白 雪，秦 华

(西南大学园艺园林学院，重庆 400715)

重庆市主城区常见行道树遮荫效果研究

白 雪，秦 华

(西南大学园艺园林学院，重庆 400715)

对重庆主城区常见行道树生长状况、树种大小进行走访调查，选取样本树木实地测量其植物阴影与全光下的照度、温度、湿度等值，通过关系式计算，对重庆市主城区道路常见15种绿化树种遮荫效果进行定量分析研究。结果表明，刺桐、黄葛树、羊蹄甲、栾树、小叶榕等树种综合遮荫效果较好。文中就遮荫效果和荫质的影响因素以及道路景观设计中的行道树种选择进行了讨论。

行道树；荫质；遮荫效果；重庆市主城区

城市道路绿化作为城市重要的绿色基础设施，在改善人们的生活环境中起着重要的作用[1]。行道树作为道路绿化的主要构成部分，不仅具有美化、突出城市特色功能，还有遮荫和生态功能。重庆地区夏季尤为炎热，行道树的遮荫功能更为突显。不同树种的遮荫效果有一定差异，但当前对行道树种遮荫效果的定量研究相对较少，研究内容及研究对象均不全面[2-4]。本文通过选取重庆主城区常见的15种行道树，对其遮荫效果进行定量研究，以期为提高城市绿地的生态环境改善功能以及创建更适合居民生活的城市环境提供一种新的方法。

1 研究地概况

重庆市是我国面积最大的一个直辖市，位于中国西南部、长江上游，地处东经105°11′～110°11′、北纬28°10′～32°13′，东西长470 km，南北宽450 km，总面积8.2万 km2。重庆市主城区主要集中在长江和嘉陵江交汇的丘陵地带，为三面环水的半岛[5]。

重庆位于中亚热带湿润气候区，属中亚热带湿润季风气候,特点是雨热同季，热量充足，降水丰沛，冬暖春早，冬季多雾，夏季炎热。境内因地形差异，形成各种独特的小气候，太阳辐射、日照偏少，植物生长光线不足，昼夜温差小。

重庆主城属丘陵地形，四周被铜锣山脉、歌乐山脉、缙云山脉围合，其中铜锣山最高峰680 m，歌乐山最高峰693 m，缙云山最高峰980 m，主城区海拔180～370 m。主城区最突出的特点是山水连绵、起伏有致、立体感和层次感极强。

重庆市地处湿润的亚热带，大陆性季风气候显著，植物自然分区特征表现为常绿阔叶林、次生、暖性针叶林、竹林和常绿阔叶灌丛等类型，以亚热带常绿阔叶林表现特征最为明显。市域植物资源丰富，据不完全统计，辖区范围内共有 6 000 多种植物，市区有 2 000 种以上的植物，其中全国Ⅰ级保护植物12种，Ⅱ级保护植物51种，特有植物和标本植物47种，森林覆盖率20.49%。

2 研究方法

2.1 植物调查

采用实地调查、询问调查和归纳总结的方法，调查研究重庆市主城区范围内的常见乔木树种，记录其种名、生活习性、科属、观赏特性，参照唐东芹树种适应性调查标准[6]，根据调查树种的生长势和适应性等将其生长状况划分为4个级别：

1)优(++++)：完全能够适应其环境条件，生长旺盛、枝叶繁茂；

2)良(+++)：能够适应其所在环境条件，生长较旺盛，枝干、树叶等生长良好；

3)一般(++)：基本能够适应当地条件，枝叶稀疏，基本能够保持冠形；

4)较差(+)：不能适应当地环境，枝干发育不良，冠形散乱，病虫害严重。

参照《树木学》对园林树种分类标准[7]，结合实际应用，根据调查树种自然生长高度，将所调查树种分为3个级别：

1)大乔木(+++)：自然生长高度大于20 m;

2)中乔木(++)：自然生长高度10～20 m；

3)小乔木(+)：自然生长高度小于10 m。

在此基础上，结合笔者参与的重庆市树种规划项目、重庆市行道植物调查项目的研究成果，梳理总结后最终确定重庆市主城区常见行道树种类，并在其中选择树龄相近、人工干预较少、长势良好的成年树木为实测样本，采用徕卡激光测距仪测量其株高、冠高，用皮尺测量其胸径、冠幅。

2.2 测定指标与时间

采用GM1010光照度计、GM8908便携式风速仪、UT333温湿度计，在距离地面1.5 m处同步测定植物树荫下(树荫中心)和全光下(树荫外面2 m处)的照度和温度，每个树种均测量3株求平均值。测定时间为2016年7月中旬至8月中旬，早上9∶00至晚上17∶00，选择在自然光照良好、温度较高且晴朗，无风无云的条件下进行室外测定。最终选定各树种在正午12∶00的数值来进行比较。

