摘要
在高密度城市中行道树是缓解热岛效应、提升空间热舒适性的关键因素。而行道树降温增湿效应受到下垫面材质、空间围合度及街道走向等多因子耦合作用的复杂影响，相关机制有待精细量化。以武汉典型行道树种香樟（Cinnamomum camphora）为对象，于夏季高温静风时段开展系统性实地观测实验，采用垂直分层观测方式，在树冠下层、人体活动层及近地面三个高度同步采集温度、湿度、太阳辐射等微气候参数，以揭示行道树在垂直空间上的热环境调节特征。研究结果表明：植被下垫面的降温增湿效应高于硬质材料；不同围合条件对行道树降温增湿效应影响各异，总体呈现环境越开阔降温增湿效应越差的特征；东西向列植行道树降温增湿效应优于南北向列植；软质下垫面且周边具有植物围合的测点降低不舒适度指数率（1.62%）为所有测点最高，对应的日均湿度（68.5%）和日均温度（36.8℃）同样均处于最优区间，印证了遮阴与增湿协同作用对不舒适度指数改善的关键贡献。综上，行道树的降温增湿效应是多因子通过影响行道树辐射遮蔽和蒸腾散热两种机制实现的结果。因此在城市行道树规划中，建议优先在东西向街道采用草坪等透水性下垫面，适当提高植物空间覆盖密度，可将其在高温时段的降温增湿效益最大化，从而有效提升市民户外热舒适度。研究为武汉及气候条件相近城市的绿色基础设施优化提供科学依据与设计参考。
Abstract
Street trees in high-density urban areas play a crucial role in mitigating the urban heat island effect and enhancing spatial thermal comfort. However, the cooling and humidifying effects of street trees are influenced by complex factors such as surface material, spatial enclosure, and street orientation, and the underlying mechanisms require precise quantification. This study focused on the typical Wuhan street tree species, the camphor tree (Cinnamomum camphora), conducting systematic field observations during hot, calm summer periods. Using a vertically stratified observation approach, we simultaneously collected microclimate parameters—including temperature, humidity, solar radiation—at three heights: the lower canopy layer, the human activity layer, and nearground level. This methodology aimed to reveal the vertical thermal regulation characteristics of street trees. Results indicate: Vegetated surfaces exhibit greater cooling and humidifying effects than hard surfaces; Enclosure conditions differentially affect cooling efficacy, with generally weaker effects in more open environments; East-west aligned trees demonstrated superior cooling compared to north-south alignments; The monitoring site with soft ground cover and plant-enclosed surroundings achieved the highest discomfort index reduction rate (1.62%) among all sites, with corresponding optimal daily average humidity (68.5%) and temperature (36.8℃), confirming the synergistic contribution of shade and humidity enhancement to discomfort index improvement. In summary, the cooling and humidifying effects of street trees result from multiple factors influencing both radiation shielding and transpiration cooling mechanisms. In urban street tree planning, prioritizing permeable ground surfaces like lawns on east-west streets and appropriately increasing plant spatial coverage density can maximize cooling and humidifying benefits during high-temperature periods. This effectively enhances outdoor thermal comfort for citizens and provides a scientific basis and design references for optimizing green infrastructure in Wuhan and cities with similar climatic conditions.
