（城市规划与设计专业论文）基于缓解热岛效应的森林城市规划研究——以杭州市为例.pdf

独创性声明 本人声明，所呈交的学位论文，在指导教师指导下，通过我的努力取得的成果，并且是自 己撰写的。尽我所知，除了文中作了标注和致谢中已经作了答谢的地方外，论文中不包含其他 人发表或撰写过的研究成果，也不包含在浙江农林大学或其他教育机构获得学位或证书而使用 过的材料。与我一同对本研究做出贡献的同志，都在论文中作了明确的说明并表示了谢意。如 被查有严重侵犯他人知识产权的行为，由本人承担应有的责任。 学位论文作者亲笔签名： 日期：q 2 2 ：z ：19 论文使用授权的说明 本人完全了解浙江农林大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权送交论文的复印 件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其 他复制手段保存论文。 保密，在年后解密可适用本授权书。口 不保密，本学位论文属于不保密。留 ( 请在方框内打“”) 学位论文作者亲笔签名： 指导教师亲笔签名： 日期：趁! 兰：盘、，汐 2 5 咖2咖3洲3i_2 删y 摘要 摘要 本文主要通过对引起热岛效应的原因进行分析，从森林城市规划角度出发， 对森林城市布局、城市森林植物群落结构进行研究，以杭州市市市区的森林系统 为主要研究对象，通过定性与定量相结合的方法重点研究森林城市建设对热岛效 应的缓解，为构建合理森林城市规划和建设奠定了理论基础，具有重要的现实意 义。 本文的研究成果主要如下： 一、杭州市城市热岛效应高温区主要分布在上城区、江干区、拱墅区及其新 城开发区，其中最为明显的是火车站、汽车站及其高架附近和商业区周边。 二、分析引起热岛效应的原因，从杭州市位于长三角洲区位分析，得出区域 位置及其地貌和城市热岛效应有着相关联，从杭州城市化进程及其时间空间变化 上分析与热岛效应之间的关系，得出城市热岛效应随着城市化发展而增强，四季 变化呈现夏季最强，其次为春季和冬季，秋季最弱；晚上的城市热岛强度大于白 天的城市热岛强度。 三、从杭州市不同森林元素进行分析，得出杭州市天目山、西溪湿地等处比 城市中心区白天温度低2 8 ，且湿度平均比城市中心高1 0 _ 2 0 左右，块状森 林的降温作用最大，约为4 1 0 。通过对西湖区块和滨江钱塘江区块的森林样地 进行观测，分析得出树木遮阴可降温0 2 。c ，丰富的植物群落结构降温效果明显。 四、从控制c o 。、低碳生活方式、合理的城市布局和增加森林面积层面缓解城 市热岛效应，对森林城市规划提出相应原则，对杭州市森林城市进行规划布局， 形成“一核、二轴、五片、多廊”的总体布局。并提出了森林城市规划中应注意 的问题，注重城乡一体化建设、提高森林城市规划水平、注重森林城市建设管理、 注重低碳减排、注重营造优质生态景观、完善法律法规。 关键词：森林城市，热岛效应，规划布局，杭州 a b s t r a c t a bs t r a c t b ya n a l y z i n gt h er e a s o n so ft h et r o p i c a li s l a n de f f e c t ，t h ep a p e rm a i n l yr e s e a r c h e dt h el a y o u t ， t h ep l a n tc o m m u n i t ya n dt h ef o r e s tp l a n ts t r u c t u r eo ft h e f o r e s tu r b a nf r o mt h ea s p e c to ft h ef o r e s t u r b a np l a n n i n ga n dc o n s t r u c t i o n t a k i n gt h ef o r e s ts y s t e mo fh a n g z h o uc i t ya st h eo b j e c to f s t u d y ， w i t ht h ec o m b i n a t i o no fq u a l i t a t i v ea n dq u a n t i t a t i v em e t h o d s t h ep a p e rf o c u s e so nt h er e s e a r c ho f r e m i s s i o no ff o r e s tu r b a nc o n s t r u c t i o nt h a tl e a d st ot h et r o p i c a li s l a n de f f e c t t h er e s e a r c hh a sl a i dt h e t h e o r e t i c a lf o