黃露璐 葉勁楓 蔡鑫 蔡如 馮穎竹

摘要 [目的]探究南寧羅漢松園的小氣候，為植物主題園營造適宜的小氣候環(huán)境提供理論依據(jù)。[方法]通過對南寧羅漢松園不同片區(qū)夏秋季溫濕度的實地觀測，分析羅漢松園的溫濕度日變化特征，研究溫濕度隨高度的變化和不同片區(qū)的分布特點。[結(jié)果]秋季的人體舒適度整體較夏季高;不同片區(qū)中，羅漢松區(qū)整體的人體舒適度為最佳;距離地面不同高度的人體舒適度不同，但總體差別不大。羅漢松在夏秋季可有效降低空氣溫度，增加空氣相對濕度。[結(jié)論]可據(jù)不同的季節(jié)和時間段得出最佳觀賞時段及路線;可適當增加羅漢松植物與其他園林要素搭配的比例，通過營造羅漢松園小氣候，增加人體舒適度，提升游客觀賞園林的體驗感;在植物景觀規(guī)劃設計中，依據(jù)小氣候效益適當選擇種植羅漢松植物。

關鍵詞 人體舒適度;小氣候;園博會;植物主題園;羅漢松園

中圖分類號 TU-986? 文獻標識碼 A? 文章編號 0517-6611（2021）13-0127-07

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.13.031

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Study on Microclimate of Nanning Podocarpus Garden Based on Human Comfort

HUANG Lu lu1，YE Jin feng2，CAI Xin2 et al

（1. Horticulture and Landscape Architecture， Zhongkai University of Agriculture and Engineering， Guangzhou， Guangdong 510225;2. Pubang Landscape Architecture Co.，Ltd.， Guangzhou， Guangdong 510627）

Abstract [Objective]To explore the microclimate of Nanning podocarpus garden， and provide a theoretical basis for creating a suitable microclimate environment for the plant theme garden. [Method]Through the field observation of temperature and humidity in summer and autumn in different areas of Nanning podocarpus garden， the diurnal variation characteristics of temperature and humidity in Nanning podocarpus garden were analyzed， and the variation of temperature and humidity with height and the distribution characteristics of different areas were studied. [Result] The overall human comfort in autumn was more comfortable than that in summer. The overall human comfort in Podocarpus district was the best in different areas. The human comfort at different heights from the ground was different， but the overall difference was not significant. In summer and autumn， Podocarpus can effectively reduce air temperature and increase air relative humidity. [Conclusion] The best viewing time and route can be provided according to different seasons and time periods. It can also appropriately increase the proportion of plants matching with other garden elements. By creating a microclimate of Nanning podocarpus garden， it can increase the comfort level of human body and enhance the tourists' experience of viewing the garden. In the planning and design of plant landscape， the planting of Podocarpus macrophyllus was suitable according to the microclimate benefit.

Key words Human comfort;Microclimate;Garden Expo;Botanical theme garden;Podocarpus garden

第十二屆南寧園博會自開幕以來，開園期間人流量大，是南寧人民休閑娛樂的好去處。其中，羅漢松園位于南寧園博會主入口，是園區(qū)的重要節(jié)點之一?！叭碎g四月芳菲盡，山寺桃花始盛開”白居易早在《大林寺桃花》中提到因所處的高度不同，氣溫具有垂直分布的特點。因此，該研究選取南寧羅漢松園進行人體舒適度探究，重點關注夏秋季節(jié)不同高度的小氣候?qū)θ梭w舒適度的影響。

近年來，有關學者對小氣候及人體舒適度進行研究，吳仁武等[1]對竹類植物群落的夏季微氣候特征和熱舒適度調(diào)節(jié)進行了研究，杜萬光等[2]探討了公園綠地夏季典型天氣下小氣候及人體舒適度情況，彭海峰等[3]選擇校園環(huán)境中6類不同植物群落結(jié)構(gòu)空間的小氣候要素進行實測，并結(jié)合人體舒適度調(diào)查問卷，分析不同校園活動空間的人體舒適度，主要集中于某一特定季節(jié)的植物群落、不同空間的小氣候特征以及影響人體舒適度因素研究，對于小氣候及人體舒適度在不同季節(jié)的特征及不同高度分布規(guī)律研究較少。筆者通過對小氣候要素進行實測，總結(jié)小氣候隨高度的變化規(guī)律，探討羅漢松園的小氣候特征及其對人體舒適度的影響，以期為市民休閑出行活動的舒適體驗和城市展園中植物主題園的植物規(guī)劃設計提供理論參考。