Keywords
随着城市化进程的加速和气候变化的加剧，城市热环境恶化加速，城市居民的热舒适度正在下降[1]。如何通过优化城市绿色基础设施来提升公共空间舒适度，已成为风景园林规划设计的重要议题。作为城市绿地系统的重要组成，道路绿地具有改善空气质量、调节热环境的能力[2]。道路绿地植被是城市绿色基础设施的重要组成部分[3-4]，其降温增湿效应日益受到关注。
在此背景下，国内外学者在行道树热环境效应方面已积累了丰富的研究成果。Li [5]等通过对182项研究整合分析发现，城市树木在步行者高度的降温幅度可达12℃，其效能因气候背景、城市形态与树种特征的差异呈现显著差异。李英男等[6]提出，行道树热舒适度在夏季主要受天空开阔指数和绿地率影响，而冬季则由天空开阔指数和建筑密度决定。吴昌广等[7]进一步分析街谷热环境舒适度由建筑围合、下垫面属性及行道树配置三者耦合形成。这些研究为针对特定城市气候区开展树种的评估构建出宏观框架。
行道树的降温增湿效应主要通过辐射遮蔽和蒸腾散热两种机制实现。叶面积指数、冠幅、郁闭度等参数可直接影响辐射拦截能力和蒸腾强度。冠幅越大、叶面积密度越高的冠层往往呈现出更强的辐射遮蔽与蒸腾散热耦合效应[8-9]。香樟（Cinnamomum camphora）叶面积大、冠形饱满、蒸腾能力较强，为武汉市现存行道树数量之首，具备发挥显著热湿调节功能的形态学基础。Huang等[10]从生理学角度对比南京城市绿化中的树种香樟与雪松发现，极端高温日香樟蒸腾降温效果显著，这与阔叶树种具有更高的气孔导度有关。Feng等[11]在针对南京市香樟与悬铃木行道树叶片温度对比亦证实，叶温变化与树冠形状、叶面积密度和树的排列方式有关。香樟的叶面积密度值更高，能够有更多叶片参与光合作用和蒸腾作用。然而，现有关于香樟行道树热环境效应的研究多以华东地区为背景[11-13]，对以华中地区为代表的武汉夏季高温高湿气候条件下对香樟行道树降温增湿特征的定量认识仍显不足。
目前，关于行道树热环境效应的研究呈现出综合化的趋势。以生理等效温度（Physiological Equivalent Temperature，PET）为代表的人体热平衡指数，因能综合反映气温、湿度、风速与辐射通量对人体热感觉的联合影响，已成为户外热舒适研究的主流评价工具[14]。虽然PET在评价辐射通量改变方面表现卓越，但需要输入多重数据进行比较，对仪器要求较高。在评价降温增湿效应方面，不舒适度指数（Discomfort Index，DI）高度敏感于温湿度变化，可直接通过温湿度波动量化行道树在极端高温下维持稳定蒸腾所带来的降温收益，更能直观量化行道树对人体感官的改善。在研究技术方面，实地观测以微气候仪器定点监测为主，通过获取真实场景下的精确热湿通量数据，为机理分析提供可靠的实证基础，但受时空覆盖范围限制较为明显。
Xiao等[15]综合评述指出，当前城市树木冷却效益研究在个体机制尺度之间与宏观规划尺度间存在明显断层，针对特定街道空间形态与树种参数组合的精细化分析仍是重要的研究缺口。武汉作为典型的夏季高温高湿亚热带城市，面临着“湿热双压”的严峻挑战。在这一特殊气候背景下，厘清街道空间形态、树种特征与降温功能的交互作用机制，对于优化高密度建成环境下的行道树热环境具有重要的现实意义。
因此，本研究以湖北工业大学校园香樟行道树为例，通过定点实地测量、垂直分区观测的方法，旨在量化行道树在不同下垫面、空间围合程度及道路走向条件下的热舒适度，创新性地探索多因素交互影响下行道树的降温增湿效应，通过典型组合对比分析，揭示各因子协同作用对热舒适度的影响机制，为可持续城市绿地规划提供评估建议。
1 研究区域及方法
1.1 研究区域和样点选择
研究选择冬冷夏热地区代表城市武汉作为研究地点。武汉位于江汉平原东部、长江汉水交汇处，地理位置位于29°58′—31°22′N、113°41′—115°05′E，地势平坦，被誉为“四大火炉”城市之一。近20年城市扩张强化了地表热通量差异，城市热岛效应愈发严重。作为道路的重要构成元素，行道树能够发挥重要的降温增湿等调节作用，对于主城区内道路微气候具有良好的调节作用，有效地缓解城市热岛效应[16]。
