洪昕晨，蘭思仁，陳凱，劉春，薛芮

(福建農(nóng)林大學(xué)園林學(xué)院，福建 福州 350002)

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群植樹木對(duì)聲環(huán)境優(yōu)化的研究

洪昕晨，蘭思仁，陳凱，劉春，薛芮

(福建農(nóng)林大學(xué)園林學(xué)院，福建 福州 350002)

摘要植物不僅滿足視覺觀賞體驗(yàn)，還可以吸塵降塵、降溫加濕、吸收有害氣體以及優(yōu)化周圍聲環(huán)境。分別在福建農(nóng)林大學(xué)中華名特優(yōu)植物園和福州市溫泉公園中選取具有代表性的6種植物群落，對(duì)其不同高度、不同寬度以及不同配置的植物群落對(duì)噪聲的衰減效果進(jìn)行綜合比較分析，以探究最佳的優(yōu)化聲環(huán)境的植物配置方式。結(jié)果表明：竹林的減噪效果最佳，其次是喬灌草型、喬草型、灌草型和灌木型，草坪型減噪效果較弱；較高的植物群落對(duì)噪聲的衰減作用更強(qiáng)，延續(xù)性更久；蓋度越大的植物群落對(duì)聲環(huán)境的優(yōu)化效果越好。

關(guān)鍵詞聲環(huán)境；植物配置；優(yōu)化

隨著城市化的不斷發(fā)展，無論是居住空間、商業(yè)空間還是城市干道周邊，噪聲污染的問題日漸嚴(yán)重。園林植物不僅可以凈化空氣，豐富城市景觀，還可以很大程度上削弱噪聲污染，形成一道天然的屏障，為人類提供安靜舒適的環(huán)境。植物通過對(duì)聲波的反射和吸收，對(duì)聲環(huán)境的優(yōu)化起到了重要作用。當(dāng)植物形成較為密閉的群落空間時(shí)，則可以有效反射聲波，猶如一道隔聲板。不同的植物群落組成對(duì)噪聲的減弱效應(yīng)程度不一，因此有必要對(duì)植物群落的聲源衰減特性和減噪效果進(jìn)行系統(tǒng)化的研究。本研究分別在福建農(nóng)林大學(xué)中華名特優(yōu)植物園和福州市溫泉公園中選取具有代表性的6種植物群落，對(duì)其不同高度、不同寬度以及不同配置的植物群落對(duì)噪聲的衰減效果進(jìn)行綜合比較分析，探究?jī)?yōu)化場(chǎng)所聲環(huán)境的最佳植物配置方式。

1研究地區(qū)自然概況

福州是福建省的省會(huì)，是我國最早的14個(gè)對(duì)外開放的沿海港口城市之一，全國綜合實(shí)力五十強(qiáng)城市，全國文明城市，福建省的政治、文化、科研中心。位于福建省東部，閩江下游沿岸，是中國東南沿海重要都市，中國歷史文化名城，介于25°15′—26°39′ N，118°08′—120°31′ E。東臨東海，與臺(tái)灣省隔海相望，西接泉州市，三明市、南平市，北接寧德市，南鄰莆田市，全市總面積約12 154 km2。

福州市氣候資源豐富，氣溫適宜，溫暖濕潤(rùn)，四季常青，雨量充沛，霜少無雪，夏長(zhǎng)冬短，無霜期達(dá)326 d。年平均日照數(shù)為1 700～1 980 h；年平均降水量為900～2 100 mm；年平均氣溫為16～20 ℃，最冷月1—2月，平均氣溫達(dá)6～10 ℃；最熱月7—8月，平均氣溫為24～29 ℃。極端氣溫最高42.3 ℃，最低-2.5 ℃。年相對(duì)濕度約77%。

