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摘 要：选择夏季对旗山森林公园福建柏林内外小气候因子以及人体舒适度指数进行了数据分析，并与市区广场进行对此，结果表明：夏季福建柏林内外与广场的温度日均值大小为：广场>林缘>林内;福建柏林内与市区广场相比，降温幅度为8.21～11.73℃;林缘与市区广场相比，降温幅度为7.42～10.34℃;林缘日均值为24.39℃，林内分别比林缘和广场降温24.21%、1.37%。从相對湿度变化来看：广场<林缘<林内，广场相对湿度日均值为68.57%，林缘相对湿度日均值为84.91%，林内相对湿度日均值为88.27%。从风速变化来看：广场的日均值最大，日变化范围在0～0.85m/s;林缘平均风速次之，日均值为0.39m/s;林内平均风速最小，日均值为0.21m/s;林内较林缘相比，风速降低35.41%;林内较广场相比，风速降低54.21%;林缘较广场相比，风速降低27.21%;从光照强度变化来看：林内光照强度的日均值为1371.68lux，，林缘光照强度的日均值为4582.01lux，广场光照强度的日均值为17641.63lux。说明夏季福建柏林内较林缘和广场具有明显的降温增湿，缓解城市热岛效应的作用。

关键词：夏季;森林公园;福建柏;人体舒适

中图分类号 S79 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2019）17-0139-04

城市热岛效应作为城市气候的典型特征之一，越来越受到人们的重视。其形成的原因主要有以下2个方面：一是在现代化大都市中，随着人口密度的增大，人们的生理活动和日常生活所散发出来的热量[1];二是城市中钢筋混凝土的建筑群密集，沥青和水泥路面相比有植被的下垫面吸收更多的热量，而且其反射率小，吸收率大，使得城市白天吸收储存太阳能较多，而夜晚降温缓慢，白天与夜间温差较小[2]。有研究表明，城市森林作为改善生态环境的主体，对调节局地小气候，提高人体舒适度等方面起到了有效的促进作用[3]。

福建柏为柏科福建柏属，是南方常见的庭院树种之一，具有生长快、树形美观、适应性极强等特点，是国家重点保护濒危树种之一，目前主要分布在海拔400～750m的高山上[4]。本研究以福建柏林为研究对象，通过对其小气候因子包括空气温湿度、风速、光照强度以及人体舒适度等的日变化规律的研究，并与市区空旷地广场进行对比，了解其调节小气候、缓解热岛效应的作用，为研究福建柏用于夏季人调节体舒适度提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 研究区概况及样地选择 研究区位于闽侯南屿境内的福州旗山森林公园（E119°6′28′，N26°4′08′），面积约3600hm2，年均气温16～20℃，年均日照时数在1700～1980h，年均降水量900～2100mm，年相对湿度在75%～80%，无霜期长达326d，海拔500～800m，夏季（6—9月）以晴热高温天气为主，日均气温25～34℃，日均相对湿度约75%，日均日照数在188～2120h。研究样地选在位于旗山森林公园海拔700m高处的福建柏林，树高15～20m，胸径16～34cm，郁闭度0.96。地被覆盖以白楠木、山茶等为主，植物群落调查方法参照《生态学试验与实习》。在福建柏林内设置6个重复，每个重复相隔5m，呈“品”字形排列;距福建柏林1、3、5m远处的水泥步道作为林缘对照点。林内样地及其植物种类概况见表1。

1.2 指标测定及综合评价 2016年8月，选择晴朗无风的天气10d，每天7∶00至次日5∶00，每隔2h分别对林内外和市区广场的空气温湿度、风速、光照等环境因子进行同步监测。每个时刻每个监测点的环境因子重复观测3次，取3次观测的平均值，夏季福建柏林内、林缘的日变化取10d观测的平均值。

1.3 人体舒适度指数评价方法 人体舒适度指标涉及空气温、湿度和风速3个气象指标，测试仪器采用美国产的NK5920便携式气象测定仪（Kestrel3500 pocket weather meter）：温度测定范围为-30～60℃，分辨率为0.1℃;湿度（相对湿度）测定范围为0～100%，分辨率为0.1%RH;风速测定范围为0.40～40m/s，分辨率为0.1m/s。每个监测点待仪器显示的数值稳定后连续读取3组数据。人体舒适度指数的计算方法参照陆鼎煌提出的综合舒适度指数公式[5]：

