城市露水及其生态效应研究

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本研究以广州市为研究区域,在市区内选择4大典型的功能区,并在所选功能区内选择3大典型的下垫面,用“布片法"进行露水收集测定。在野外调查测定的基础上,用薄膜袋覆盖法模拟未酸化露水和酸化露水对植物的生态效应。使用统计学原理和方法及其相关软件对野外调查和控制实验的数据资料进行统计分析,得出了广州市露水沉降的规律及其生态效应的结果,为城市规划与管理及相关方面的研究工作提供了科学基础和参考依据。本论文的主要研究结果如下: 1、首次对城市露水与城市功能区的相互关系进行研究,结果表明城市各功能区之间的露水发生频率无明显规律性,但几乎呈现秋季露水频率较高的现象;各功能区平均露水量呈现白云山森林公园>芳村工业区>天河商业区>中大社区的规律,白云山森林公园凝结的露水量显著高于其它功能区;夏季各功能区露水的pH较低,但功能区之间的露水pH差异不显著。 2、首次对城市各功能区内露水与下垫面的关系进行研究,结果表明各功能区内下垫面对露水频率无显著影响,但各下垫面都表现出秋冬季露水频率较高,春夏季露水频率较低的特点;各下垫面上凝结的平均露水量几乎呈现草地>矮灌>混凝土的规律,但各下垫面之间露水量差异不显著。   3、城市化没有明显影响城市露水频率,但极大地影响着城市露水量及其酸化程度,导致露水量显著下降和露水严重酸化,并首次发现城市化改变了各下垫面上露水凝结的季节变化规律。 4、首次通过实验的方法证明城市露水频率与城市热岛频率间无明显关联性,但城市露水量与白天平均热岛强度、夜间平均热岛强度和日平均热岛强度都表现出极显著的负相关关系,结果表明城市热岛效应是影响城市露水量大小的重要因素之一。 5、城市露水与夜间相对湿度呈极显著正相关关系,并首次发现日蒸发量与城市露水呈极显著负相关关系,这说明相对湿度和日蒸发量都是影响城市露水量大小的两大重要气象因子。城市露水与风速和大气降水的关系比较复杂,但在研究中也不可忽视。 6、在干旱环境下,未酸化露水一定程度上缓解了马缨丹的水分压力,维持了它的生存和生长,但不同露水量对其作用效应不同,露水对它的作用效应可能存在一个阈值。当露水量较小时,酸露显著抑制马缨丹生长;当露水量较大时,只有严重酸化的露水才会导致马缨丹生长受到显著抑制。 本研究表明,城市功能区对露水发生频率有一定的影响,城市化对露水频率影响不显著。城市功能区和下垫面对露水量影响较大,城市森林是城市露水的最佳沉降点,加大植被和草地覆盖的面积有利于露水凝结增加。城市热岛效应(白天、夜间和日平均)、夜间相对湿度和日蒸发量是城市露水量大小的三大决定因素。城市化导致城市露水凝结量下降和酸化,可能引起严重的环境后果。在干旱环境下,未酸化露水对植物生存和生长有利;酸露对植物的生态效应是露水和酸交互效应的总和,它对植物生长造成极大的危害,但酸露量大时影响不明显。本研究结果说明,在城市环境管理中,应加强城市森林建设,改变下垫面属性,消除热岛效应,为增加和净化露水这一城市输入水资源创造良好环境。
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