实验选择香樟作为典型行道树种研究对象，其在武汉市道路绿化格局中具有区域代表性。据统计，武汉市行道树总数约60万株，其中香樟达29万株，占比近半数，说明了香樟在武汉市道路绿化树种中的主导地位[17]。研究显示，武汉市生活型街道空间中行道树种为香樟的街道占调查街道总数的48%[18]，构成了武汉市街道绿化的主体骨架。
选取湖北工业大学校园街道香樟行道树作为研究对象，其样地代表性与武汉主城区同类街道的核心特征相似：样地周边为师生日常通行主干道，日均人流量、通行频率与城市次干道相当，且无大型车辆碾压等特殊干扰，与城市同类街道的使用场景一致；在行道树配置模式上，香樟冠幅、种植密度等均与武汉市三环线内非主干道行道树配置相似，均为单排行道树+单侧人行道的典型布局；校园测点的铺装包含沥青人行道、草坪、硬质广场，与城市街道常见的硬质铺装+局部绿地组合模式相符；实验设置于武汉市洪山区核心区域，与主城区同属亚热带季风气候，微气候条件无显著差异。综上，本研究选取的校园街道样地可有效代表武汉市主城区“道路−居民区/办公区”类型街道，其观测结果对同类城市街道的行道树规划具有实际参考价值。由于各影响因子主导的降温机制不同、所处空间条件不同，不同高度测点的太阳辐射环境及遮蔽状态亦存在显著差异，研究针对香樟选点垂直方向设置三层高度测点分层观测，旨在将降温机制的分析精确对应至各高度层的实测数据。
1.2 测试仪器
实验数据选用 Kestrel5500手持气象仪获取温度、湿度，温度测量范围为-29~70℃，精度为±0.5℃，分辨率为0.1℃，湿度测量范围为5%~95%，精度为3%；同时利用TES1330A获取太阳辐射照度，测量范围为20/200/2 000/20 000 lux，精度为±3%rdg±0.5%f.s.（<10 000 lux），±4%rdg±10dgts（>10 000 lux）。
1.3 测试方案
1.3.1 测试布点
本研究选取校内科技楼所在十字路口，设置东西朝向A、C组与南北朝向B、D组共4个测试组，各组组内布设1处林下测点（编号1）与1处道路测点（编号2），测点编号为A1、A2、B1、B2、C1、C2、D1、D2，用于对比同组林下测点与道路测点的环境差异，如图1所示。A、C组较为开阔，A1测点是疏朗乔木空间，A2测点是部分遮阴的半开放空间，C1测点是疏朗的乔木+草坪空间，C2测点周边是开阔的人行道；B、D组较为郁闭，B1测点具有高大乔木与建筑围合，D1测点有高大乔木，冠幅下方空间拥有小灌木围合，B2、D2测点为被高大乔木遮蔽的人行道。实验在每个测点垂直方向设置0.5 m、1.3 m、2.4 m高度的测点，分别反映地面层、人体活动层和树冠下层空间，具体状况见表1。
图
1
测试点位布置
Fig.
1
Measurement points
表
1
不同测点行道树分布
Tab.
1
Distribution characteristics of roadside trees at different measurement points
1.3.2 测试时间与方法
实验选择武汉夏季连续晴朗三日之后的晴朗无风（平均风速≤2 m/s）日进行测试，确保太阳辐射的最大影响。具体观测时间为2024年8月23—25日8:00—18:00，每2 h进行一次数据读取与记录，观察时段的温湿度变化。为了消除瞬时气象波动带来的随机误差，将三天实测原始数据进行算术平均值计算。
1.3.3 测试数据分析
为了探究不同条件下行道树降温对人体舒适感受的影响，引入降低不舒适度指数率进行评价。不舒适度指数是描述气温和湿度对人体的综合影响指标之一[19]，表征人体在某种温度、湿度条件下对该环境感觉舒适的程度。不舒适度指数依据Thom[20]的不舒适度指数公式计算得出，见公式（1）。
（1）
式中，DI为不舒适度指数，ta为空气温度（℃），RH为空气相对湿度（%）。表2为不舒适度指数的等级划分[21]。
表
2
不舒适度指数等级
Tab.
