摘要:城市熱島效應(yīng)在城市化和工業(yè)化迅速發(fā)展的今天不斷演變加劇,成為對(duì)現(xiàn)代城市環(huán)境產(chǎn)生顯著影響的生態(tài)問題之一。城市綠地在緩解城市熱島效應(yīng)方面具有持久性作用。本文以濟(jì)南中心城為例,分析濟(jì)南中心城綠化覆蓋率、綠地面積和綠地布局形式對(duì)城區(qū)熱島效應(yīng)的影響,并提出提高城區(qū)綠化覆蓋率、完善城區(qū)綠色基礎(chǔ)設(shè)施、改善城區(qū)綠道系統(tǒng)及優(yōu)化綠地布局等綠地格局優(yōu)化策略,以期為濟(jì)南中心城的熱島效應(yīng)研究及城區(qū)綠地布局規(guī)劃提供參考。
關(guān)鍵詞:城市熱島效應(yīng);城市綠地格局;濟(jì)南中心城
中圖分類號(hào):TU985.1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào):1004-9436(2021)17-0-03
城市熱島效應(yīng)在城市化和工業(yè)化迅速發(fā)展的今天不斷演變加劇,成為對(duì)現(xiàn)代城市環(huán)境產(chǎn)生顯著影響的生態(tài)問題之一。城市綠地具有調(diào)節(jié)城市氣候、緩解城市熱島效應(yīng)的能力,在降低城市熱島強(qiáng)度方面具有持久性作用,對(duì)維持城市生態(tài)平衡具有重要意義。
目前,濟(jì)南市城市化發(fā)展已進(jìn)入成熟階段,其熱島效應(yīng)在近50年尤為顯著,且熱島強(qiáng)度不斷提高。濟(jì)南市作為山東省的省會(huì)城市,周邊路網(wǎng)密集,人口流動(dòng)頻繁,經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有帶動(dòng)作用,其城市內(nèi)熱環(huán)境的減弱也會(huì)對(duì)魯西局部城市的熱環(huán)境緩解產(chǎn)生積極影響。因此,優(yōu)化濟(jì)南市的綠地格局,緩解城市熱島效應(yīng),成為濟(jì)南綠地規(guī)劃建設(shè)亟待解決的問題。
1 相關(guān)概念
1.1 城市熱島效應(yīng)
城市熱島效應(yīng)是指城市因構(gòu)筑物和人類活動(dòng)等累積與釋放的熱量使大氣溫度或地表溫度高于郊區(qū)環(huán)境的現(xiàn)象。在人口分布密集、受人類活動(dòng)影響程度高的中小尺度區(qū)域(如城市中心區(qū)等)升溫現(xiàn)象更為突出。
1.2 城市綠地格局
城市綠地格局是指在城市所有綠地區(qū)域內(nèi),由不同面積、形狀及構(gòu)成的綠地斑塊組合而成的一種穩(wěn)定的綠地空間。
2 研究對(duì)象
本文以濟(jì)南中心城為研究對(duì)象。研究范圍西至南大沙河以東(歸德鎮(zhèn)界),東至東巨野河,北至黃河及濟(jì)青高速公路,南至南部雙尖山、興隆一帶山體及濟(jì)萊高速公路,面積約為1 022 km?[1]。
3 城市綠地格局對(duì)城市熱島效應(yīng)的影響
城市綠地的綠化覆蓋率、綠地面積和綠地布局形式對(duì)城市熱島效應(yīng)有顯著的影響。
3.1 綠化覆蓋率對(duì)熱島效應(yīng)的影響
城市綠化覆蓋率是指城市中的植物(個(gè)體或群體)在地上垂直投影的面積總和占城市總用地面積的比率。提高城市中的綠化覆蓋率對(duì)于緩解城市熱島效應(yīng)具有明顯作用。研究表明,城市熱島效應(yīng)在區(qū)域綠化覆蓋率達(dá)40%以上時(shí)能被有效緩解,在綠化覆蓋率達(dá)50%以上時(shí)能夠被顯著削弱[2-3]。濟(jì)南中心城2020年綠化覆蓋率為42%[1],進(jìn)一步提高城區(qū)中的綠化覆蓋率對(duì)于緩解濟(jì)南中心城的熱島效應(yīng)具有重要作用。
3.2 綠地面積對(duì)熱島效應(yīng)的影響