u n d a t i o nf o rt h ef o r e s tu r b a np l a n n i n ga n dc o n s t r u c t i o n ，a n di ta l s oh a sv i t a lp r a c t i c a l s i g n i f i c a n c er e g a r d i n gt h ec o n s t r u c t i o no fr e a s o n a b l ec i t yf o r e s ts y s t e m t h er e s u l t so ft h ep a p e r sr e s e a r c hm a i n l yi n c l u d et h ef o l l o w i n gc o n t e n t s 1 t h eh i g h t e m p e r a t u r er e g i o no fh a n g z h o uc i t yh e a t i s l a n de f f e c t a r em a i n l yl o c a t e di n s h a n g c h e n gd i s t r i c t ，j i a n g g a nd i s t r i c t ，g o n g s ud i s t r i c ta n dt h en e wt o w nd e v e l o p m e n tz o n e ，a n d t h em o s to b v i o u so ft h a ti sn e a rt h et r a i ns t a t i o n ，b u ss t a t i o n ，e l e v a t e da n dt h eb u s i n e s sd i s t r i c t 2 t h ep a p e ra n a l y z e st h er e a s o n st h a tl e a dt ot h et r o p i c a li s l a n de f f e c t o no n eh a n d ，i to b t a i n s t h a tt h er e g i o n a ls e t t i n ga n dt h el a n d f o r ma r ec o n n e c t e dt ot h et r o p i c a li s l a n de f f e c tb ya n a l y z i n g h a n g z h o uc i t yw h i c hl o c a t e si nt h ey a n g t z er i v e rd e l t a o nt h eo t h e rh a n d ，i tr e a c h e st h ec o n c l u s i o n t h a tt h et r o p i c a li s l a n de f f e c tw i l lb ei n c r e a s e da l o n gw i t ht h ed e v e l o p m e n to fu r b a n i z a t i o n ，a n di t p r e s e n t st h a ts u m m e rs u f f e r st h em o s ts e r i o u s ，s p r i n ga n da u t u m ni st h em i n o rs e r i o u s ，a u t u m ni s t h el e a s t ，w h i c ha l s oi n d i c a t e st h a tt h es t r e n g t ho f e v e n i n gh o ti s l a n di sg r e a t e rt h a nt h ed a y t i m e 3 a n a l y z i n gt h ed i f f e r e n t f o r e s te l e m e n t so fh a n g z h o uc i t y ，i to b t a i n st h a tt h ed a y t i m e t e m p e r a t u r ei nh a n g z h o ut i a n m um o u n t a i na n dx i x iw e tl a n di s4 1 0 。