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17.2 园林绿地生态效应的观测方法

一、夏季降温效应的观测方法

1.观测用品用具

(1)温度计。温度计是本项观测活动最重要的用具。观测气温变化时可使用水银温度计或通风干湿表。

①水银温度计:是室外观测气温时最简便的一种温度计。市面出售的棒状温度计,其温标直接刻在玻璃管壁上,每小格为0.5℃。如果要使观测的温度数值更加准确,可用带有乳白玻璃插入式温标的水银温度计,每小格为0.2℃,效果比棒状温度计好。

②通风干湿表:这种温度计的水银球部装在双层金属壁套管内,可免因受太阳直接辐射而产生误差。通风干湿表的上端安有风扇(用弹簧发条驱动),风扇下面与一个通风导管相连,导管下端又与双层金属壁的套管相通。开动风扇后,空气从下端套管进入,经过通风导管由风扇侧面排出,空气流以每秒2米的速度通过温度计球部。因此,在任何情况下均可得到准确的结果。如果条件允许,应选用通风干湿表进行气温观测。

(2)支架。用以悬挂温度计。如无金属支架,可用普通木竿代替,在木竿上的若干不同位置上钉上金属钉,以便能将温度计悬挂到所需要的高度上。

(3)钢卷尺。用于测量高度。

(4)记录纸、笔。

2.确定观测场地

(1)市区公园与居民区。选择树木花草繁多的市区公园和基本无树无草坪的居民区作为一组观测场地,以验证园林绿地的降温作用。

(2)市区林荫道和无行道树街道。本组的观测场地,可用于验证行道树在降温中的作用。

(3)片林和草坪。本组的观测可用于了解不同绿化结构的降温效应。

(4)针叶片林和阔叶片林。本组的观测也用于了解不同绿化结构的降温效应。

(5)行道树全部郁闭的街道和未郁闭的街道。本组的观测可用于了解不同绿化程度(覆盖率)的降温效应。

开展本项活动时,可以从上述各组中选择一组作为观测对象。为使观测结果更具真实性,每组的观测场地,均应各设若干个观测点,取其平均值,作为分析的依据。

3.观测时间

在7~8月份植物生长茂盛期间,选择晴朗天气,从凌晨7时开始到下午7时止,每隔2小时观测1次,连续观测一个白天。每组的观测场地,须在同一天的相同时间内各由一组学生进行观测。

4.温度计的安置

将温度计按预定高度悬挂在支架上。每个观测场地的温度计悬挂的高度应彼此一样。如果悬挂水银温度计,在阳光直接辐射的地方,须用白色硬质卡片纸遮荫。如果悬挂通风干湿表,可用细绳系其两端,然后以水平位置挂在支架上。通风干湿表在使用时,须先拧紧发条,使其风扇转动。

5.总结与分析

(1)对各个观测场地的测量结果,可以横坐标表示时间,纵坐标表示温度,绘制各观测场地一天的温度变化曲线。

(2)根据温度变化曲线和日平均温度,分析园林绿地的降温效应,并对不同绿化结构、绿化程度进行分析。

二、吸滞粉尘效应的观测方法

1.观测用具用品

(1)集尘杯、蒸发皿、酒精灯(或小型电炉)、烘干箱及分析天平:用于收集、蒸发、烘干和称量植物叶片吸滞的粉尘量。其中集尘杯、蒸发皿及分析天平的规格见本书第十六章第一节。

(2)支架:用于放置集尘杯,其高度为1米。

(3)放大镜:用于观察叶片吸附粉尘的形态特征。

(4)毛笔:用于刷取叶片所吸附的粉尘。

2.园林绿地对粉尘阻挡效应的观测

(1)观测场地:选择市区片林(或林带)的背风面和空旷裸地,作为一组观测场地。

(2)观测时间:选择风天,在上述两类观测场地上各设若干个观测点,在观测点距地面1米高处放置支架和集尘杯,从早7时至晚7时放置12小时。

(3)观测步骤:在集尘杯内放置清水,用湿式收集法收集粉尘;

将集尘杯收集到的带水粉尘,用蒸发皿蒸干,并放入烘干箱内烘干1小时;

将已干燥的粉尘用分析天平称重,并及时记录。

(4)总结。片林(林带)背风面和裸地两处收集的粉尘量之差,即为该片林阻挡粉尘的数量。进一步将上述数量折算成每公顷1小时或1天的数量,用以表示园林绿地单位面积和单位时间的阻尘效应。

3.园林绿地对粉尘吸附效应的观测

(1)观测对象。选择以下四类树木进行观测:

叶片表面粗糙或具有绒毛的树种,如榆、朴(Celtis)和木槿等。

叶片表面分泌树脂、粘液的树种,如云杉(Picea asperataMast.)、侧柏、油松等;

叶片表面光滑,但叶柄、叶片硬挺、风吹不易抖动的树种,如女贞和大叶黄杨等;

叶片表面光滑,叶柄细长,风吹容易抖动的树种,如加杨和毛白杨等。

(2)观测步骤。从上述四类树种中,各选1至数种,采集一定数量叶片,将叶片所吸附的全部粉尘,用毛笔小心刷入清水中;