2研究方法

2.1　測(cè)量?jī)x器

特級(jí)聲級(jí)計(jì)NL-21儀器量程為28～138 dB(A)，頻率范圍為20～8 000 Hz。

2.2　固定聲源的制作

持續(xù)按汽車?yán)?5 s將其聲音錄下，用軟件制作成持續(xù)的長(zhǎng)達(dá)1 min的噪音聲源。

2.3　測(cè)定方法

本研究于2015 年6—8月，每月選取5 d，選擇在10:00—16:00且避開交通高峰期的陰天無風(fēng)時(shí)進(jìn)行。在福建農(nóng)林大學(xué)中華名特優(yōu)植物園和福州市溫泉公園內(nèi)較為安靜的區(qū)域，一共選取6個(gè)寬度在6~8 m，長(zhǎng)度10 m的植物群落，分別為喬灌草型、喬草型、灌木型、灌草型、草坪型和竹林。

將固定聲源置于選取的植物群落內(nèi)側(cè)，距離內(nèi)部邊緣線1 m左右，即聲源側(cè)選擇觀測(cè)點(diǎn)A，距離地面高度1.2 m。采用特級(jí)聲級(jí)計(jì)NL-21，分別在固定聲源處、植物群落外距離聲源5 m、10 m、15 m、20 m處持續(xù)測(cè)定噪聲1 min，記錄平均值。經(jīng)測(cè)得固定噪聲源A=98.2 dB。在5 m到20 m處測(cè)定時(shí)，為減少誤差，每個(gè)點(diǎn)分別觀測(cè)3次，計(jì)算取得平均值。通過數(shù)據(jù)的分析和對(duì)比，研究聲環(huán)境優(yōu)化情況。

3結(jié)果與分析

3.1　不同群落結(jié)構(gòu)聲環(huán)境優(yōu)化的情況

植物群落對(duì)噪聲有很強(qiáng)的吸收作用。由表1可知，距離聲源20 m時(shí)空地對(duì)照組的噪音值為59.3 dB，分貝值較同距離其他類型測(cè)定的分貝值明顯偏高，減噪基本依靠空氣傳播消耗聲能。

研究結(jié)果表明(圖1)竹林的減噪效果是最好的，而且數(shù)值較為穩(wěn)定。在測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)竹林位于兒童游樂區(qū)與外圍交通系統(tǒng)的交界處，相對(duì)其他幾個(gè)類型的植物群落環(huán)境較喧鬧，但是測(cè)得數(shù)值最小，說明減噪效果最佳；灌木型中枝葉密集，生長(zhǎng)整齊，具有一定高度的灌木型減噪效果更好；各組合型中喬灌草型、喬草型、灌木型、灌草型進(jìn)行合理配置，結(jié)構(gòu)緊實(shí)、垂直面相互補(bǔ)充的減噪效果顯著，各個(gè)類型的植物群落在5~10 m過程中噪聲下降趨勢(shì)很明顯，都有很明顯的減噪效果，10~15 m時(shí)，喬灌草型差值大，且依舊保持明顯下降趨勢(shì)，再趨于平緩，說明喬灌草型搭配的植物群落吸收噪聲的延續(xù)性更長(zhǎng)久；草坪型相對(duì)很弱。

表1　不同群落搭配的聲環(huán)境情況

3.2　不同高度植物群落的聲環(huán)境優(yōu)化分析

本次對(duì)比試驗(yàn)選取同為5m寬的帶狀灌木型，植物配置都是假連翹(DurantarepensL.)和三角梅(BougainvilleaspectabilisWilld)。灌木型A高度1 m，為小型灌木叢；灌木型B高度為2.5 m，為較大型灌木叢。運(yùn)用同樣的測(cè)試方法研究其減噪效果。由圖2可以看出，相同寬度、相同植物種類配置的灌木型群落結(jié)構(gòu)，較高的灌木型B,對(duì)噪聲的衰減作用更強(qiáng)，延續(xù)性更久。

3.3　不同蓋度植物群落的聲環(huán)境優(yōu)化分析

蓋度是指植物地上部分垂直投影面積占地面的比例，受群落規(guī)模影響。本研究選取兩個(gè)喬灌草搭配結(jié)構(gòu)占比類似的植物群落，喬灌草型A的植物分別為紫葉李(PrunusCerasiferaf.atropurpurea)、黃楊(Buxussinica)、馬尼拉(Zoysiamatrella)，組成的群落規(guī)模較?。粏坦嗖菪虰的植物分別為細(xì)葉榕(Ficusmicrocarpa)、黃楊(Buxussinica)、馬尼拉(Zoysiamatrella)，組成的群落規(guī)模較大。由圖3可知，蓋度較大的喬灌草B型，20 m處時(shí)測(cè)得噪聲值為50.9 dB，較喬灌草A型數(shù)值低1.1 dB，說明喬灌草B型較A型對(duì)聲環(huán)境的優(yōu)化效果更好,即蓋度越大的植物群落降噪效果越好。