c l o w e rt h a nc i t yc e n t e r ，a n d t h em a s s i v ef o r e s tp l a yam o s tp a r ti nc o o l i n gw h i c hc a nd r o pb y7 10 w i t ho b s e r v a t i o no f f o r e s ts a m p l ei nx i h ub l o c ka n db i n j i a n gb l o c k ，i to b t a i n st h a ta b u n d a n tp l a n tc o m m u n i t yc a nc o o l s u c ha sf l e e so v e r s h a d o wc a nd r o pb y0 2 c 4 f r o mt h ea s p e c to fc o n t r o l l i n gc 0 2 ，l o w c a r b o nl i f e s t y l e ，r e a s o n a b l el a y o u to ft h ec i t y a n d i n c r e a s i n gt h ef o r e s ta r e al e v e l ，i tc a na l l e v i a t et h eu r b a nh e a ti s l a n de f f e c t ，a n dt h ef o r e s tu r b a n p l a n n i n gp r i n c i p l e sa r ep r e s e n t e d ，t h ee n t i r ed i s t r i b u t i o no fh a n g z h o uf o r e s tc i t yi st h e “o n ec o r e ， t w o - a x i s ，f i v em u l t i g a l l e r y ”a n di tp r o p o s et h ep r o b l e m so ff o r e s tc i t yp l a n n i n g ，w h i c hf o c u s e so n t h ec o n s t r u c t i o no fu n i f y i n g ，i m p r o v i n gt h el e v e lo fp l a n n i n g ，s u p e r v i s i o n ，l o wc a r b o ne m i s s i o n s ， c o n s t r u c t i n gq u a l i t ye c o l o g i c a ll a n d s c a p e ，i m p r o v i n gr e l e v a n tl e g i s l a t i o n i i a b s t r a c t k e yw o r d s ：t h ef o r e s tc i t y ，t r o p i c a li s l a n de f f e c t ，f o r e s tc i t yc o n s t r u c t i o n ，p l a n n i n ga n dl a y o u t ， h a n g z h o u i i i 基于缓解热岛效应的森林城市规划研究以杭州市为例 目录 摘要i a b s t r a c t i i 目录i v 引言1 1 相关概念及研究动态3 1 1 相关概念3 1 1 1 相关概念简述3 1 1 2 相关概念辨析4 1 2 森林城市研究动态5 1 2 1 研究背景5 1 2 2 森林城市发展概述6 1 2 3 国外研究动态7 1 2 4 国内研究动态9 1 3 森林城市研究的新趋势1 l 1 4 小结1 2 2 研究内容及方法1 3 2 1 目的与意义1 3 2 2 研究内容1 3 2 2 1 引起城市热岛效应因素一1 4 2 2 2 森林城市规划布局研究1 4 2 2 3 森林城市建设内容研究1 6 2 3 研究方法1 8 2 3 1 实地调研1 8 2 3 2 定性和定量相结合1 8 2 3 3 结果分析1 8 3 结果与分析2 0 3 1 杭州市概况2 0 3 1 1 自然条件2 0 3 1 2 森林城市建设现状2 2 3 1 3 城市热岛现状及问题分析2 7 3 2 宏观层面分析3 l 3 2 1 杭州所处位置3 1 3 2 2 杭州与周边区块对比分析3 3 3 2 3 杭州城市发展过程与热岛效应关系分析3 7 3 2 4 杭州四季变化与热岛效应关系分析4 0 3 3 中观层面分析4 2 3 3 1 杭州市点状元素分析4 3 3 3 2 杭州市线状元素分析4 5 i v 目录 3 3 3 杭州市环状元素分析4 7 3 3 4 杭州市片状元素分析4 7 3 4 微观层面分析5 1 3 4 1 下垫面特性分析5 l 3 4 2 植物群落结构分析5 8 3 5 小结6 2 4 基于缓解城市热岛效应的杭州森林城市规划6 4 4 1 缓解热岛效应的措施6 