S=0.6（"T-24|）+0.07（|H-70|）+0.5（|V-2|）         （1）

式中：S为综合舒适度指数;T为气温，℃;RH为相对湿度，%;V为风速，m/s。将舒适度等级划分为5个等级，舒适度指数越小，人体感觉舒适程度越高，反之越低。

1.4 数据统计分析 本研究应用Microsoft Excel 2010进行温湿度、舒适度指数日变化的图表制作，分别采用SPSS 21.0、Origin 9.0和Microsoft Excel 2010软件对气象因子和舒适度指数的相关性进行分析。

2 结果与分析

2.1 福建柏林内外与广场的温度变化 从图1可以看出，夏季福建柏林内外与广场的温度日均值大小为：广场>林缘>林内，福建柏林内与市区广场相比，降温幅度为8.21～11.71℃，林内日均值为23.56℃，林内温度日变化范围为21.17～24.77℃;林缘与市区广场相比，降温幅度为7.41～10.34℃，林缘日均值为24.39℃，林缘日变化范围为23.21～26.72℃。林内分别比林缘和广场降温24.21%和1.37%。从3种样地全天各个时刻的差异性分析可以得出，广场全天各个时刻与林内外差异极显著（p<0.01），林内外在在全天各个世间段差异不显著。市区广场与福建柏林内外温度的显著性分析表明：夏季福建柏较空旷地降温效果明显，林缘同林内一样，由于距离林内较近，其降温效果也较明显。

2.2 福建柏林内外与市区广场相对湿度变化 夏季3种样地相对湿度大小排序为：广场<林缘<林内，广场相对湿度日均值为68.57%，林缘相对湿度日均值为84.91%，林内相对湿度日均值为88.27%;林内相对湿度日变化范围为81.03%～93.57%，林缘相对湿度日变化范围为75.15%～90.21%，广场相对湿度日均值范围为56.12%～82.76%;从全天日变化规律来看，与温度日变化相反，3种样地均是早晚高，中午低，且最低值均出现在光照最强的13∶00，最高值出现在早晨7∶00，这种日变化规律这主要与太阳高度角和植物的蒸腾作用有关。

从福建柏林内外与广场的差异性比较分析来看，广场在全天各个时间段均与林内外极显著（p<0.01），尤其在中午前后差异性最大，林内与林缘在11∶00—13∶00时间段差异显著（P<0.05），可以看出，在炎热的夏季林内有明显的增湿效果，林缘的增湿效果虽不及林内，但其作用也不能忽略，尤其较空旷地的市区相比，相对湿度较大。

2.3 福建柏林内外与市区广场平均风速变化 从图1可以看出，广场和林缘的日均风速较大且日变化较剧烈，尤其是广场的日均值最大，达到0.59m/s，日变化范围为0～0.75m/s，夜间风速变化更剧烈且值高于白天，全天最大值出现在13∶00时刻，值为0.75m/s，最低值出现在7∶00时刻，值为0m/s;林缘平均风速次之，日均值为0.39m/s，最大值出现在15∶00时刻，值为0.47m/s，最小值出现在19∶00时刻，值为0.18m/s，日变化范围为0.18～0.43m/s;林内平均风速最小，日均值为0.21m/s，日变化范围为0.12～0.31m/s，最大值出现在9∶00时刻，值为0.31m/s，最小值出现在19∶00时刻，值为0.12m/s，日变化范围为0.12～0.31m/s。林内较林缘相比，风速降低35.41%，林内较广场相比，风速降低54.21%，林缘较广场相比，风速降低27.21%。

从福建柏林内外与广场的平均风速差异性比较分析来看，广场在全天各个时间段均与林内差异极显著（P<0.01），尤其在11∶00—15∶00时间段差异性最大，林缘与广场除了17∶00以外其余时间段差异均极显著（P<0.01），林内与林缘在13∶00—17∶00时间段差异极显著（P<0.01），其余时间差异显著（P<0.05），以上分析可以看出，在炎热的夏季林内有明显的降低风速的作用，林缘的降低风速效果次之。