2
Thermal discomfort index level
计算得A、B、C、D各组DI值后，通过比较林下测点与道路测点DI值的差异，可得出行道树降温增湿效应对人体不舒适度的影响。为对不同时刻的不舒适度指数进行有效的分析和比较，对不舒适度指数数据进行标准化处理，引入降低不舒适指数率[19]，见公式（2）。
（2）
式中，DR为降低不舒适度指数率，DI2为道路测点的不舒适度指数，DI1为林下测点的不舒适度指数。降低不舒适度指数率越大，林下遮阴环境对热不舒适的缓解效果越显著。
2 结果与分析
2.1 不同因素对行道树降温增湿效应的影响
2.1.1 下垫面条件对行道树降温增湿效应的影响
下垫面的材质与环境条件对行道树降温增湿效应具有一定影响。实验选择各测点0.5 m高度处温度与湿度进行比较与分析。从图2可知，编号为A1、B1、C1、D1的4个测点平均最高温均低于同组对应的A2、B2、C2、D2的4个测点的平均最高温。原因在于各组编号2的测点下垫面为沥青材质，热传递明显，升温幅度较大。
从时间维度看，软质下垫面较硬质下垫面更有助于降低城市温度。由图2-a可知，各测点温度均呈现先上升后下降的趋势但到达峰值的时间不同，在14:00时达到峰值温度的测点中，D1测点温度最高，B2测点温度最低。图2-b、图2-c表明，A1、A2、C1测点温度于16:00达到峰值，晚于其余测点的 14:00。16:00时A1、A2升温速率为0.48℃/h和0.12℃/h，而C1测点峰值温度（37.83℃）与14:00所测37.80℃接近，升温速率仅为0.02℃/h，温度变化速率极小。此现象表明测点温度变化与下垫面性质差异有关：C1下垫面为软质草坪，植物蒸腾作用显著，水分蒸发散热；随着气温进一步上升，植物为避免叶片灼伤关闭部分气孔，蒸腾作用减弱，散热效率降低。
由图2-d可知，升温过程中，D1测点起始与峰值温度的差值最小，B1测点其次，A2测点温度波动最大。原因在于A、D测点温度仍受周边下垫面状况的影响：D测点下垫面植被茂盛，蒸腾作用强，释放水蒸气可有效带走环境热量，抑制温度上升；A测点下垫面硬质材料比热容较大，吸收热量能力强，温度变化显著。
图
2
0.5 m高度测点温度变化
Fig.
2
Temperature variation at the 0.5 m measurement points
下垫面材质通过调控植被蒸腾作用，间接影响行道树降温增湿效应。由图3-a可知，所有测点的湿度整体呈现先下降后微升的趋势，其中A测点湿度下降幅度最大，B测点其次，D测点下降幅度最小。在所有测点中，只有A1测点湿度持续下降，推测此现象与A1下垫面为硬质材料有关。由图3-b可知，C1测点湿度下降速率（2.75%/h）为硬质下垫面C2测点（3.29%/h）的83.6%。这一差异表明草坪作为软质下垫面，植被蒸腾作用随气温升高持续释放水汽，减缓湿度下降；蒸腾作用同时消耗空气热量，抑制温度上升。
图
3
0.5 m高度测点湿度变化
Fig.