4 4 1 1 控制排放c 0 2 6 4 4 1 2 低碳生活方式6 4 4 1 3 合理的城市布局与增加森林6 5 4 2 森林城市规划原则6 5 4 2 1 生态优先、体现以人为本原则6 5 4 2 2 城乡统筹、强调整体效果原则6 6 4 2 3 因地制宜、突出山水相依特色化原则6 6 4 2 4 师法自然、注重生物多样性原则6 6 4 2 5 持续发展、近远期结合原则6 7 4 2 6 政府主导、倡导公众参与原则6 7 4 3 森林城市规划布局6 7 4 3 1 杭州市森林城市规划6 7 4 3 2 市区森林布局结构6 9 4 4 森林城市规划与建设注意的问题7 4 4 4 1 城乡一体化发展建设7 4 4 4 2 提高森林城市规划水平7 4 4 4 3 注重森林城市建设管理7 4 4 4 4 升华森林城市文化建设7 4 4 4 5 注重低碳减排7 5 4 4 6 营造优质生态景观7 5 4 4 7 完善法律法规一7 5 5 结语7 6 参考文献7 8 附录1 ：图表清单8 1 图8 1 表8 3 附录2 ：植物群落调查表8 4 附录3 ：森林城市相关数据测量表8 5 附件4 ：浙江省森林城市( 城镇) 主要评价标准8 6 附件5 ：国家森林城市评价指标8 8 个人简介9 3 致谢9 4 v 引言 己i 言 - jif j 受城市化进程的影响，城市大规模的扩张，使得现有的经济、社会、文化、政 治、环境等功能无法完全满足人们的需求，且在此过程中由于对环境的不够重视， 产生了一系列的环境问题，其中城市热岛就是众多问题之一，虽然无法完全预测其 带来的最终危害，但随着全球温度上升，伴随而来的一系列的问题已经影响到未来 人类的生存，因温度上升而导致极端天气明显化，城市热岛效应增强，这使得居民 生活质量受到较大影响。而建设森林是缓解城市热岛效应的有效解决法，也伴随着 城市建设的需求发展，森林城市、园林城市等围绕着生态需求发展的建设开始成为 了城市可持续发展的新方式。森林城市的建设可以缓解热岛效应，调节气候，间接 减少碳的排放，最终降低二氧化碳的排放量，因此有针对性的基于缓解热岛效应的 森林城市规划与建设研究对森林城市的规划与建设有重要意义，为其提供了可参考 意见及理论支持。 近年来，随着城市的发展和规模化，许多城市由于空间的布局结构不合理，及 其构成元素不同，使得整个城市变的越来越混乱，城市问题也变的越来越多。作为 城市问题之一的热岛效应，为城市带来很大的困扰，造成了城市局部气候不稳定性， 气候不稳定性影响了生物的周期不稳定性，威胁着人类的健康，及其夏季高温气候 产生疾病和影响情绪。在城市化进程中，由于人类生活、工作、活动而产生的一系 列问题即城市人口密集、工厂和车辆排放的热气、城市居民因生活而释放的热量、 城市建筑结构及其不同下垫面产生的一系列问题，在城市热岛的高温区，居民极易 患上消化系统或神经系统等疾病，严重的城市热岛效应影响了人们正常的生活和工 作，成为人们生活质量进一步提高和城市进一步发展的制约因素【卜2 1 。同时热岛效应 还会对生物产生一定的影响，使得整个生态系统受到影响 3 。作为有效解决形式的 森林城市规划与建设具有很重要的现实意义，作为低碳城市的形成的重要形式，对 森林城市的规划及其建设提出了更高要求，森林城市规划与建设很大程度上影响着 城市未来的发展方向及规模，同时也很多解决城市矛盾及其城市问题，也降低了城 市热岛效应，实现城乡一体化发展。 森林城市作为城市的重要规划之一，对城市的发展方向及未来的可持续化有着 重要意义。它主要以森林生态基础设施的形式结合城市自然、经济、人文、社会条 件发展的城市发展模式，体现了城市品质内涵及其城市空间形态的重要内容。现有 的城市森林的发展往往注重视觉化，忽视了城市的生态性、科学性及其城市内涵， 也忽视了解决城市问题的出现，如城市热岛效应就是当前城市突出的问题之一，因 而结合森林城市规划与建设考虑了城市热岛效应问题对城市的建设有着重要意义， 也是解决城市热岛问题的必然方式，因此基于城市热岛效应的森林城市的规划与建 基于缓解热岛效应的森林城市规划研究以杭州市为例 设是优化城市发展的必然途径。以上问题的出现可以通过基于城市热岛的森林城市 规划布局结构及其建设内容的形式去解决城市的发展中遇到的城市热岛效应问题、 城市环境污染、城市空间结构问题、社会经济问题、城乡不协调发展等问题，实现 自然、经济、社会的可持续发展，实现低碳经济，完善城市的功能结构。 杭州市作为一个历史悠久、自然人文优越的城市，由于又有着“小火炉”之称， 也面临着城市热岛效应的问题，通过森林城市的规划与建设，在一定程度上缓解了 城市热岛效应，通过对杭州森林城市建设模式的研究，通过对杭州市森林现状、城 市化发展过程、森林城市规划与建设、植物群落结构等方面与城市热岛之间的关系 的分析与总结，针对性的研究城市森林规划与建设对热岛效应的缓解作用，为森林 城市规划与建设提供理论支撑和参考性意见。 