1 研究區(qū)概況與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

羅漢松園（圖1、2）占地面積約為1.6 hm2，位于園博園東大門即主入口，取青松迎客之意，為入園第一景。園內(nèi)東部以羅漢松為主，北部四圍合院，南部山水兼長，借助場地原有的礦坑谷地、平緩坡地及林地等，“經(jīng)營”羅漢松、瀑布、溪澗、錦鯉池、棧道等與之結(jié)合[4]。以寓意吉祥長壽、繁榮昌盛的羅漢松為主體，結(jié)合礦坑生態(tài)修復，融入寫意山水詩意造園的理念，營造喜迎賓客的羅漢松專類園。

1.2 觀測方法

1.2.1 試驗對象。

為了研究不同下墊面空氣溫濕度隨著高度的分布特點以及不同下墊面的人體舒適度，將羅漢松園分為4個片區(qū)，選擇各片區(qū)的相對中心位置設為固定試驗點并做好標記（圖3）。其中，硬質(zhì)廣場區(qū)和草坪區(qū)設置為對照（CK）。為了使研究結(jié)果能對風景園林規(guī)劃設計中的人體舒適度設計提供參考，選擇0.5、1.5 m為測定高度。通過實地調(diào)查，觀測點概況見表1。

1.2.2 測定時間及內(nèi)容。

按照相關測定規(guī)范，采用定點定位觀測方法，利用建大仁科溫濕度記錄儀（型號Cos-03-*）測定溫度、相對濕度等各項氣象因子。溫度測定范圍為-10～45 ℃，精度為±0.1 ℃;相對濕度測定范圍為0～100%，精度為±1.5%。為減小誤差，選取2019年8月23—25日（夏季3 d）、11月1—3日（秋季3 d）（表2）進行連續(xù)觀測，于南寧園博園的營業(yè)時間（09：00—18：00） 1 h對4個片區(qū)進行同步測定，1 d測定10次，每次測定均在正點前后10 min內(nèi)完成，每測定點在距離地面0.5、1.5 m處進行觀測。

在4個實測點分別用4臺USB溫濕度記錄儀（編號為1～4）進行測量記錄，將USB溫濕度記錄儀的自動記錄間隔設置為30 s，每隔30 s分別在實測點的0.5、1.5 m高度處放置儀器。每個實測點1人手持測量儀器及塔尺，每接近整點時刻，試驗人員提前到實測點準備，待數(shù)據(jù)平穩(wěn)及整點時刻進行儀器記錄數(shù)據(jù)。

1.2.3 人體舒適度評價指標。

南寧屬濕潤亞熱帶季風氣候，根據(jù)《中國建筑熱環(huán)境分析專用氣象數(shù)據(jù)集》[5]可得到南寧市典型氣象。據(jù)有關學者分析可知，南寧1年持續(xù)高溫時間較長，月均氣溫最高值出現(xiàn)在6—9月，全年基本都處于濕度較高的狀態(tài)[6]。因此，羅漢松園夏季潮濕悶熱，人體舒適度受到影響。南寧秋季氣候溫和[7]，在秋季的羅漢松園內(nèi)人體感受適宜。

人類的身體健康受氣候等因素的影響大，當氣象因子如溫度、濕度、太陽輻射、風、氣壓、空氣負離子濃度等發(fā)生顯著變化時，會影響人體健康[8]。其中，外界環(huán)境中的溫度和相對濕度在一定程度上影響人體內(nèi)外的熱平衡狀態(tài)，即小氣候人體舒適度[9]。關于人體舒適度的預報公式有很多，該研究采用人居環(huán)境氣候舒適度作為評價指標（GB/T 27963—2011），其等級劃分是按照中國氣象局規(guī)定的統(tǒng)一標準（表3）。