3
Humidity variation at the 0.5 m measurement points
2.1.2 不同道路空间围合度对行道树降温增湿效应的影响
行道树下不同空间围合状况降温增湿效应各异，总体呈现环境越开阔温度越高的特征。行道树下不同围合空间的降温增湿效应主要受太阳直接辐射与植物蒸腾影响。实验选择 0.5 m、1.3 m、2.4 m三个高度所测温度取其平均值进行比较。由图4可知，随着日照时间增长，各测点温度均上升，A1测点峰值出现时间（16:00）晚于其余测点。现象原因在于A1测点周边以开阔广场+稀疏树阵作为围合，围合程度低，无法有效遮蔽太阳直射、阻止水汽蒸发扩散，因此温度峰值出现时间滞后。D1测点在12:00—14:00升温速率（0.095℃/h）最缓慢，且温度波动（3.3℃）最小。原因在于D1测点郁闭乔木+草坪复杂的围合结构可削弱外界与树冠下空间的热量传递：正午太阳辐射最强时，树冠与植物的阴影更能有效遮挡吸收太阳直接辐射，减少热量传递，抑制区域温度升高。相反，A测点空间由开阔广场+沥青道路构成，围合程度低，缺少顶部树荫或建筑围合遮挡太阳辐射，因此在日照过程中吸收热量充分，升温幅度最大。
图
4
测点各高度平均温度变化
Fig.
4
Average temperature variation at the measurement points
结合温湿度与太阳辐射数据进一步分析，高围合度环境的降温优势源于遮荫与蒸腾作用的协同调控。由图5可知，D1测点（郁闭乔木+草坪围合）的日均湿度（68.5%）为所有测点最高，且湿度变化幅度（15.86%）最小，原因在于密集植被的蒸腾作用持续释放水汽，围合结构抑制水汽扩散，维持了林下空间高湿度环境；D1测点上方茂密冠层进一步遮挡太阳直射，削减下垫面吸收热量。二者协同作用下，D1测点升温速率（0.095℃/h）为所有测点最低，温差（3.3℃）仅为A2测点（5.01℃）的65.9%。
图
5
测点平均湿度变化
Fig.
5
Average humidity fluctuation at the measurement points
2.1.3 不同方位行道树降温增湿效应分析
不同方位行道树的降温增湿效应差异主要与太阳辐射角度及树冠遮挡时长相关。为减少大气对流带来的热量交换干扰，实验选择在静风天气下进行，本部分结论主要反映太阳辐射角度对降温增湿效应的影响，暂未涉及风向耦合机制。东西向列植行道树在正午前后可同时遮挡东、西两侧太阳辐射，延长遮荫时间，抑制热量交换；南北向行道树虽早晚时段遮阴效果均衡，但正午时段因太阳高度角大，遮阴面积小，降温效能略弱。
实验选择将东西朝向测点（A、C号树）设为甲组，南北朝向测点（B、D号树）为乙组。甲、乙两组内根据测点类型细分为林下测点组（编号Ⅰ）与道路测点组（编号Ⅱ），分别为甲Ⅰ、甲Ⅱ、乙Ⅰ、乙Ⅱ4组。其中A1、C1测点属于甲Ⅰ组，A2、C2测点属于甲Ⅱ组。实验选取三层高度温度的平均值进行分析，探究不同方位行道树在降温效能上的差异。
由图6-a、图6-b可知，两组温度均随日照增强呈上升趋势，整体呈现甲组温度低于乙组，且甲Ⅰ组、乙Ⅰ组温度均低于对应Ⅱ组温度的特征。12:00—14:00高温时段，甲Ⅰ组树下温度峰值（37.4℃）低于乙Ⅰ组（37.64℃），且达到峰值时间晚于乙Ⅰ组。由图6-c可知，在12:00—14:00正午时间段，甲组内的平均温差持续大于乙组，此现象表明东西列植行道树在正午太阳辐射最强时遮荫降温作用更为突出。由图6-d各高度Ⅰ、Ⅱ组平均温度差可知，在0.5 m、1.3 m、2.4 m三层测试高度甲组树下与道路平均温度差（0.63℃、1.07℃、0.90℃），均大于乙组（0.56℃、0.93℃、0.81℃），呈现东西向行道树降温效果优于南北向的特征。
图
6
测试组平均温度变化
Fig.