2 1 相关概念及研究动态 1 1 相关概念 1 相关概念及研究动态 1 1 1 相关概念简述 1 1 1 1 城市森林 城市森林( u r b a nf o r e s t ) 是城市生态系统的重要组成部分，它是指在一定面积、 密度、覆盖度与生态服务功能和价值，主要是指城市o e ( 包括市区、郊区及远郊区1 所有影响城市人居环境的木本植物为主( 包括树木花草、作物等及其所在环境) 的植 被群体，形成城市是一个生态系统【4 - 5 】。 广义的定义将城市森林视为一个生态系统，其所在区域内受到该区域城市人口 影响或利用，其中包含了植物、建筑、生物、土壤、水体、城市基础设施和人等。 如英国对社区森林( c o m m u n i t yf o r e s t ) 的定义、k o n i j n e n d i j k 对城市森林( u r b a nf o r e s t ) 的定义及其中国可持续发展林业战略研究中对城市森林的定义【6 1 。 狭义的定义只包括人们居住地附近的树木和相关的植被或是主要是以木本植 物为主的植物体系【7 。 综上所述，基本上城市森林的概念有一下几个特点：主要是以木本植物为主体 的植被体系为城市森林的主体；包括了人工林和自然林，为周边地区提供相应的环 境；有多功能的作用，不仅可以有森林产业，也为城市提供了相应的游憩场所等【8 1 。 1 1 1 2 国家森林城市 国家森林城市，是指城市生态系统以森林植被为主体，城市生态建设实现城乡一 体化发展，各项建设指标达到国家林业局规定的标准并经国家林业主管部门批准授 牌的城市。创建国家森林城市的宗旨是：让森林走进城市，让城市拥抱森林 9 。 1 1 1 3 森林城市 对于森林城市的定义目前还没有很明确的定义，基本是相关于国家森林城市的 基础上并达到其指标的城市为森林城市。 综合国家森林城市指标和城市森林的相关内容，笔者认为森林城市是区域范围 内以森林植被为主体，基于环境生态可持续发展条件下，结合城市功能、城市布局 形成以人、自然、城市、文化为一体的生态系统，是通过以高大乔木为框架，主要 以木本植物为主体，通过多层次的植物群落或是立体形式植物结构，形成城市生态 系统，并融合当地特色的城市人文，实现人类与森林、经济协调发展的城市发展模 式【1 0 - 1 1 1 。 1 1 1 4 热岛效应( u h i ) 城市热岛最初提出是在1 8 1 8 年英国l a k eh o w a r d 出版的伦敦气候一书中， 基于缓解热岛效应的森林城市规划研究以杭州市为例 书中对伦敦中心区和周边城镇的气温进行观测对比后，得出了“城市热岛效应”【12 1 。 城市热岛( u r b a n h e a t i s l a n d ，t j i q i ) 是一种由于城市地表结构改变及人类活动导致 的热量在城区空间范围内聚集的现象，是城市化过程中城市气候变化最显著的特征 专一 1 3 - 1 5 “一 。 城市热岛效应是指城市中出现的市区中心的气温明显高于外围郊区的现象【16 1 。 在范围内城市犹如“岛屿”般矗立在整个范围内，城市中心的温度最高，郊区则呈 现较低的气温，因此就被形象地称为城市热岛【17 1 。图1 1 中呈现了城市与农村之间 的气温空气分布情况，在农村过渡到城市边缘的近郊时，气温陡然升高，形成“陡 崖，到了城市，温度梯度相对比较平缓，形成“高原”，到了城市中心，由于人口 和建筑密度增加，温度更高，便形成“山峰 。 气 温 图1 1 ；城市热岛不意图 f i g 1 - 1t h es k e t c hm a po f u r b a nh e a ti s l a n d ( 资料来源：o k e ，1 9 8 7 ) 1 1 2 相关概念辨析 对于各个城市模式的出现，有些概念比较容易混淆，以下对森林城市、园林城 市、生态城市、低碳城市对其发展模式进行辨析，以对其森林城市的发展模式更清 晰化( 详见表1 1 ) 。得出森林城市是低碳城市和生态城市发展下的一种以森林为主 体，形成的人、自然、社会、经济相协调的城市发展模式，实现生态系统的最大调 节功能，稳定其生态系统的多样性和丰富性。 4 i 相关概念及研究动态 表i 1 相关概念的辨析 t a b 1 1t h ea n a l y s i sb e t w e e nt h er e l a t e dc o n c e p t 1 2 森林城市研究动态 1 2 1 研究背景 随着城市发展及其兴盛的过程中，由于城市迅猛的发展，人口剧增，城市发 展出现较多问题，而环境问题成了城市一个主要矛盾，城市变得不宜居住、工作和 生活，工业化所产生的废弃物无法找到归宿，城乡发展不协调，环境污染严重。环 境污染导致疾病率上升、生存环境遭受影响。人口剧增使得城市建筑密度加大，钢 筋混凝土房子增多，交通拥堵等。