本文是一篇园林学论文，本研究选取广州市校园绿地作为湿热地区城市绿地的代表，调研广州市 5 所大学校园绿地的植物群落，对 96 个植物群落样方的种类组成、数量规格和布局形态特征进行分析。选取不同结构的植物群落样方进行微气候定点观测，设计同种结构类型不同布局形态的植物群落情景，使用 ENVI-met 软件进行微气候的模拟。通过对实际植物群落案例的模拟优化，验证研究结论的科学性和可行性。
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 城市气候恶化和城市绿地植物群落的调节作用
进入 21 世纪以来，随着我国城市化进程的加快，城市规模不断扩大，城市建设带来了严重的环境问题：气候变暖，人口数量增加带来“冠层”热岛效应；城市绿化减少、建筑增多使城市下垫面透水率降低形成“湿岛”效应；城市化带来的颗粒污染物增多空气中的凝结核，利于成云成雨，形成“雨岛”效应；城市小尺度气候污染造成大尺度污染、区域污染交换，城市污染扩散困难形成“浑浊岛”效应；人们的生产活动和生活活动增加了额外的热源。快速城市化进程使得城市形成特殊的局地气候，城市自身应对气候变化的能力变差，极端气候状况频发。
在“以人为本”和可持续发展的目标下，改善城市生态环境受到当今社会的普遍关注。城市绿地作为提高城市自然生态质量和居民生活质量的基础设施，能够有效调节城市微气候，缓解城市生态环境的恶化。
植物群落是城市绿地的基本构成单位，在城市绿地中，人们利用设计手法模仿自然群落，选择和组织植物形成生态效应更佳的人工群落。植物群落通过对太阳光的吸收、反射、投射，其自身的光合作用、呼吸作用和蒸腾作用，改变群落内部的热环境、湿度状况、空气成分和流通。这个过程影响着地表-大气界面的能量交换、水分交换，从而对区域气候，乃至全球气候产生直接或间接的影响[1]。
1.1.2 湿热地区城市绿地植物群落
湿热地区城市是指根据我国建筑气候区域划定的包括广东大部、广西大部、福建南部、云南小部分以及海南、香港、澳门、台湾全境的区域。湿热地区属亚热带湿润季风气候，具有温暖多雨、光热充足、夏季长、霜期短的特点。长年保持高温高湿多雨少风的气候特征。广州市属于广东大部的范围，具备典型的湿热气候特征，因此本文将广州市作为湿热地区的典型代表。
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1.2 研究目的与意义
1.2.1 研究目的
本文以广州市校园绿地的植物群落为代表，采用实地调研、观测、模拟相结合的方法，探究湿热气候区不同结构特征、布局形态特征的城市绿地植物群落微气候效应的差异。
1.2.2 研究意义
湿热地区具有高温高湿多雨的气候特征，城市绿地的建设应当有效改善这样的湿热气候，维护市民的身心健康。探究湿热地区城市绿地植物群落的微气候效应，可以为湿热气候区城市绿地植物群落设计提供依据，为科学、合理构建湿热地区城市绿地植物群落提供优化策略，对改善湿热地区城市绿地微气候环境具有应用价值。
18 世纪末，德国植物学家 Humboldt 首次提出 “ 群丛（association）” 和 “外貌（physiognomy）”的概念。1910 年，法国学者 Flahault 和瑞士学者 Schroter 对植物群落进行定义，抓住了植物群落的主要特征；1956 年俄国学者苏卡切夫指出植物群落具有一定的结构特征，植物之间、植物与环境之间有相互作用；1960 年中国植物学家候学煜进一步阐释和补充植物群落的定义，指出对优势层片和指示植物的重视；1957 年俄国学者Tuxen 指出植物群落是经过生境选择的，具自我调节和更新能力，处在相互竞争的动态平衡之中的功能单位。
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第二章 植物群落样方选择与分析
2.1 研究场地选择
1）本研究选择广州市作为湿热气候区的代表城市，探索在湿热气候特征显著、城市绿地建设与城市发展不同步的双重困境下，适宜广州城市绿地建设的理想策略。 广州市地处岭南地区，具备典型的湿热气候特征。长年温暖多雨、光热充足，具有夏季长、霜期短的特点，是中国年平均温差最小的城市之一
广州天气网（www.tqyb.com.cn/gz/weatherLive/autoStation/）发布的“广州市气候公报”显示：近 5 年来，广州市气候具有降水异常多，暴雨频繁，台风影响大的特点。2018-2019 年广州市平均气温较往年偏高，年雨量较往年偏多。高温日数增多，高温天气“热得早、热得久、热得猛”。冬季强冷空气活动频繁，出现罕见暴雨和剧烈降温。广州市的湿热气候特征随着全球气候恶化而更为显著。
广州市是广东省的省会城市，具有“国家中心城市”、“国家综合性门户城市”、“国家历史文化名城”、“中国南大门”等称号，被全球最权威的世界城市研究机构之一 GaWC评为世界一线城市。随着城市化进程不断加快，广州的城市建筑和硬质铺地占据了大部分城市空间，如何在高速发展的同时保证城市绿地的同步建设，是当前社会关注的重要议题。