4結(jié)論與建議

噪聲的能量隨著傳播距離的增加而減少，噪聲的傳播距離與通過障礙物有關(guān)[2-4]。本研究通過對(duì)不同高度、不同寬度以及不同配置的植物群落對(duì)場(chǎng)所聲環(huán)境造成影響進(jìn)行分析，結(jié)果表明，竹林的減噪效果最佳，其次是喬灌草型、喬草型、灌草型和灌木型，草坪型減噪效果較弱；較高的植物群落對(duì)噪聲的衰減作用更強(qiáng)，延續(xù)性更久；蓋度越大的植物群落對(duì)聲環(huán)境的優(yōu)化效果越好。說明空曠地和群植樹木對(duì)噪聲的衰減效果是具有差異，且在距離聲源不同范圍內(nèi)，植物群落均有減噪的作用，并且植物群落的減噪程度隨聲源距離增加而增強(qiáng)。

建議注重竹林對(duì)聲環(huán)境優(yōu)化的運(yùn)用。竹子是中國古典園林中常見的造景元素，竹子的造景藝術(shù)也隨著時(shí)間的沉淀，逐漸提升到一定的高度。特別是隨著園林意境的興起，竹林造景由一般的觀賞層面上升到精神層面。如象征文人孤高傲世的“歲寒三友”松竹梅和“四君子”梅蘭竹菊的園林意境。本研究中竹林的減噪效果最為明顯和持久，說明竹子在生態(tài)效益方面有明顯的優(yōu)勢(shì)。竹林可以運(yùn)用于很多場(chǎng)所，發(fā)揮其造景和減噪的功能。如在城市公園的安靜休憩區(qū)外圍設(shè)置竹林，可以維持休憩區(qū)域的安靜氛圍；兒童游樂區(qū)周邊設(shè)置竹林，可以阻隔兒童游玩的噪聲，保持外圍空間的安靜；在居住區(qū)或者別墅院內(nèi)外圍置竹，保持室內(nèi)安靜的同時(shí)，可遮擋屋外的視線，保證空間的私密性等。

參考文獻(xiàn)：

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Optimization of Group Planting Trees on Noise Environment

Hong Xinchen，Lan Siren,Chen Kai,Liu Chun,Xue Rui

(College of Landscape Architecture,Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002,China)

AbstractPlants can not only meet the visual experience, but also can dust down, cool down, absorb harmful gases and optimize the surrounding sound environment. Attenuation effects of different height, width & arrangement of six representative plant communities on noise were compared in the famous botanical garden of Fujian agriculture and Forestry University and Fuzhou Hot Spring Park;plant arrangement mode to optimize the sound environment was explored. Result shows that the descending order of reduction effect for noise is bamboo>trees, shrubs and grass>trees and grass,>shrubs and grass>shrubs;reduction effect for noise of grass is weak;higher plant communities have stronger attenuation effects and longer continuity on noise;the greater coverage of plant communities have the optimization effect on the noise environment.

Key wordsnoise environment;plant arrangement;optimization

通訊作者：蘭思仁(1963-)，男，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事風(fēng)景園林歷史與理論、風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)研究.

作者簡(jiǎn)介：洪昕晨(1992-)，男，福建古田人，在讀碩士研究生，主要從事風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)與理論研究.

基金項(xiàng)目：福建省種業(yè)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化工程項(xiàng)目(2014S1477-7)；福建省軟科學(xué)重點(diǎn)項(xiàng)目(2012R0017)

收稿日期：2015-11-09

中圖分類號(hào)：Q948.15；TU112.3

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi:10.13601/j.issn.1005-5215.2016.01.002

文章編號(hào)：1005-5215(2016)01-0005-03