2.3 遮荫效果计算方法

遮荫效果的计算方法采用陈耀华关于园林树木遮荫效果的定量分析方法[8-9]：

遮荫效果=荫质×树木荫影面积

(1)

其中荫质主要由遮光率和降温率2个因素构成，其数值可由下式求得：

荫质=遮光率×降温率

(2)

(3)

(4)

树木荫影面积主要由树冠的形状、大小和太阳的高度角决定[10]。当视太阳的光线为平行线，地面为平面时，荫影的宽度与树冠的宽度相等。树冠的高度可直接测得。树冠高度的荫影长度跟太阳高度角有关，其计算公式为：

荫影长度=树冠高度×ctg太阳高度角

(5)

本试验中，选取时间点为正午12∶00，似太阳垂直投影，太阳高度角为90°，其面积计算公式为：

树木荫影面积=π×(冠幅/2)2

(6)

2.4 数据处理方法

太阳高度角通过云算软件计算得出，其余数据运用Excel软件进行统计，运用Spss软件进行分析处理。

3 结果与分析

3.1 树种组成及结构

基于样点调查数据总结，重庆市主城区常见行道树共计15种，隶属于11科13属。以豆科、棕榈科、樟科、桑科较多，分别为：2属2种、2属2种、1属2种、1属2种(表1)。在所调查的树种中，以广玉兰、小叶榕、黄葛树长势最优。

在选为实测样本的乔木树种中，胸径范围均控制在21～29 cm，冠层枝叶均较密，冠幅较大，能达到较好的遮荫效果(表2)。

表1 重庆市主要行道树调查统计Tab.1 Chongqing main trees survey statistics in

3.2 遮荫面积

阳光的照射受到树冠的遮挡，形成了树木的荫影，从而产生了树木遮荫现象。俗话说“大树底下好乘凉”，荫影面积不仅决定了成荫的大小，还决定了树荫受外界环境放射和反射的光照及热量的多少，受外界的影响越小，遮荫效果越好。不同树种间冠幅大小整体呈现出显著性差异(表2)，遮荫面积差异显著，变化范围为14.45～45.49 m2(表4)。遮荫面积最大的为大叶香樟，面积达45.49 m2；最小的是蒲葵，面积为14.45 m2，两者相差近4倍。遮荫面积从大到小排列前5个树种分别为：大叶香樟、羊蹄甲、黄葛树、栾树、刺桐。

3.3 遮光率

树木荫影的产生及其浓淡，主要由树体所能透过的太阳直射光的量和荫影所接受的来自周围环境的散射光的量所决定。研究树种遮光率变化范围为80.18%～96.74%，整体表现出显著性差异(表4)，但基本都具有一定的遮光效果。遮光率最高的为黄葛树，最低的是鱼尾葵，黄葛树的遮光率是鱼尾葵的1.21倍。遮光率从大到小前5个树种分别为：黄葛树、羊蹄甲、蒲葵、小叶榕、栾树。

表2 样本树木基本状况Tab.2 Sample trees basic situation

表3 照度、温度试验结果统计Tab.3 Illumination, temperature test results of statistics

3.4 降温率

树木荫影内的照度减少以后，相应地使其温度有所下降。遮光率变化范围为1.47%～7.83%，降温率最高的为刺桐，温度降低了7.83%；最低的为杜英，降低了1.47%，刺桐的降温率是杜英的5.33倍，这两者之间差异较显著(表4)。降温率从高到低排列前5个树种分别为：刺桐、重阳木、小叶榕、黄葛树、羊蹄甲。

3.5 荫质

荫质反映的是树木荫影的质量，是由园林树木的遮光率和降温率综合作用，与人们的体感密切相关。不同树种的荫质为0.013～0.072(表4)。荫质最好的是刺桐，荫质为0.072；最差的是杜英，荫质为0.013。刺桐的荫质是杜英的5.54倍，差异较显著。荫质从好到差前5个树种分别是：刺桐、重阳木、小叶榕、黄葛树、羊蹄甲。

3.6 遮荫效果

不同树种的综合遮荫效果变化范围为0.29～2.56(表4)。最好的是刺桐，遮荫效果为2.56；最差的是杜英，为0.29。两者相差8.83倍，差异较显著。遮荫效果从好到差前5个树种分别为：刺桐、黄葛树、羊蹄甲、栾树、小叶榕。