2）本研究基于“典型性、代表性、普遍性”的原则，选择广州市的校园绿地作为研究场地，对 5 所大学校园绿地的植物群落进行调查。
校园绿地的类型和功能具有典型性。校园绿地承载着丰富的社会功能，为师生提供日常生活、学习、交往的空间，是人群使用频率极高的城市绿地。校园绿地具备了绿地类型和服务功能的多样性，包含了道路型绿地、居住型绿地、建筑附属绿地、公园型绿地等多种绿地类型。
校园绿地的植物群落特征具有代表性。由于校园绿地的类型和服务功能多样，校园绿地中的植物群落结构、特征和应用场所也非常多样。校园绿地中的植物群落是城市绿地植物群落的集合和缩影。
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2.2 研究场地概况
2.2.1 地理位置
广州市地处中国南部、广东省中南部，是典型的湿热气候区。位于东经 112 度 57分至 114 度 3 分，北纬 22 度 26 分至 23 度 56 分。本文研究的五所校园分别为暨南大学（石牌校区）、华南师范大学（石牌校区）、中山大学（南校区）、华南农业大学、华南理工大学（五山校区）5 所校园。该 5 所大学校园绿地场景丰富，植物群落类型广泛，涵盖了广州市城市绿地主要常见结构的植物群落。区位上暨南大学、华南师范大学、华南农业大学、华南理工大学校园位于广州市天河区，暨南大学与华南师范大学接壤，华南农业大学与华南理工大学接壤，各校园间直线距离小于 1 公里。中山大学校园位于广州市海珠区，与其他四所大学直线距离约为 10 公里。5 所校园地理位置分布情况如图2-1 所示。
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第三章 植物群落的微气候效应观测 .................................... 33
3.1 微气候观测实验目的 ................................. 33
3.2 微气候观测实验方法 ............................ 33
第四章 植物群落的微气候效应模拟 ......................................... 54
4.1 微气候模拟实验目的 .......................................... 54
4.2 ENVI-met 软件介绍及模拟校核 .................................. 54
第五章 植物群落实例优化分析 ...................................... 68
5.1 案例背景分析 ................................ 68
5.2 案例优化设计 ................................ 69
第五章 植物群落实例优化分析
5.1 案例背景分析
以实地调查样方中的 93 号桉树群落为案例进行优化分析。93 号桉树群落样方位于华南理工大学五山校区建筑学院后庭，作为园林专业学生的实验基地，人群使用频率非常高。植物群落所在空间的服务类型为观赏绿地，群落的功能为美化庭院绿地，改善局地环境。场地具备典型的湿热地区气候特征，常年气温高，空气湿度高，静风或无风时间长。针对这样的背景条件，93 号桉树群落应当充分发挥其降温效应，不阻挡风的穿行，加速散热和降低空气湿度。植物群落的服务对象为建筑学院楼的人群，群落内部不能通行和停留。
综合观测与模拟实验的实验结果：在湿热气候区，乔草结构的植物群落具有显著的遮阳降温、通风效应，有利于减小环境温度和湿度，增大风速。均匀型乔木+块状灌木的植物群落布局形态可以有效缓解高热高湿的气候特征。
将观测和模拟结论应用到实际的植物群落案例的优化中。综合考虑案例的场地区位、气候条件、功能服务类型等背景，对植物群落结构、布局形态进行调整，模拟优化后的植物群落微气候效应，验证观测与模拟实验结论的科学性和可行性。
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第六章 总结与展望
6.1 研究结论
本研究选取广州市校园绿地作为湿热地区城市绿地的代表，调研广州市 5 所大学校园绿地的植物群落，对 96 个植物群落样方的种类组成、数量规格和布局形态特征进行分析。选取不同结构的植物群落样方进行微气候定点观测，设计同种结构类型不同布局形态的植物群落情景，使用 ENVI-met 软件进行微气候的模拟。通过对实际植物群落案例的模拟优化，验证研究结论的科学性和可行性。本研究结论如下：
1）通过对五所校园植物群落的调查，统计了广州市校园绿地常用的植物种类、科属类型、树形色彩特征；