在这样一个城市建设背景需求下，实现城乡绿化 统筹发展、城市环境质量提升的森林城市为城市规划体系中低效和缺失及其产生的 环境问题提供了新的思路和解决方式。 一方面，在生态、气候等影响条件下，人们对人居生存环境质量的要求及生活 质量的提升。迫切希望通过森林城市建设改善城市生态环境质量；而另一方面，由 于我国森林城市的快速发展、森林城市规划的缺乏使得我国森林城市规划建设陷入 了局限性，暴露出较多问题和矛盾。 ( 1 ) 虽然森林城市建设有了很大的提高，但主城区森林城市建设的速度往往 跟不上森林城市建设的需求。特别是一些老旧城区，由于土地的缺乏使得森林绿地 指标跟不上人们生活水平的需求。一部分城市的绿化建设注重视觉效果，忽略了城 市的绿化的生态需求和科学性。 些十缓斛热岛设j 虹的森林城市姚划研究以杭州市为例 ( 2 ) 森林城市规划建设有待提高。森林城市规划在我同起步较迟而以d 订的 规划缺少彼此的联系和组合，虽然住逐步增加城市、城镇的绿化系统，但城市绿化 系统主要以草灌为主，较少以乔木为主，其生态渠道无法形成体系，较为独立，而 城镇与城镇的绿化也缺少相应的联系，城乡差距较为明显。 ( 3 ) 森林城市规划建设合理性有待提升。随着城市建 歧的发展，虽然人们对 绿地的需求很大，尤其是城市居民聚集度较高地区很难真正的实现“城在林中，林 在城中”。其森林城市的规划往往受到模式化的影响，其布局结构、建设规划、森 林树种结构层次合理性有待提升。 ( 4 ) 调节城市生态功能薄弱。由于缺乏系统性，城市的生态自动调节功能薄 弱，在缓解城市热岛效应、低碳减排方面有待提高( 如图1 2 ) 。 图1 2 调节城市生态功能薄弱 r e g u l a t i o no fc i t ye c o l o g i c a lf u n c t i o n s 资料来源：h t t p ：t i e b a b a i d u c o m f k z = l0 0 3 9 8 0 9 21 & f r = i m a g e _ t i e b a 图1 3 森林城市建设存在着问题 f o r e s tc i t yc o n s t r u c t i o nl a c ko fs y s t e m 资料来源：h t t p ：o l d b l o g e d u c n u s e r 2 3 3 2 0 9 a r c h i v e s 2 0 0 7 l6 618 5 4 s h t m l ( 5 ) 上述矛盾问题的产生原因主要是当今城市的迅速发展与森林城市规划落 后之间的矛盾( 如图1 3 ) ，基于这些矛盾和问题，因此如何实现森林城市规划与建 设与整个城市建设协调发展成为了解决问题的关键点，尤其是从基于缓解城市热岛 效应的森林城市规划建设角度更具有其目的性、明确性代表，从另一方面也为解决 城市热岛效应提供相应的解决方案。 1 2 2 森林城市发展概述 自人类文明的开始，人类就依靠着森林、水源而生存，为了抵御野兽的袭击， 人类祖先类人猿开始在树上开始了自己的生存和生活方式。类人猿的聚集森林生活 形成了一个城市的雏形，正是因为如此，森林的发展对城市的发展有着本质的需求， 来源于人类本性的安全性、亲水性及其亲绿性，城市的森林的发展对城市的环境安 全有着固本作用。如今城市的迅速化发展和一系列生态问题都迫切需要森林跟随着 6 1 相关概念及研究动态 城市的脚步，以森林的发展为依托的城市发展在历史较为少见。2 0 世纪之后，森林 城市建设才进入到一个起步阶段。 “森林城市”概念最早起源于2 0 世纪6 0 年代初的美国，主要是为了解决城 市土地利用的经济、社会、环境、生态效益最佳化问题而提出的城市管理系鲥2 2 1 。 1 9 6 5 年美国林务局率先提出森林城市规划以来，城市森林在世界各国迅速发展起 来，先后出现了华盛顿、堪培拉、巴黎、华沙、东京、圣地亚哥、新加坡等一批森 林城市的优秀之作【2 3 1 。虽然森林城市规划建设掀起了第一次高潮，但是所建设的绿 色森林城市数量可数，但由于城市水泥建筑的迅速发展，城市森林显得十分脆弱从 而无法形成稳定的系统。 在2 0 世纪6 0 和7 0 年代，由于环境问题逐渐变得尖锐，全球兴起保护生态环 境的高潮【2 4 】。城市的规划领域内也由此引入了生态学的理论和方法【2 5 】。此时的日本 由于高速经济发展，社会发生了翻天覆地的边儿，开始了森林城市的规划，从而带 动了城市森林的发展。 2 0 世纪7 0 至8 0 年代，城市规划开始考虑生态功能、生态系统问题，从城市森 林的建设和规划开始了对城市发展提出了新的发展角度，而城市森林建设的合理 性、系统性、功能性等问题对森林城市规划发展起着关键作用。在这个阶段，我国 对森林城市开始关注。因此，城市森林被纳入到城市系统的发展中，进行统一规划 和建设【2 6 。 9 0 年代，欧洲开始引入了森林城市，1 9 8 7 年9 月，英国伦敦开始实施了森林 城市计划【27 1 ，1 9 9 1 年爱尔兰在都柏林首次争对森林城市规划召开了的大会，在2 0 世纪9 0 年中期开始了对森林城市建设的研究【28 1 。