城市綠地面積是指城市中各類用于綠化的土地總面積,不包含立體綠化以及覆土少于2 m的土地。綠地面積對(duì)其降溫強(qiáng)度的影響顯著,其與綠地內(nèi)部和周邊的地表溫度呈非線性負(fù)相關(guān),與降溫范圍和降溫幅度呈非線性正相關(guān)[4]。濟(jì)南中心城2020年規(guī)劃城區(qū)綠地面積為6 060 km?,占城區(qū)建設(shè)用地的14.8%[1]。
3.3 城市綠地布局形式對(duì)熱島效應(yīng)的影響
城市綠地系統(tǒng)有多種布局形式,常見的綠地基本布局形式有環(huán)狀、楔狀、條帶狀、點(diǎn)狀、放射狀等,按照降溫力度的大小排序?yàn)樾?放射狀>條帶狀>點(diǎn)狀>環(huán)狀[5]。楔狀綠地布局形式連通性更佳,降溫作用最明顯;放射狀和條帶狀綠地布局形式在與盛行風(fēng)向平行的條件下可較好地發(fā)揮通風(fēng)散熱的作用;點(diǎn)狀綠地布局形式分布較零散且面積較小,大范圍內(nèi)氣候調(diào)節(jié)作用不明顯;環(huán)狀綠地布局形式連通性弱,對(duì)周邊環(huán)境的降溫作用不明顯[5]。各個(gè)城市往往因地制宜,結(jié)合多種綠地基本布局形式構(gòu)成新的組合方式,如放射環(huán)狀、棋盤狀等。
濟(jì)南中心城的綠地布局結(jié)構(gòu)為“三環(huán)三橫四縱、多楔多點(diǎn)多線”,城市綠地呈楔形滲入、棋盤狀分布,綠色通道串聯(lián)成點(diǎn)—線—面、環(huán)—廊—帶結(jié)合的城區(qū)綠地布局[1]。組合式的城市綠地布局形式往往具有均勻分布、團(tuán)聚狀分布的特點(diǎn),故而在總體上呈現(xiàn)出點(diǎn)-線-面結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)布局形式。
4 熱島效應(yīng)下濟(jì)南中心城綠地格局優(yōu)化
4.1 優(yōu)化原則
4.1.1 整體性原則
城市綠地系統(tǒng)是各類城市綠地斑塊有機(jī)結(jié)合與聯(lián)系的統(tǒng)一整體。城市綠地格局的優(yōu)化需要統(tǒng)籌兼顧,對(duì)綠地進(jìn)行點(diǎn)—線—面的深度結(jié)合,形成大集中、小分散的整體布局,多功能、多層次的提升和綠地網(wǎng)絡(luò)體系的優(yōu)化,形成城郊一體化的整體布局。
4.1.2 可持續(xù)性原則
城市的綠地格局并非一成不變,而是動(dòng)態(tài)發(fā)展的,所以要把握并結(jié)合城市的發(fā)展進(jìn)程和城市熱島效應(yīng)的變化趨勢(shì),用長遠(yuǎn)和發(fā)展的眼光進(jìn)行城市綠地格局優(yōu)化。運(yùn)用可持續(xù)發(fā)展理念進(jìn)行城市綠地規(guī)劃布局,能夠促進(jìn)各區(qū)功能的優(yōu)化和城區(qū)生態(tài)環(huán)境的綠色健康發(fā)展。
4.1.3 因地制宜原則
基于科學(xué)、因地制宜的原則,充分考慮當(dāng)前各個(gè)綠地的現(xiàn)狀基礎(chǔ)、性質(zhì)特點(diǎn),結(jié)合城區(qū)各部分熱島效應(yīng)的不同特點(diǎn),對(duì)現(xiàn)有的各類綠地資源進(jìn)行保護(hù)修復(fù)和拓展優(yōu)化,是提高綠地合理性和使用率,以有限的綠地面積最大限度緩解熱島效應(yīng)的重要舉措。
4.1.4 公平性原則
城市中的各個(gè)成員均有獲得城市綠地資源并享受城市綠地各項(xiàng)服務(wù)的權(quán)利?;诠叫栽瓌t優(yōu)化城市綠地格局,可兼顧不同社會(huì)群體的差異和不同區(qū)域?qū)徑鉄釐u效應(yīng)的需求,充分發(fā)揮城市綠地的社會(huì)效益以及緩解熱島效應(yīng)的能力。
4.2 優(yōu)化策略
4.2.1 提高濟(jì)南中心城綠化覆蓋率
