4):1306-1311.