日本开始了对森林城市规划与建 设的理论问题进行了研究和讨论 2 叫。我国也将森林城市纳入到城市建设中，作为一 种新型的城市发展模式。 进入2 1 世纪，森林学被广发的引入到城市空间格局发展提供新思路，为城市 发展提供新的理论支持。 1 2 3 国外研究动态 森林城市最早出现于2 0 世纪的6 0 年代的发达国家，由于发达国家较为早关注 环境问题，且城市化进程中出现各种问题也促使森林城市较早的出现在工业发达国 家。森林城市较早的出现在国外美国和加拿大，国外对森林城市较为关注，注重对 森林城市的建设与管理，将森林设为城市有生命的基础设施，将森林融入与城市规 划与建设的组成部分，进行统一规划管理与建设，开始了随森林城市规划的重视。 其中美国是森林城市建设与管理的最早国家。美国于2 0 世纪6 0 年代提出“森 林城市”概念，2 0 世纪7 0 年代将森林城市建设纳入到法律法规 3 0 。9 0 年代设立专 门的森林城市规划与建设部门。并把森林规划与建设纳入到城市发展的重要内容 基于缓解热岛效应的森林城市规划研究以杭州市为例 中。 欧洲比较注重城市内的生态功能，在城市附近划出大范围的森林、湿地资源， 建立森林公园、城市郊野公园及其湿地公园，并建设了多样化的森林游憩廊道，形 成了连接城市与乡村的森林健康廊道 3 1 。森林城市规划从廊道方面相互连接，形成 一个网络系统，规划设计方面也较多的从森林城市生态化功能角度考虑，注重其改 善居住环境，净化水质环境及其提供休闲游憩场所。 前苏联于2 0 世纪6 0 7 0 年代，完成了经营城市林和市郊林的规划体系【3 1 】。目 前仅莫斯科就有1 1 个天然林区，7 2 0 个街道公园、1 0 0 个街心公园，森林和绿地总 面积占市区面积的4 0 。 俄罗斯注重对近郊区及其远郊区的森林保护，从规划角度上注重以形成森林生 态围城，促进森林城市的大生态格局发展。在森林树种选择上实现乡土树种应用的 普遍化【3 2 】。 加拿大的森林城市规划方面较注重对森林生态廊道建设，并注重对水源及其河 流周边森林的保护及建设工作，形成林水相结合的自然景观带，充分发挥了保护河 流及其城内外森林、湿地的生态廊道功能【”】。 德国在生态环境保护方面意识强，在森林城市规划方面注重森林城乡发展一体 化考虑较多，并结合地域特色文化发展城市森林，实现森林城市的特色化【3 4 1 。 日本受国土制约及其人口因素的影响，因此较为注重对森林城市的建设，注重 对郊区森林的建设，在城市中心注重森林绿地建设和保护。并与1 9 9 0 年“森林城 市”建设构想及其研究【3 5 。 表1 2 国外森林城市研究动态 t a b 1 2t h ea b r o a df o r e s tc i t yr e s e a r c h 1 相关概念及研究动态 1 2 4 国内研究动态 相对于北美和欧洲，我国森林城市的规划与建设研究起步较晚，但在来自于政 府和学界两股相辅相成的势力推动下，发展非常迅速。 表1 3 我国森林城市规划与建设研究 t a b 1 3t h ef o r e s tc i t yp l a n n i n ga n dc o n s t r u c t i o nr e s e a r c h 原书无此页 原书无此页 基于缓解热岛效应的森林城市规划研究以杭州市为例 1 4 小结 由于城市的迅速化伴随而来的城市问题的突出化，实现人类、社会、自然的可 持续发展其实实际上也是实现人、城市、森林的相互融合发展，伴随着环境问题中 的全球气温上升，极端天气频繁出现，自然灾害增多，局部气候不稳定等现象的发 生，及其城市中热岛效应问题的突出化，使得森林城市建设变得越来越重要，因此 森林城市的规划与建设变得尤为重要。 在1 9 世纪末至2 0 世纪初，出现了大量的“绿色城市”规划，基于此基础上逐 渐注重森林的作用，因此“森林城市”的发展成了城市发展的一个新形势。而本文 从新的角度即基于城市热岛效应角度对森林城市规划与建设进行考虑。借鉴国内外 先进的理念，可以总结出3 条基本规律： ( 1 ) 注重城乡一体化发展，实现人、自然、经济、社会协调发展，注重城市 生态可持续发展。 ( 2 ) 追求森林城市的生态化和科学化，注重生态廊道及生态网络建设，结合 城市特色文化发展。 ( 3 ) 实现区域化发展，突破城市建成区森林城市发展，注重森林城市整体发 展，形成森林城市体系。 2 研究内容及方法 2 1 目的与意义 2 研究内容及方法 自1 9 世纪初英国化学家l a k eh o w a r d 首次提出了“城市热岛效应”后，各国 科学家相继在不同地区进行测量，发现了城市热岛效应的存在。缓解城市热岛效应， 降低温室效应一直成为了当今社会关注的焦点。