2.4 福建柏林内外与市区广场光照强度变化 从图1可以看出，3种样地的光照广场最强，林缘次之，林内最小，但是均在11∶00—13∶00时间段出现峰值。林内光照强度的日均值为1371.68lux，变化范围为95.61～6768.12lux，最大值出现在13∶00，最低值出现在19∶00;林缘光照强度的日均值为4582.01lux，变化范围为432.11～6128.22lux，最大值出现在11∶00，最低值出现在19∶00;广场光照强度的日均值为17641.63lux，变化范围为463.21～34957lux，最大值出现在11∶00，最低值出现在19∶00。从竹林内外与广场的光照强度差异性比较分析来看，广场与林内在9∶00—15∶00时间段差异极显著（P<0.01），其余时间段差异不显著，广场与林缘在9∶00—15∶00时间段差异极显著（P<0.01），其余时间段差异不显著，林内与林缘在11∶00时刻差异极显著（P<0.01），其余时间段差异不显著。说明在夏季，由于植物生理活性较强，茂密的枝叶有效的阻挡光照强度[6]。

2.5 福建柏林内外和广场的舒适度变化 根据陆鼎煌提出的综合舒适度指数计算公式，可以计算出夏季全天各个时刻3种样地的人体舒适度S值[7]。S值反映了1d中不同时刻的舒适度状况，为居民选择合适的游憩时间提供数据支持[8]。参考S值与舒适度等级的关系，可以得出，在夏季S值最大人体感觉越不舒适，反之越舒适[9-11]。

从表3可以看出，3种不同的下垫面，以及在不同气温、相对湿度、风速以及光照的综合作用下，表现出很大的差异。全天各个时刻广场的舒适度值均高于林缘和林内，林缘的值高于林内。上午7∶00—15∶00时间段3种样地的均值逐渐升高，到15∶00前后达到峰值。林内和林缘全天各个时刻均属于Ⅰ级水平，林内均值为2.53，林缘的均值为3.27，广场在11∶00—15∶00和3∶00属于Ⅱ级水平，其余时间段属于Ⅰ级水平。说明在炎热的夏季福建柏林内外气温较低，风速较小，相对湿度较大，综合环境都较舒适，尤其是福建柏林内植物有明显的缓解热岛效应的作用，尤其早晨在5∶00—7∶00时间段空气较凉爽清新、风速较弱、光照不强，适合游客在此处进行锻炼以及开展各项娱乐活动。

3 结论与讨论

（1）从夏季3种样地的温度变化来看：夏季福建柏林内外与广场的温度日均值大小为：广场>林缘>林内，福建柏林内与市区广场相比，降温幅度为8.21～11.71℃，林内日均值为23.56℃，林内温度日变化范围为21.17～24.77℃;林缘与市区广场相比，降温幅度为7.41～10.34℃，林缘日均值为24.39℃，林缘日变化范围为23.21～26.7℃。林内分别比林缘和广场降温24.21%和1.37%。

（2）从夏季3种样地的相对湿度变化来看：广场<林缘<林内，广场相对湿度日均值为68.57%，林缘相对湿度日均值为84.91%，林内相对湿度日均值为88.27%;林内相对湿度日變化范围为81.03%～93.57%，林缘相对湿度日变化范围为75.15%～90.21%，广场相对湿度日均值范围为56.12%～82.76%。

（3）从夏季3种样地的风速变化来看：广场的日均值最大，日变化范围为0～0.75m/s，林缘平均风速次之，日均值为0.39m/s，林内平均风速最小，日均值为0.21m/s，林内较林缘相比，风速降低35.41%，林内较广场相比，风速降低54.21%，林缘较广场相比，风速降低27.21%。

（4）从夏季3种样地的光照强度变化来看：林内光照强度的日均值为1371.68lux，变化范围为95.61～6768.12lux，林缘光照强度的日均值为4582.01lux，变化范围为432～6128.22lux，广场光照强度的日均值为17641.63lux，变化范围为463～34957lux，最大值出现在11∶00，最低值出现在19∶00。

以上研究结果表明，福建柏林夏季有明显的降温增湿、缓解城市热岛效应的作用，林缘虽然在调节小气候方面不如林内效果显著，但其较无树木遮挡的裸露空旷地相对，还是有一定的降温增湿、调节小气候的作用，这主要是由于其距离福建柏林较近，树木的生理作用或多或少也会影响周边的环境[12-13]。由此可见，在城市市区尤其是炎热的夏季，组建植物配置合理的绿化广场，降低建筑的密度与人口数量，是提高城市生态环境，緩解热岛效应的有效手段。因此，在进行广场设计时，可在不影响游客活动空间的基础上，适当增加绿量，铺设草坪，搭配合理的植物配置，对提高游客舒适度，改善人体健康起到了积极的促进作用。

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（责编：张宏民）