I=T-0.55×（1-RH）×（T-14.4）

式中，I表示溫濕指數(shù)，保留1位小數(shù);T表示某一評價時段平均溫度，℃;RH表示某一評價時段平均空氣相對濕度，%[10]。

2 結(jié)果與分析

2.1 園內(nèi)空氣溫度的時空分布特征

2.1.1 不同高度空氣溫度的日變化特征。

從圖4、5可見，夏季高度為0.5、1.5 m的空氣溫度均隨時間呈先上升后下降的單峰形變化;秋季則呈先上升后下降的近“M”形雙峰變化。夏秋季距離地面0.5 m處的空氣溫度均低于1.5 m處。在同一時間內(nèi)，夏季羅漢松園內(nèi)高度為0.5和1.5 m的溫差整體呈逐漸減小趨勢，其中09：00溫差最大，為1.4 ℃，18：00溫差最小且趨于相同;秋季羅漢松園內(nèi)二者高度的溫差整體呈減小—增大—減小趨勢。夏季的日溫度均比秋季的日溫度高。夏季日溫度變化的峰數(shù)較多;秋季日溫度變化的峰數(shù)較少。

2.1.2 空氣溫度的空間分布特征。

由圖6、7可以看出，羅漢松園內(nèi)不同片區(qū)在夏季距離地面高度為0.5和1.5 m的溫度日間動態(tài)均呈多峰形變化。距離地面高度為0.5 m，在12：00—14：00 1號點的溫度變化最大，升溫2.9 ℃，4號點的溫度變化1.3 ℃，4號點的溫度為全園最高，且在14：00達全園全天最高溫度，達39.5 ℃。在14：00—18：00 1號點與4號點的溫度均高于2、3號點。

由圖8、9可知，距離地面高度為1.5 m，12：00—14：00 1號點的溫度變化最大，升溫2.7 ℃;4號點的溫度升高1.3 ℃，4號點的溫度為全園最高，且在14：00為全園全天的最高空氣溫度，達40.3 ℃。15：00—18：00 2、3號點的溫度均低于1、4號點。夏季溫差整體呈上升—下降—上升—下降的趨勢。

從圖10～13可以看出，羅漢松園內(nèi)不同片區(qū)在秋季距離地面0.5、1.5 m的溫度日變化呈近“M”形變化。秋季距離地面0.5 m處，15：00不同片區(qū)的溫差最大，為2.1 ℃;其次在12：00的溫差為1.7 ℃;10：00、17：00片區(qū)之間的溫差為1.5 ℃;09：00、14：00，片區(qū)之間的溫差為1.4 ℃。秋季高度為1.5 m處，3號點在09：00的空氣溫度最低，為24.1 ℃;1號點在15：00的空氣溫度最高，達32.0 ℃。15：00不同片區(qū)的溫差最大，為2.7 ℃;其次在14：00的溫差為1.8 ℃;12：00片區(qū)之間的溫差為1.7 ℃;10：00片區(qū)之間的溫差為1.6 ℃。

距離地面0.5 m的溫度變化中，由圖6、10對比可知，1號點在夏季14：00達到38.8 ℃，秋季15：00達到31.5 ℃;2號點的夏季溫度在11：00—12：00處于降低狀態(tài)，而秋季該時段溫度升高;在12：00—13：00 2號點夏季溫度處于升高狀態(tài)，而秋季在該時段的溫度降低;2號點在夏季11：00達到最高溫38.4 ℃，秋季則在12：00達到最高溫31.1 ℃。無論夏季還是秋季，3號點的溫度變化趨勢相近;09：00—11：00溫度處于升高狀態(tài);12：00—16：00的溫度變化趨于平緩，溫差不大;16：00—18：00溫度逐漸降低。12：00—16：00 4號點的溫度變化速率不大，夏季呈現(xiàn)升溫趨勢，秋季則呈降溫趨勢。