基于全球城市化大环境背景下，全 球气温上升，温室气体增多，环境污染严重，部分城市热岛效应显现明显，城市问 题多样化、土地资源利用短缺、城市能耗高的基础上，由于森林城市有其特殊功能 性，森林生态系统是陆地生态系统中最大的碳库，贮存了整个陆地生态系统总碳库 约为三分之二【5 0 】。为城市提供了大量的能源及其碳汇储备。同时森林城市也是缓解 城市环境恶化的有效方式，解决人、自然、经济和谐可持续发展方式。 从1 9 6 5 年美国林务局首先提出城市森林发展规划以来，城市森林在世界各国 迅速发展起来，先后出现了华盛顿、堪培拉、巴黎、华沙、东京、圣地亚哥、新加 坡等一批绿色城市的优秀之作 2 3 1 。城市森林己被视为现代化城市建设的重要衡量因 素之一。森林城市是一个复杂的“社会一自然一经济”复合生态系统，也是一个城 市系统，因此有着很多城市有的共同特征，但是其城市发展方向和模式又有森林城 市自身的特征。如何合理的利用城市资源和森林资源，合理规划布局城市森林，完 善森林城市建设体系，改善城市森林综合质量，充分发挥城市森林生态系统的生态、 经济、社会功能成为了新的研究内容。 通过城市的森林增加碳汇对城市减排进行补充，通过合理的城市森林规划与建 设缓解城市热岛效应，调节城市气温。通过合理的森林城市规划基于热岛效应气流 为城市提供新鲜空气，并为人们提供一个健康、舒适的环境，降低对环境的影响或 改善环境，实现低碳城市。针对性的研究城市森林规划与建设对热岛效应的缓解作 用，为森林城市规划与建设提供理论支撑和参考性意见。 2 2 研究内容 随着城市扩张化及其规模化，由于城市本身空间布局结构的不合理等原因，使 得城市逐渐混乱，城市问题突出化，城市热岛效应是城市的一个基础问题，对城市 发展带来了不利影响，因此解决热岛效应问题是必然途径，而作为有效解决形式的 森林城市规划与建设具有很重要的现实意义，森林城市作为低碳城市的形成的重要 形式，对森林城市的规划及其建设提出了更高要求，森林城市规划与建设很大程度 上影响着城市未来的发展方向及规模，同时也很多解决城市矛盾及其城市问题，也 降低了城市热岛效应，实现城乡一体化发展。 基于缓解热岛效应的森林城市规划研究以杭州市为例 森林城市作为城市的重要规划之一，主要通过森林生态基础设施的形式结合城 市自然、经济、人文、社会条件发展的城市发展模式，是体现了城市品质内涵及其 城市空间形态的重要内容。而现有的城市森林的发展往往注重视觉效果，忽视了城 市的生态性、科学性及其城市内涵，同时对解决城市问题欠妥，如城市热岛效应就 是当前城市突出的问题之一，因此基于城市热岛效应的森林城市的规划与建设是优 化城市发展的必然途径。通过基于城市热岛的森林城市规划布局结构及其建设内容 的形式去解决城市的发展中遇到的城市热岛效应问题、城市环境污染、城市空间结 构问题、社会经济问题、城乡不协调发展等问题，实现自然、经济、社会的可持续 发展，实现低碳经济，完善城市的功能结构就是本论文探讨的问题。 因此本论文主要从引起城市热岛效应因素、森林城市规划布局结构、森林城市 建设内容进行研究，重点是通过森林城市布局结构进行重点研究，从而对热岛效应 产生的因素有更加宏观、科学的认识和把握。 2 2 1 引起城市热岛效应因素 城市热岛效应的产生由于城市市区、近郊、远郊的不同区域所产生的温度差异 而形成的一种城市效应，主要呈现城区温度高，郊区温度低，城市热岛引起的原因 较为多样化，本文主要对人口增加、城市建设、城市发展、城市格局及其森林资源 分布几个方面进行分析，将其对原因结合城市的布局结构，结合热红外及其地理信 息遥感技术( g i s ) 分析出产生城市热岛的区域，对产生热岛区域进行分析，从森 林城市规划与建设角度进行深入，从森林城市格局分析探讨出缓解城市热岛效应的 方式。并结合其他方面对缓解城市热岛效应提出相关建议，最终合理利用城市热岛 效应，降低城市热岛的出现。 2 2 2 森林城市规划布局研究 城市布局对城市的产生、发展及其内涵有着决定性作用，决定的了城市的一切。 城市布局也是城市的核心内涵和本质框架，因此对森林城市规划布局的研究对整个 城市的核心内容有着深化的作用。 基于缓解城市热岛效应( u h i ) 的分析，主要是对城市热岛效应与森林城市之 间的关系的分析，主要以城市热岛效应的角度，从城市热岛效应及其现有森林城市 存在的问题上，分“宏观中观微观”三个层面进行分析。宏观层面主要是 结合区域位置、自然条件等进行分析，明确区域位置与城市热岛效应之间大范围的 关系及其明晰森林城市与热岛效应之间的关系，对城市化进程及其四季时间变化上 与城市热岛效应的关系，主要从时间空间角度并结合森林城市布局建设，确定与热 岛效应之间的关系，及其分析现有杭州存在热岛的区域及其与现有森林城市存在的 问题，为森林城市规划及建设提出切合实际建设的思想。中观上通过布局层面进行 对城市热岛效应相关因素进行分析，从布局中点线环面进行对比分 1 4 2 研究内容及方法 析，得出与热岛效应之间的关