将上述浸有粉尘的清水放入蒸发皿中加热蒸发,并在烘干箱中烘干1小时;

对烘干的粉尘进行称重和记录,并用坐标纸量取每枚叶片的面积。

(3)总结分析。计算每种观测树木单位面积(平方米)一次吸附的粉尘量,并估计每株成龄树全部叶片的总面积,计算每公顷该种树木一次吸附粉尘量。进而估计每年降水次数,大致估算每公顷该种树木的全年吸附的粉尘量(吸附效应)。

对所观测的各种树木吸附的粉尘量进行比较,分析它们吸附量不同的原因,并提出本地区吸附粉尘效应大的树种。

三、杀菌效应观测方法

1.观测用具用品

(1)细菌收集器。是收集空气中细菌的装置。由锥形瓶、下口试剂瓶、玻璃漏斗、橡胶塞、玻璃管、乳胶管等用具组成。其用具的规格及组装、使用方法(见本书第九章第八节)。应根据观测场地的数目准备相应数目的细菌收集器。

(2)支架。用于架设细菌收集器

(3)细菌培养、观察的用具用品。灭菌室或接种箱、恒温箱、高压蒸汽灭菌锅或家用高压锅、接种针、酒精灯、天平、培养皿、试管、量筒、移液管、显微镜(附油镜头)、载玻片、盖玻片、细菌染色液等。上述各项用具用品的规格及使用方法见本书第九章第二节。

(4)营养琼脂培养基。用于培养收集到的细菌。其配方及配制方法见本书第九章第三节。

(5)其它。水桶、记录纸笔。

2.观测场地

选择松林、柏林和无植物生长的空旷裸地,作为观测场地。其中,无植物生长的空旷裸地起对照作用。

三个观测场地均应选自远离交通要道的地方,以免因尘土飞扬而将他处细菌移入观测场地。

3.观测时间

选择夏天无风无雨的晴朗白昼,由三组学生在同一时间对三个观测场地进行观测。

4.观测步骤

(1)收集细菌。用支架将细菌收集器分别架设在松林、柏林和空旷裸地上,高度为2米。然后按照细菌收集器的操作方法,收集含有细菌的水样。

(2)培养。按照细菌培养方法要求,在无菌室或接种箱中,将1毫升含有细菌的水样,放入有营养琼脂培养基的培养皿中,倒置于28℃温箱内培养48小时,每一观测场地的样品,应至少制作3个培养皿进行培养。

(3)计数。按照培养基上长出的菌落数(3个培养皿的数目平均),分别计算三个观测场地每升空气中的细菌数目(计算方法见本书第九章第八节)。

(4)观察。制作细菌涂片,按照单染色法染色,然后在显微镜油镜头下分别观察三个观测点细菌类别(球菌、杆菌、螺旋菌)。

由于松树的分泌物能够杀死球菌、柏树分泌物能够杀死某些杆菌,因此,三个观测点的细菌类型可能不同。

5.总结分析

对比三个观测点的细菌数目和类型,分析不同的原因。

四、减噪效应观测方法

1.观测用具用品

(1)普通声级计:是本项观测活动不可缺少的仪器。可到当地环保部门借用,并学习使用方法。

(2)丈量绳:用于丈量观测场地与声源之间的距离。

(3)其它:记录纸、笔等。

2.观测点的选择

可从下列几组观测场地中选择一组,作为观测园林绿地的减噪效应的地点。

(1)噪声源(工厂、工地及街道等)附近的片林与裸地。

(2)噪声源附近的草坪与裸地。

(3)有行道树的街道与无行道树的街道。

(4)具分车绿带(乔灌木绿篱、草坪植物的混合结构)的街道与只有两行行道树的街道。

3.观测时间

选择植物生长繁茂季节、噪声大的时间进行观测。

4.观测条件

(1)天气条件。应选择在无雨雪的时间观测,风力在三级时,声级计应加风罩,以避免噪声的干扰,大风天气(四级以上)应停止观测。

(2)仪器设置方式。声级计可以手持或固定在测量三角架上,传声器要求距离地面高1.2米。

5.读数方法

将声级计置于慢挡,每隔5秒钟读一个瞬时A声级。对每组的两个测量场地,应各连续读取100个数据(当噪声涨落较大的时候应取200个数据),代表该点的噪声分布。读数的同时,要记录噪声来源。

6.数据处理方法

由于环境噪声是随时间而起伏的无规噪声,因此观测结果一般须用统计值或等效声级来表示。现将统计值的计算方法说明如下:

累积分布值L10、L50、L90与标准偏差δ:

L10 表示10%的时间超过的噪声级

L50 表示50%的时间超过的噪声级

L90 表示90%的时间超过的噪声级

L10 相当于噪声的平均峰值

L50 相当于噪声的平均值

L90 相当于噪声的本底值

具体计算方法是将100个数据按从小到大的顺序排队,第10个数据即为L90,第50个数据即为L50,第90个数据即为L10。

标准偏差

式中:

Li 测得的第i个声级;

L 测得声级的算术平均值;

n 测得声级的总个数,此处n=100。