距離地面1.5 m的溫度變化中，由圖8、12對比可知，1號點的夏季溫度在09：00—14：00處于升高狀態(tài)，在14：00達到最高溫38.9 ℃;1號點的秋季溫度在09：00—15：00處于升溫—降溫—升溫狀態(tài)，15：00達到最高溫32.0 ℃。11：00—13：00 2號點夏季呈現(xiàn)升溫趨勢，秋季呈降溫趨勢;2號點夏季在14：00達到最高溫，為38.9 ℃，秋季最高溫在12：00，達31.4 ℃。3號點在夏秋季節(jié)的整體溫度變化趨勢相近;3號點夏季09：00—13：00處于升溫狀態(tài)，在13：00—18：00的溫度逐漸降低;秋季在09：00—12：00處于升溫狀態(tài)，12：00—13：00和16：00—18：00處于降溫狀態(tài)，13：00—16：00溫度變化不大，趨于平緩。4號點夏秋季節(jié)在09：00—11：00處于升溫，夏季增溫速率快，秋季增溫速率較慢;16：00—18：00處于降溫狀態(tài)，夏秋季節(jié)降溫速率相近。

2.2 園內(nèi)空氣濕度的時空分布特征

2.2.1 不同高度空氣濕度的日變化特征。

由圖14可知，夏秋季距離地面0.5、1.5 m的空氣濕度均隨時間呈先下降后上升的變化趨勢，09：00時二者均達到全天最高濕度，在夏季分別為71.7%和65.4%，秋季分別為71.3%和69.0%。夏季羅漢松園在14：00平均濕度最低，僅47.2%，在09：00平均濕度最高，為67.3%。秋季羅漢松園在14：00平均濕度最低，僅46.7%，在09：00平均濕度最高，達70.2%。整體而言，夏秋季距離地面0.5 m處的空氣濕度高于距離地面1.5 m處。

2.2.2 空氣濕度的空間分布特征。

從圖15可以看出，羅漢松園內(nèi)不同片區(qū)夏季在距離地面0.5 m處的濕度日間動態(tài)呈先下降后上升的變化趨勢。3號點的空氣濕度均高于其他測點的空氣濕度;09：00—11：00 2號點的空氣濕度最低;在13：00—18：00全園空氣濕度表現(xiàn)為3號點>2號點>4號點>1號點。3號點09：00的空氣濕度是全園最高，為75.0%;1號點在14：00的空氣濕度是全園最低，為46.2%。

從圖16可以看出，羅漢松園內(nèi)不同片區(qū)在夏季距離地面為1.5 m的濕度日間動態(tài)呈先下降后上升的變化趨勢。1號點在09：00的空氣濕度為全園全天最高，為67.9%;4號點于14：00的空氣濕度為全園全天最低，僅43.0%。09：00—12：00 1號點的空氣濕度最高;13：00—18：00 3號點的空氣濕度最高。

由圖17可以看出，羅漢松園內(nèi)不同片區(qū)在秋季距離地面0.5 m的濕度日間動態(tài)呈先下降后上升的變化趨勢。09：00—12：00全園的相對濕度下降，且下降速率較快;12：00—16：00全園的相對濕度變化平緩;16：00—18：00全園的相對濕度增大。3號點在09：00—17：00的空氣濕度高于其他3個測點，在09：00的空氣濕度是全園全天最高，為75.7%;1號點在15：00的空氣濕度是全園全天最低，僅44.9%。

由圖18可以看出，羅漢松園內(nèi)不同片區(qū)在秋季距離地面1.5 m的濕度日間動態(tài)呈先下降后上升的變化。3號點在09：00的空氣濕度為全園全天最高，為72.0%;1號點在15：00的空氣濕度為全園全天最低，為43.5%。09：00—18：00 3號點的空氣濕度最高;在14：00—18：00 1號點的空氣濕度最低。

2.3 園內(nèi)人體舒適度的日變化特征

2.3.1 夏季人體舒適度的特征。

由圖19、20可以看出，夏季在距離地面0.5、1.5 m的溫濕指數(shù)均高于27.5，在09：00—13：00 1號點在距地面0.5、1.5 m的溫濕指數(shù)最低;在13：00—17：00 2號點的溫濕度指數(shù)在距離地面0.5 m為最低;在15：00—17：00 2號點在距離地面1.5 m最低;在16：00—18：00 3號點與2號點在距離地面0.5 m的溫濕指數(shù)相近;在15：00—18：00 3號點與2號點在距離地面1.5 m的溫濕指數(shù)相近。相比于CK（1、4號點），2、3號點均能降低溫濕度指數(shù)，這種調(diào)節(jié)效果在一定程度上能緩解高溫所致的悶熱感，但效果并不明顯。