第一,優(yōu)化濟(jì)南中心城植物群落結(jié)構(gòu)。面積相同組成結(jié)構(gòu)不同的城市綠地調(diào)節(jié)溫度的能力存在一定差異,植物群落層次多、郁閉度大、結(jié)構(gòu)豐富的生境比植物種類單一的生境小氣候條件更加優(yōu)越。多數(shù)研究表明,在不同植物群落結(jié)構(gòu)中,喬—灌—草結(jié)合的植物群落結(jié)構(gòu)降溫效果最佳,其中喬木的降溫作用尤為突出[6]。因此,要優(yōu)化濟(jì)南中心城綠地原有的單層植物群落結(jié)構(gòu),多采用喬、灌、草、藤相結(jié)合的多層復(fù)合綠化結(jié)構(gòu)。可針對(duì)城區(qū)中不同綠地類型提出相應(yīng)的喬木覆蓋率指標(biāo),選用冠大蔭濃、郁閉度高的樹種,提高林冠密度,充分利用植被的蒸騰作用和光合作用發(fā)揮其降溫增濕、緩解熱島效應(yīng)的能力。
第二,拓展?jié)现行某侨S綠色空間。在中心城區(qū)用地緊張的情況下,充分利用建筑屋頂和墻面、高架和立交橋等構(gòu)筑物的綠化再生空間,能夠在節(jié)約城市用地的基礎(chǔ)上,優(yōu)化城區(qū)內(nèi)的軟質(zhì)結(jié)構(gòu),拓展城市綠色空間,有效增加綠量。還能夠減輕水泥建筑和瀝青路面等硬質(zhì)結(jié)構(gòu)比熱容較高的不足,通過綠色植物對(duì)熱量的緩解作用降低城區(qū)熱島強(qiáng)度。
4.2.2 完善濟(jì)南中心城綠色基礎(chǔ)設(shè)施
城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施是指在城市中為模擬自然過程,由自然系統(tǒng)和工程系統(tǒng)結(jié)合形成的各種景觀生態(tài)工程。綠色基礎(chǔ)設(shè)施能夠通過改善城市風(fēng)環(huán)境、減少城市能耗等方式有效調(diào)節(jié)城市大氣的溫度場(chǎng),在改善城市熱環(huán)境方面更具環(huán)保性和高效性。因此,城區(qū)內(nèi)可通過增加透水性鋪裝、建設(shè)綠色街道、建設(shè)雨水花園、完善雨洪管理系統(tǒng)和生物滯留系統(tǒng)等措施進(jìn)一步完善濟(jì)南中心城內(nèi)的綠色基礎(chǔ)設(shè)施,緩解城區(qū)熱島效應(yīng)。
4.2.3 改善引導(dǎo)綠色出行的濟(jì)南中心城綠道系統(tǒng)
城市綠道是城市綠地的一種重要構(gòu)成形式,表現(xiàn)為一種線型綠色開敞空間,多沿城市中自然景觀(風(fēng)景道路、河濱、溪谷等)、人工廊道建立,可滿足步行與騎行需要[7],一般景觀環(huán)境良好,以通行、休閑和觀賞功能為主。城市綠道可將城市外圍及郊區(qū)的自然氣流引入城市內(nèi)部,從而實(shí)現(xiàn)城與郊的氣體流通與交換。且綠道內(nèi)的植物組群對(duì)于城區(qū)的降溫增濕發(fā)揮著積極作用,能夠有效優(yōu)化城區(qū)的大氣狀況和氣候條件,緩解城市的熱島效應(yīng)。
濟(jì)南的城市化發(fā)展使居民出行更為便利,但城區(qū)內(nèi)機(jī)動(dòng)車充斥及交通堵塞時(shí)排放的大量汽車尾氣使熱島效應(yīng)持續(xù)加劇。綠道是城市慢行交通系統(tǒng)的主體,因此,應(yīng)最大限度地利用濟(jì)南中心城內(nèi)的綠道建設(shè)慢行系統(tǒng),以降低城區(qū)熱量。相關(guān)調(diào)查顯示,濟(jì)南中心城居民放棄慢行出行的主要原因是中心城內(nèi)步行和騎行空間得不到保障,慢行通行環(huán)境綠化和美化性不足、體驗(yàn)感差[8]。因此,要改善中心城內(nèi)綠道的生態(tài)景觀環(huán)境,充分保障慢行通行空間,加大綠化力度,提高景觀美化度,營造良好的通行體驗(yàn)。此外,步行和自行車通行與其他交通出行方式往往相互結(jié)合,因此,做好綠道與其他多種出行方式的銜接對(duì)于提高慢行出行率也具有重要意義。
