城市
湿地
对局
小气候
影响
第 10 卷第 2 期湖南生态科学学报Vol.10 No.22 0 2 3 年 6 月Journal of Hunan Ecological ScienceJun.2023收稿日期:2022-09-19基金项目:大学生创新创业训练计划项目(自然科学类)。作者简介:为通信作者,刘柄麟,博士,讲师,研究方向:城市生态系统价值评估,E-mail:624560710 ;刘德政,博士研究生,研究方向:城市气候与环境质量综合分析,E-mail:dezheng_。引文格式:刘德政,刘柄麟,谢丽.城市湿地对局地小气候的影响J.湖南生态科学学报,2023,10(2):71-78.LIU D Z,LIU B L,XIE L.The effectof urban wetlands on local microclimateJ.Journal of Hunan Ecological Science,2023,10(2):71-78.DOI:10.3969/j.issn.2095-7300.2023.02.010http:/城市湿地对局地小气候的影响刘德政1,刘柄麟2,谢丽3(1.中山大学 海洋工程与技术学院,广东 珠海 519000;2.南宁师范大学 地理科学与规划学院,广西 南宁 530001;3.广东财经大学 地理与旅游学院,广东 广州 510320)摘 要:【目的】国家湿地公园作为城市绿地系统的重要组成部分,它在调节气候、改善环境、维护区域生态平衡等方面具有重要作用。【方法】通过对广州海珠国家湿地公园 20142016 年的气象数据及空气质量数据进行整理分析,结合遥感技术,从温度、湿度、风速、AQI 四方面探讨城市湿地公园的小气候效应。【结果】海珠国家湿地公园具有明显的冷岛效应、湿岛效应、风岛效应和空气质量效应。海珠国家湿地公园的小气候调节效应具有明显的季节差异,冷岛和风岛效应夏季强于冬季,湿岛效应冬季强于夏季。海珠国家湿地公园的小气候调节效应具有明显的昼夜差异,湿岛和风岛效应白昼强于夜晚,冷岛效应夜晚强于白昼。海珠国家湿地公园空气质量效应年际变化明显,空气质量逐渐上升。对比周边城区温度和湿度,温度以海珠国家湿地公园为中心向四周逐渐增高,湿度则相反。【结论】湿地公园能有效调节城市小气候和改善城市环境质量。关键词:城市湿地;小气候效应;生态环境中图分类号:X82文献标志码:A文章编号:2095-7300(2023)02-0071-08The Effect of Urban Wetlands on Local MicroclimateLIU Dezheng1,LIU Binglin2,XIE Li3(1.School of Ocean Engineering and Technology,Sun Yat-Sen University,Zhuhai 519000,China;2.School ofGeography Science and Planning,Nanning Normal University,Nanning 530001,China;3.School ofGeography and Tourism,Guangdong University of Finance&Economics,Guangzhou 510320,China)Abstract:【Objective】As an important part of urban ecosystem,the wetland park plays a vital rolein regulating climate,improving the environment and maintaining regional ecological balance.【Method】Through the analysis of meteorological data and air quality data from 2014 to 2016 in Haizhu WetlandPark in Guangzhou,combined with remote sensing technology,the microclimate effect of urban wetlandpark was discussed from four aspects of temperature,humidity,wind speed and AQI.【Result】Thestudies showed as follows:Haizhu Wetland Park has obvious cold island effect,wet island effect,wind island effect and air quality effect.The microclimate regulation effect of Haizhu Wetland Park hasobvious seasonal difference.The cold island effect and wind island effect is stronger in summer than inwinter,and the wet island effect is stronger in winter than in summer.The microclimate regulationeffect of Haizhu Wetland Park has obvious difference between day and night.The wet island and wind is-land effect is stronger in daytime than at night,and the cold island effect is stronger at night than in day-time.The air quality effect of Haizhu Wetland Park changes significantly from year to year,and the airquality gradually rises.Compared with the temperature and humidity in the surrounding urban areas,the temperature gradually increases around Haizhu Wetland Park,while the humidity is opposite.