2.3.2 秋季人體舒適度的特征。

由圖21、22可以看出，秋季在距離地面0.5、1.5 m的溫濕指數(shù)較適宜。秋季距地面0.5、1.5 m 3號點的溫濕指數(shù)為最低，且3號點僅在12：00會感到熱，其他時間較為舒適;在13：00—18：00 2號點高度為0.5、1.5 m的溫濕指數(shù)與3號點相近，2號點距地面0.5、1.5 m在12：00和14：00會感到熱，距地面高度為1.5 m在16：00會感到熱，其他時間均較為舒適;相比于CK（1、4號點），2、3號點均能降低溫濕度指數(shù)，這種調(diào)節(jié)效果在一定程度上能緩解不舒適感，且緩解效果較夏季明顯。

3 討論

3.1 夏秋季節(jié)的羅漢松園人體舒適度

人體舒適是大氣候背景下，小氣候因子與風景園林之間相互作用的結(jié)果[11]。通過對夏秋季南寧羅漢松園人體舒適度的分析得出，在夏季13：00前，羅漢松園硬質(zhì)廣場的人體舒適度均比草坪區(qū)、羅漢松區(qū)、搭配羅漢松的草坪區(qū)要高;在夏季13：00后，搭配羅漢松的草坪區(qū)、羅漢松區(qū)的人體舒適度高于其他片區(qū)，即在環(huán)境溫度逐漸升高時，羅漢松植物發(fā)揮了改善人體舒適度的效果;在秋季，距離地面0.5 m各片區(qū)的人體舒適度差別不大，但秋季的人體舒適度整體比夏季高。相較于其他片區(qū)，羅漢松區(qū)整體的人體舒適度佳，其次為搭配羅漢松的草坪區(qū);不同高度的人體舒適度不同，但總體差別不大。

3.2 不同高度各片區(qū)的羅漢松園小氣候

通過實測分析表明，夏季在13：00后，搭配羅漢松的草坪區(qū)與羅漢松區(qū)交替是全園溫度最低的片區(qū)，在夏季12：00—16：00草坪區(qū)為全園最高溫度的片區(qū);在距離地面0.5 m，羅漢松區(qū)的相對濕度為全園最高;在距離地面1.5 m，夏季13：00—18：00全園最高的相對濕度片區(qū)是羅漢松區(qū);在秋季，羅漢松區(qū)的相對濕度均為全園最高。

3.3 羅漢松園的人體舒適度與小氣候的關系

有學者在各地區(qū)廣泛證實了植物具有顯著的降溫增濕效應[12-13]，該研究結(jié)果表明，羅漢松植物在夏秋季可有效降低空氣溫度并增加空氣相對濕度，即羅漢松植物具有顯著的降溫增濕作用。在炎熱的夏季，園內(nèi)通過羅漢松植物所產(chǎn)生的小氣候，在一定程度上可減緩燥熱感，從而改善人體舒適度;在涼爽的秋季，羅漢松園內(nèi)的小氣候亦能提升人體舒適度，夏季提升人體舒適度的效果不如秋季。

4 結(jié)論

通過對南寧羅漢松園溫濕度的實測與分析，重點研究了夏秋季節(jié)人體舒適度與園內(nèi)小氣候的關系及溫濕度隨地面高度的變化，得出不同季節(jié)、不同時間段的最佳觀賞時段及路線，從而組織游客的行為活動，以間接提升游客的人體舒適度，達到更好地觀賞園內(nèi)景色的效果;也可適當增加羅漢松植物與其他園林要素搭配的比例，通過營造羅漢松園小氣候，增加人體舒適度，提升游客觀賞園林的體驗感;羅漢松植物在夏秋季節(jié)具有顯著的降溫增濕作用，因此在植物景觀規(guī)劃設計中，可依據(jù)該小氣候效益適當選擇種植羅漢松植物。

該研究主要針對小氣候因子中的溫度、濕度，未考慮風力、光照等，雨天會影響空氣的溫濕度，存在一定的局限性，因此后續(xù)研究可結(jié)合小氣候的多種因子、天氣情況，更深層次、更全面地探討植物主題園羅漢松園的小氣候特征及其對人體舒適度的影響。關于營造適合人體舒適度的小氣候的方式方法有待于進一步研究，從而不斷完善理論體系。

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