10种园林树木落叶前后减噪特性及影响因子研究

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本文旨在研究不同单株植物落叶前后的减噪特性及其影响因子。通过测量植物落叶前后对不同频段、不同声压级、不同距离噪音的衰减效果,探究每种植物的减噪特性。然后深入量化单株植物的形态结构特征,将其与减噪特性进行相关性分析,探究植物自身形态结构对其减噪特性的影响。通过对植物落叶前后的减噪特性及其影响因子的研究,为园林中减噪植物的选择和应用提供一些科学依据。本研究通过对4种落叶灌木:海州常山(Clerodendrum trichotomum)、锦带花(Weigela florida)、天目琼花(Viburnum opulus var.calvescens)、水栒子(Cotoneaster multiflorus)和6种落叶乔木:垂丝海棠(Malus halliana)、山楂(Crataegus pinnatifida)、紫叶李(Prunus cerasifera f.Atropurpurea)、山茱萸(Cornus officinalis)、柽柳(Tamarix chinensis)、元宝枫(Acer truncatum)落叶前后的减噪特性和形态结构进行测量和分析,得到如下结论:(1)10种试验树种落叶前的减噪效果均显著优于落叶后的减噪效果,说明叶子是植物减弱噪音的关键因子。根据植物落叶前的平均减噪率和平均减噪能力,可以将10种试验树种的减噪效果明显分为三类:山茱萸、元宝枫、锦带花的减噪效果较好;紫叶李、海州常山、天目琼花、柽柳、山楂、垂丝海棠的减噪效果中等;水栒子的减噪效果较差。(2)不同植物对不同强度噪声的衰减效果不一致。垂丝海棠、山楂、山茱萸、天目琼花对低强度(80-90d B)声源减噪效果较好,对高强度(90-100d B)声源减噪效果较差;锦带花、紫叶李、水栒子、柽柳、元宝枫对高强度声源减噪效果较好,对低强度声源减噪效果较差;而海州常山对不同强度声源的减噪效果差异不显著。(3)植物距离声源远近,对减噪效果的影响有较大的不同。垂丝海棠、紫叶李、山茱萸、天目琼花、柽柳对距离较近(1-2m)的声源减噪效果较差,对距离较远(2-3m)的声源减噪效果较好;山楂、海州常山、水栒子对距离较远的声源减噪效果较差,对距离较近的声源减噪效果较好;而锦带花和元宝枫对不同距离的声源减噪效果差异不显著。(4)所测植物中,大部分植物对高频段(大于5000Hz)噪音的衰减效果优于对中、低频段(小于5000Hz)噪音的衰减效果,但并不是频率越高减噪效果越好,而是在12500Hz附近开始下降。(5)并非所有植物都具有减噪敏感频段。山楂、水栒子、柽柳无减噪敏感频段;垂丝海棠、海州常山、锦带花、紫叶李、山茱萸、元宝枫的减噪峰值(即减噪量最大的频率)均出现在高频段(5000-20000Hz),减噪谷值(即减噪量最小的频率)均出现在中频段(150-5000Hz),尤其是中高频段(500-5000Hz);天目琼花的减噪峰值也出现在高频段,而减噪谷值却出现在低频段(20-150Hz)。(6)通过双变量相关性分析得出,影响落叶前植物减噪效果的主要形态结构因子中,呈正相关的是树冠表面肌理和叶面积密度,呈负相关的是树冠立面面积、冠幅、树冠孔隙率;影响落叶后植物减噪效果的主要形态结构因子中,呈正相关的是地径和株高,呈负相关的是树冠孔隙率和树冠立面透光率。(7)影响植物减噪峰值频率的主要形态结构因子中,呈正相关的是叶面积密度,呈负相关的是冠幅和树冠立面面积;影响植物减噪谷值频率的主要形态结构因子为一级枝条夹角,且呈正相关。可见,影响高频段噪声衰减的主要形态结构是叶面积密度、冠幅和树冠立面面积,影响中、低频段噪声衰减的主要形态结构是一级枝条夹角。
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