熱島效應(yīng)下濟南中心城綠地格局優(yōu)化研究

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。本文以濟南中心城為例，分析濟南中心城綠化覆蓋率、綠地面積和綠地布局形式對城區(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;濟南中心城

中圖分類號：TU985.1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：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，在降低城市熱島強度方面具有持久性作用，對維持城市生態(tài)平衡具有重要意義。

目前，濟南市城市化發(fā)展已進入成熟階段，其熱島效應(yīng)在近50年尤為顯著，且熱島強度不斷提高。濟南市作為山東省的省會城市，周邊路網(wǎng)密集，人口流動頻繁，經(jīng)濟和社會發(fā)展具有帶動作用，其城市內(nèi)熱環(huán)境的減弱也會對魯西局部城市的熱環(huán)境緩解產(chǎn)生積極影響。因此，優(yōu)化濟南市的綠地格局，緩解城市熱島效應(yīng)，成為濟南綠地規(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 研究對象

本文以濟南中心城為研究對象。研究范圍西至南大沙河以東（歸德鎮(zhèn)界），東至東巨野河，北至黃河及濟青高速公路，南至南部雙尖山、興隆一帶山體及濟萊高速公路，面積約為1 022 km?[1]。

3 城市綠地格局對城市熱島效應(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城市熱島效應(yīng)有顯著的影響。

3.1 綠化覆蓋率對熱島效應(yīng)的影響

城市綠化覆蓋率是指城市中的植物（個體或群體）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40%以上時能被有效緩解，在綠化覆蓋率達50%以上時能夠被顯著削弱[2-3]。濟南中心城2020年綠化覆蓋率為42%[1]，進一步提高城區(qū)中的綠化覆蓋率對于緩解濟南中心城的熱島效應(yīng)具有重要作用。

3.2 綠地面積對熱島效應(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。綠地面積對其降溫強度的影響顯著，其與綠地內(nèi)部和周邊的地表溫度呈非線性負相關(guān)，與降溫范圍和降溫幅度呈非線性正相關(guān)[4]。濟南中心城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、點狀、放射狀等，按照降溫力度的大小排序為楔狀>放射狀>條帶狀>點狀>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，對周邊環(huán)境的降溫作用不明顯[5]。各個城市往往因地制宜，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—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、團聚狀分布的特點，故而在總體上呈現(xiàn)出點-線-面結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)布局形式。

4 熱島效應(yīng)下濟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，對綠地進行點—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，而是動態(tài)發(fā)展的，所以要把握并結(jié)合城市的發(fā)展進程和城市熱島效應(yīng)的變化趨勢，用長遠和發(fā)展的眼光進行城市綠地格局優(yōu)化。運用可持續(xù)發(fā)展理念進行城市綠地規(guī)劃布局，能夠促進各區(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)前各個綠地的現(xiàn)狀基礎(chǔ)、性質(zhì)特點，結(jié)合城區(qū)各部分熱島效應(yīng)的不同特點，對現(xiàn)有的各類綠地資源進行保護修復(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

城市中的各個成員均有獲得城市綠地資源并享受城市綠地各項服務(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 提高濟南中心城綠化覆蓋率

第一，優(yōu)化濟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，通過綠色植物對熱量的緩解作用降低城區(qū)熱島強度。

4.2.2 完善濟南中心城綠色基礎(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，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)等措施進一步完善濟南中心城內(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，從而實現(xiàn)城與郊的氣體流通與交換。且綠道內(nèi)的植物組群對于城區(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)。

濟南的城市化發(fā)展使居民出行更為便利，但城區(qū)內(nèi)機動車充斥及交通堵塞時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。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于提高慢行出行率也具有重要意義。

4.2.4 優(yōu)化濟南中心城綠地布局

第一，分區(qū)調(diào)整優(yōu)化濟南中心城的綠地布局。由于濟南中心城土地資源稀缺，建設(shè)用地的不斷擴張限制了城區(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)域的實際情況，分區(qū)優(yōu)化和改善區(qū)內(nèi)的綠地布局，對于充分發(fā)揮中心城綠地的整體生態(tài)效益，降低城區(qū)熱島強度具有積極作用。

首先，濟南中心城的熱島強度整體上呈“主城區(qū)最強、東部城區(qū)次之、西部城區(qū)弱”的特點[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)濟增長相對粗放，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。一般認為，綠地景觀連續(xù)性越強的區(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狀的景觀節(jié)點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，濟南中心城的發(fā)展是由主城區(qū)向東、西部城區(qū)擴展，南北方向上的限制對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度。

5 結(jié)語

城市綠地對于緩解熱島效應(yīng)發(fā)揮著不可忽視的重要力量，優(yōu)化城市綠地格局對于城市空間降溫增濕、降低城市熱島強度、改善城市熱環(huán)境具有重要作用。在濟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。

參考文獻：

[1] 濟南市城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃（2010—2020年）方案公示[Z]. 2015-08-22.

[2] 林冰鈺，楊心怡，張穎詩，等.廣州市核心區(qū)城市綠地降溫效應(yīng)研究[J].生態(tài)科學(xué)，2021，40（2）：26-34.

[3] 桂昆鵬，徐建剛，張翔.基于供需分析的城市綠地空間布局優(yōu)化——以南京市為例[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2013，24（5）：1215-1223.

[4] 劉本本，周繼華，孫清琳，等.城市綠地降溫功能研究進展[J].北方園藝，2020（20）：130-136.

[5] 劉艷紅，郭晉平.綠地空間分布格局對城市熱環(huán)境影響的數(shù)值模擬分析——以太原市為例[J].中國環(huán)境科學(xué)，2011，31（8）：1403-1408.

[6] 蘇王新，常青，劉筱，等.城市藍綠基礎(chǔ)設(shè)施降溫效應(yīng)研究綜述[J].生態(tài)學(xué)報，2021，41（7）：2902-2917.

[7] 涂信，范凜霜.全域旅游視域下南昌城市綠道創(chuàng)新發(fā)展研究[J].當(dāng)代旅游，2019（11）：65-66.

[8] 肖娟，張新蘭，許建，等.引導(dǎo)綠色出行的中心城綠道規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)研究——以濟南中心城區(qū)為例[C]//中國城市規(guī)劃學(xué)會城市交通規(guī)劃學(xué)術(shù)委員會. 2016年中國城市交通規(guī)劃年會論文集.中國城市規(guī)劃學(xué)會城市交通規(guī)劃學(xué)術(shù)委員會：中國城市規(guī)劃設(shè)計研究院城市交通專業(yè)研究院，2016：9.

[9] 劉勇洪，張碩，程鵬飛，等.面向城市規(guī)劃的熱環(huán)境與風(fēng)環(huán)境評估研究與應(yīng)用——以濟南中心城為例[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報，2017，26（11）：1892-1903.

作者簡介：伊澤坤（1998—），女，山東濟南人，碩士在讀，研究方向：風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計與理論。