6
Average temperature variation for the measurement groups
图7湿度数据显示，树下测试组湿度普遍高于道路湿度，但其变化规律因方位不同呈现差异。8:00—12:00甲Ⅰ组树下湿度下降速率（4.2%/h）最高，乙Ⅰ组下降速率（2.9%/h）最低，原因在于东西向树冠在上午可遮蔽东向入射阳光，减少地表水分蒸发；16:00—18:00各测点湿度呈现回升趋势，其中甲Ⅰ组树下湿度上升速率（0.2%/h）最低，乙Ⅱ组上升速率（3.3%/h）最高，且乙组回升速率明显大于甲组，推断其原因与午后太阳西晒导致西侧树冠蒸腾作用增强有关。
图
7
测试组平均湿度变化趋势
Fig.
7
Average humidity variation for the measurement groups
2.2 测点人体不舒适度与降低不舒适度指数变化
实验选择接近人行高度的1.3 m处测点分析人体舒适度的变化。由图8-a可知，各测点不舒适度指数均为“不舒适”，但由于第2组测点位于遮阴较少的开阔道路区域，接受太阳直射强度大，地表反射强烈，不舒适度普遍高于第1组测点。对比林下与对应道路测点的降低不舒适度指数率可知，D点降低不舒适度指数率（1.62%）最高。原因在于D测点上方乔木形成有效遮阴，周边灌木围合紧密，共同阻隔太阳辐射，减缓热量传递；同时植物蒸腾作用释放的水汽被滞留于林下空间，维持较高环境湿度，显著改善了局部热舒适条件。
如图8-b所示，D测点的平均降低不舒适度指数率（1.39%）仍为最高，A测点（1.12%）的降低不舒适度指数率最低。由此推测，B测点的“建筑+植物”围合形式与C测点的草坪下垫面均有改善人体舒适度的作用，但由于下垫面及建筑影响范围在垂直、水平空间上存在一定局限性，A、C两组降低不舒适度指数率略低。不同因素通过调控热量传递与湿度变化共同作用于人，成为影响舒适度的关键因子。因此，对行道树降温效能的评估更应综合考量其在降低温度与提升湿度两方面的作用。
图
8
测试组平均不舒适度指数与降低不舒适度指数率变化
Fig.
8
Variations in the average thermal discomfort index and decreasing rate for the measurement groups
3 讨论
3.1 不同因素对行道树降温增湿效应的影响
研究结果表明，香樟行道树的降温增湿效应是下垫面性质、街道围合程度与行道树列植方向多重因素耦合作用的结果。
下垫面材质对行道树降温增湿效应的影响主要体现在地表热湿交换过程的差异。本研究中，C1测点（草坪下垫面）日均最高温（37.83℃）较C2测点（沥青下垫面）低0.94℃，且峰值出现时间推迟2 h；同时，C1测点8:00—14:00湿度下降速率（2.75%/h）仅为C2测点（3.29%/h）的83.6%。这一现象的原因是：草坪作为软质下垫面，其植被蒸腾作用随气温升高持续释放水汽，一方面通过潜热交换消耗空气热量，抑制温度上升；另一方面补充近地面湿度，减缓湿度下降速率。而硬质下垫面如沥青，热容量高、反照率低，白天吸收并储存大量太阳辐射，夜间或气温下降时仍持续向冠层以下空间释放热量，从而削弱行道树的降温效能。这一机制在范舒欣等[22]对下垫面环境微气候定量研究中得到印证——高郁闭度植被垫面夏季日均温度最低，硬质铺装垫面温度最高。Li等[5]的整合分析进一步指出，下垫面热物理属性对行道树降温效能的制约作用，其效果可与树种生理特性相当。