【Con-clusion】Wetland parks can effectively regulate the urban microclimate and improve the quality of the ur-ban environment.Keywords:urban wetland;microclimate effect;ecosystem 随着城市化进程的加快,城市负面气候问题日趋严重,对城市乃至全球的生态环境产生了不利的影响1。被称为“地球之肾”的湿地包括各种咸水淡水沼泽地、湿草甸、湖泊、河流、河口三角洲、泥炭地、湖海滩涂、河边洼地或漫滩等2,在调节城市区域气候方面具有重要作用。为研究城市湿地对城市气候问题的改善效果,已有众多学者先后开展了湿地小气候调节功能研究,证实了城市湿地具有冷岛、湿岛、风岛等效应3。部分学者通过对不同气象要素的对比观测,探讨了城市湿地的局地小气候调节效应的强度3-4;或结合遥感技术探讨湿地对局地小气候时空分布特征及其影响等方面5;目前基于遥感影像和野外观测,采用对不同地表类型的温度频率和不同湿地类型的降温效果进行对比分析的方法,已开展了众多湿地调节局地小气候的研究。然而,这些研究多集中于城郊或偏远地区的自然湿地生态系统,针对城市内部湿地调节气候作用的研究则相对较少。为探究湿地公园对城市小气候的影响,在前人研究的基础上,本研究以广州海珠国家湿地公园为研究对象,通过收集数据与野外实地观测,并结合遥感影像进行地表温度反演,研究其所产生的冷岛效应、湿岛效应、风岛效应及其对空气质量指数(AQI)的改善效果,评估其对城市小气候的影响,探讨城市湿地公园对周边环境的改善效果及影响,为评价城市人居环境提供参考依据。1 研究区概况广州位于112571143E,22262356N,是西江、北江、东江三江汇合处,东连博罗、龙门两县,西邻三水、南海和顺德,北靠清远市区和佛冈县及新丰县,南接东莞市和中山市,与香港、澳门隔海相望。属亚热带海洋性季风气候,全年雨热同期,雨量充沛,利于植物生长,四季常青,繁花似锦,故有“花城”之美誉。同时,广州河网密布,珠江众多支流贯穿其中,湿地较多6。广州海珠国家湿地公园,位于广州市海珠区东南部,主要包括万亩果园,海珠湖及附近 39 条河涌,总面积约1 100 hm2,湿地核心区域869 hm2,为国家湿地公园建设范围。广州海珠国家湿地公园主要由海珠湖及 39 条河涌组成,属于典型的江心洲与河流、涌沟、果林镶嵌而成的复合湿地系统,区域内河网纵横交错,湿地资源丰富。海珠湿地对调节广州城市气候、净化城区空气、调控城市水体、改善城市生态环境起着重要的作用,与“北肺”白云山并称为广州中心城区的两大生态屏障7。2 数据与方法2.1 数据来源 收集有关广州海珠国家湿地公园的数据可以分为三种类型:气象数据、遥感数据及环保数据。其中,气象数据和环保数据主要是由广州市气候与27湖南生态科学学报2023 年 6 月农业气象中心提供和利用便携式一体化移动气象站实地记录所得,包括 20142016 年海珠区主要气象观测站(海珠湖站、沙园站、市五中站、广财大站)温度、湿度、风速、空气质量 AQI 指数,实测海珠国家湿地公园周边 1 km 范围内 55 个测点(沿公园四周均匀分布)的温度、湿度与风速;遥感数据是从地理空间数据云获取的2009 年和2015 年的 Landsat 5和 Landsat 8 数据。2.2 评价指标选取和方法湿地公园对局地小气候的影响,主要体现在温度、湿度、风速与空气质量四个方面。其中,温度分为距地 1.5 m 温度和地表温度。距地1.5 m 温度代表着自然状态下,不受干扰的标准空气温度,地表温度则是反映下垫面改变对地表以及水汽蒸发的变化。湿地公园对局地小气候的影响与多个因素紧密相关,因此,需要综合分析各个因素,同时考虑目前所掌握的技术水平和数据的易获取性,本研究选取了距地 1.5 m 温度、地表温度、湿度、风速、AQI作为分析海珠国家湿地公园对周围环境影响评价指标。由于每个指标所占权重不一,因此本研究首先采取权重系数法,对五个指标先进行权重分配,计算公式如下:Wi=i/xini=1ixi(i=1,2,3,4,5)(1)式中:Wi是指各个指标的权重;i是指各个指标各自的标准差;xi是指各个指标各自的平均数。通过对温度、湿度、风速、AQI 的权重分析,可以得知距地 1.5 m 温度所占的权重最大,地表温度所占权重最小(见表 1)。这说明在五项指标中,距地1.5 m 温度为人们最直观感受的指标,是湿地公园影响周边环境的重要表现。表 1 权重分析结果Table 1 Results of weight analysis指标地表温度/距地 1.5 m 温度/湿度/%风速/(m/s)AQI平均数29.295 224.297 974.217 31.858 359.677 6标准差2.767 75.475 47.138 80.280 29.829 0变异系数0.094 50.225 30.096 20.150 80.164 7权重0.129 20.308 10.131 50.206 00.225 22.3 环境改善评估公式在指标选取上,通过观察海珠国家湿地公园对环境的影响特征,结合可操作性和数据的可获取性,选取 4 个关键性因素用于海珠国家湿地公园对周