4.2.4 優(yōu)化濟(jì)南中心城綠地布局
第一,分區(qū)調(diào)整優(yōu)化濟(jì)南中心城的綠地布局。由于濟(jì)南中心城土地資源稀缺,建設(shè)用地的不斷擴(kuò)張限制了城區(qū)綠地面積的增加,因此在維持既有城區(qū)綠地規(guī)模的基礎(chǔ)上,根據(jù)中心城各部分區(qū)域的實(shí)際情況,分區(qū)優(yōu)化和改善區(qū)內(nèi)的綠地布局,對(duì)于充分發(fā)揮中心城綠地的整體生態(tài)效益,降低城區(qū)熱島強(qiáng)度具有積極作用。
首先,濟(jì)南中心城的熱島強(qiáng)度整體上呈“主城區(qū)最強(qiáng)、東部城區(qū)次之、西部城區(qū)弱”的特點(diǎn)[9]。而中心城的綠地建設(shè)工作往往著眼于新區(qū)的綠地開辟,對(duì)主城區(qū)綠化有所忽視,綠地的空間配置不合理,難以有效實(shí)現(xiàn)綠地服務(wù)的公平性。中心城的公園綠地布局也存在不公平現(xiàn)象,其綠地布局與人口分布不均,同時(shí)公園自身服務(wù)能力與周邊交通條件參差不齊,導(dǎo)致公園綠地的實(shí)際需要與公園布局有所出入。因此,中心城的綠地規(guī)劃布局應(yīng)兼顧公平性和可達(dá)性原則,使城區(qū)各區(qū)域綠地協(xié)調(diào)發(fā)展。主城區(qū)內(nèi)人口密集,經(jīng)濟(jì)增長相對(duì)粗放,生產(chǎn)生活產(chǎn)生的熱量多,綠地面積不足,可在主城區(qū)內(nèi)建設(shè)口袋公園,打造街區(qū)公園和社區(qū)綠地網(wǎng)絡(luò),優(yōu)化各類附屬綠地建設(shè),提升城區(qū)綠地景觀品質(zhì)和服務(wù)水平,并充分滿足公共綠地的空間可達(dá)性。
其次,中心城非核心區(qū)的綠地布局分散,缺乏聯(lián)系性。一般認(rèn)為,綠地景觀連續(xù)性越強(qiáng)的區(qū)域,其綠地間的相互作用越明顯,綠地的生態(tài)功能可得到更大程度的發(fā)揮。因此,可整合原有綠地資源,將部分公園打造成中大型公園,通過林蔭道、濱水綠帶等綠道和帶狀綠地將點(diǎn)狀的景觀節(jié)點(diǎn)和較為分散的游憩綠地串聯(lián)起來,形成完整且具有韌性的綠地網(wǎng)絡(luò)。
第二,打造東西向的帶狀綠地。受區(qū)位條件影響,濟(jì)南中心城的發(fā)展是由主城區(qū)向東、西部城區(qū)擴(kuò)展,南北方向上的限制對(duì)公園選址以及公園服務(wù)范圍產(chǎn)生了影響,因此城區(qū)內(nèi)應(yīng)因地制宜,可多規(guī)劃東西方向的帶狀綠地,以緩解中心城因“南山北水”地形引起的東西方向的高溫帶,降低高溫帶夏季的高熱島強(qiáng)度。
5 結(jié)語
城市綠地對(duì)于緩解熱島效應(yīng)發(fā)揮著不可忽視的重要力量,優(yōu)化城市綠地格局對(duì)于城市空間降溫增濕、降低城市熱島強(qiáng)度、改善城市熱環(huán)境具有重要作用。在濟(jì)南中心城用地緊張的情況下,在現(xiàn)有綠地格局基礎(chǔ)上提高城區(qū)綠化覆蓋率、完善城區(qū)綠色基礎(chǔ)設(shè)施、改善城區(qū)綠道環(huán)境以及優(yōu)化城區(qū)綠化布局,是調(diào)節(jié)濟(jì)南中心城區(qū)整體溫度、緩解城區(qū)熱島效應(yīng)、提高城區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量以及提高居民生活舒適度的重要途徑和手段。
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作者簡介:伊澤坤(1998—),女,山東濟(jì)南人,碩士在讀,研究方向:風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)與理論。