4 讨论

1)决定行道树遮荫效果的主导因子是遮荫面积，其主要原因是遮荫面积较遮光率、降温率而言，数值较大且变化范围较大。遮光率和降温率数值较小，虽最小值与最大值相差数倍，但变化区间较小。因此在人流量较大的主干道路上，利于夏季遮荫降温的道路景观设计应优先选择冠幅较大的乔木树种。

2)荫质受树冠疏密程度、叶面积大小、叶片透光度等多重因素共同影响。如羊蹄甲为小乔木，大叶香樟为大乔木，两者遮荫面积相差不大，但羊蹄甲遮荫效果远优于大叶香樟。原因有2点：①羊蹄甲受枝下高影响，其树干分枝点低，荫影受外界辐射的影响较小；②羊蹄甲枝叶繁密，成荫效果好。相反，大叶香樟树形高大，分枝点高，荫影受外界辐射的影响较大，遮荫效果反而较差。由此可见，枝下高也会影响树种的遮荫效果，在道路景观设计时，不宜一味选择高分枝点、形象高大的乔木。高、低分枝点乔木应合理搭配，在美观的同时起到改善环境的作用；在后期修剪维护中也应考虑到行道树的遮荫功能，合理修剪，过分修剪会直接影响行道树的遮荫效果，造成资源的浪费。

表4 遮荫效果分析Tab.4 Shade effect analysis

3)树冠的冠形决定了太阳投射下树木荫影的形状，会对树木的遮荫效果产生直接影响，在道路景观设计时也应多方面思考，对不同冠形的乔木树种进行合理优化搭配。因本文选取的时间点为正午12时，太阳直射，冠形对遮荫效果的影响相对较小，冠形和遮荫效果的关系有待进一步研究。

总之，行道树的遮荫效果受多重因素共同作用，在现实生活中，可以根据实际需求适当调整。侧重为行人遮荫时，行道树可以适当密植、错落有致，因冠幅大小对遮荫面积有直接影响，选择横展性强的行道树更加有利于行人遮荫。侧重与高层建筑遮荫时，可选择纵向性强的树种。在对行道树种进行规划设计时，设计师应从重庆地区夏季酷热的自身特点出发，注重对行道树遮荫效果的考虑，使未来的道路景观在赏心悦目的同时，对微环境具有更加明显的改善作用，更加体现人性化。

[1] 吴永波，薛建辉. 城市行道树的研究现状及展望[J] .中国城市园林，2005，3(2)： 54-56.

[2] 李婉妮. 重庆市北碚区主要行道树树种调查研究[J] .南方农业，2013，7(8)：19-22.

[3] 朱勇.基于小气候影响因素分析的重庆商业步行街植物景观探究[D]. 重庆：西南大学，2015.

[4] 吴家宾，孙 雨，李荣平，等. 沈阳市6种行道树对紫外辐射屏蔽效应的研究[J]. 辽宁林业科技，2011(4)：1-3.

[5] 王裕文. 重庆市旅游气候资源开发利用[J].四川气象，1999(2)：34-37.

[6] 唐东芹，杨学军，邵芹英. 上海城市绿化树种的生长适应性调查及规划意见[J].林业科技，2001，26(5)：54-57.

[7] 卓丽环，陈龙清. 园林树木学[M].北京：中国农业出版社，2010.

[8] 陈耀华. 关于行道树遮荫效果的研究[J]. 园艺学报，1988(2)：135-138.

[9] 陈耀华. 关于园林树木遮荫效果定量分析方法的探讨[J].中国园林，1988(2)：61-63.

[10] 吴力立，王宗淳. 树冠遮阴动态研究[J]. 南京林业大学学报，1991，15(2)：61-66.

Shading Effects of Common Street Trees in Chongqing

BAI Xue, QIN Hua

(School of Horticulture and Landscape Architecture, Southwest University, Chongqing 400715, China)

Based on the research of living conditions and tree size of common street trees in Chongqing area, 15 sample species are chosen and tested on site. The shading effects of these 15 species were analyzed by luminance, temperature and humidity with and without shade. The result shows that the better combined shading effects were present in Erythrina variegata Linn, Ficus virens Ait var sublanceolata (Miq) Corner, Bauhinia purpurea L, Koelreuteria paniculata Laxm and Ficus concinna Miq. This paper also discussed the influence factors of shading effect and shadow quality, and landscape tree species selection.

street trees; shadow quality; shading effects; Chongqing central downtown

10.3969/j.issn.1671-3168.2017.02.033

2017-01-16.

白 雪(1991-),女，重庆北碚区人，硕士研究生.研究方向为园林植物造景设计与观赏园艺规划.

秦 华(1972-)，男，重庆北碚区人，博士，教授，博导.研究方向为园林植物造景设计与观赏园艺规划.

S731.2

A

1671-3168(2017)02-0158-05