植被的空间围合形态主要对行道树下的蒸腾作用与热传递产生影响。研究发现D1（郁闭乔木+灌草围合）测点的日均湿度（68.5%）最高，且湿度变化幅度15.86%最小；同时温度上升最缓，温度波动（3.3℃）仅为A2（开阔广场+稀疏树阵）测点的65.9%。这一现象的原因是冠下的植被持续进行蒸腾作用，补充林下微气候的湿度，同时复杂的围合结构进一步有效抑制水汽的快速扩散；密集围合的植被通过阻挡太阳辐射，削弱地表的热传递，抑制行道树下温度上升。这一机制与谢紫霞等[23]对上海城市绿地的研究相互印证，绿地内部植被密度与空间围合程度是影响降温增湿效应的关键因子，郁闭度高的绿地降温幅度可比稀疏绿地高出数倍。张诚等[2]的结论进一步指出，在道路绿地植被中，较大的冠幅通过减少太阳辐射总量降低局部温度；而较厚的冠层通过较强的蒸腾冷却效应显著降低地表温度。
行道树的列植方向对行道树降温增湿效应的影响体现在吸收太阳辐射的过程。本研究中，东西向测试组温度上升速率（0.52℃/2h）为南北向（0.61℃/2h）的85.2%。且林下测点中东西向测试组湿度下降速率（2.6%/h）为南北向（3.1%/h）的83.9%，东西向林下测点降低的温度为南北向林下测试组降低温度的2.6倍。东西向列植行道树通过冠群遮蔽东、西两侧太阳辐射延长高温时段的有效遮阴时间，抑制热量交换，实现了与太阳轨迹更好的耦合，其降温效能在日间热峰期较南北向列植行道树具有明显优势。然而Huang和Chen[24]针对嘉义市行道树研究发现，由于树冠阻挡风速减弱，人体排汗散热困难，东西向街道列植的行道树热不适感反而更高。推测差异的原因在于实验点位选择不同，嘉义市距海仅约25 km，夏季气候受海风、海洋湿度影响大；本实验为了减少大气对流带来的热量干扰，选择在夏季典型的高温、晴朗、静风天气进行实测，因此东西向列植行道树降温效率更高的结论，主要适用于夏季静风环境下的城市街区。
3.2 行道树降温增湿对行人热舒适度的影响
行道树改善人体舒适度的核心机制是通过遮荫降温和蒸腾增湿协同响应。树冠对太阳直射辐射的拦截直接降低了太阳直射辐射；与此同时，植被蒸腾作用持续向近地面补充水汽，维持林下高湿度微环境。这与 D1测点的不舒适度指数数据高度契合：其降低不舒适度指数率（1.62%）为所有测点最高，对应的日均湿度（68.5%）和日均温度（36.8℃）同样均处于最优区间，印证了遮荫与增湿协同作用对不舒适度指数改善的关键贡献。这一现象与近年来针对同类树种的研究相互呼应。针对杭州香樟街道的系统监测同样发现，处于“优良”健康等级的行道树冠下最大降温可达2.9℃，能将林下气温维持在39℃以下，其不舒适缓解效应在整个观测时段内保持相对稳定的持续输出[25]。
3.3 对行道树种植规划设计的建议
科学的行道树种植设计是缓解城市热岛效应、提升街道空间舒适性的重要措施。在规划设计中须系统考虑下垫面性质、围合条件及排列方向等因素，通过优化冠层结构、提升乔−灌−草复合层次及合理控制种植密度，在城市街道空间内实现生态效益与人体舒适度的协同提升。
针对湖北工业大学校园内行道树现状，本研究提出以下优化建议：（1）现有校园道路普遍存在树池硬化率偏高、土地裸露的问题，建议优先以增植树池地被植物或更新生态树池、透水铺装的方式替代不透水的硬质材料，从而增强地表透水性、促进植物蒸腾作用，并为行道树根系生长提供更为适宜的土壤环境。（2）校园内部分路段现有行道树以单层乔木配置为主，竖向结构较为单一。建议在开阔地段推行乔、灌、草多层复合配置，提高空间围合度，营造风速适宜、湿度维持较好的林下微气候环境。（3）行道树列植方案改进成本较高，为了进一步提升南北向街道行道树的降温增湿效应，可考虑从乔木修剪维护方面进行。南北向街道可在日常修剪过程中，适当保留冠幅宽度弥补遮阴不足，整体提升街道降温潜力。（4）在实际规划设计项目中将下垫面性质、围合条件及排列方向纳入行道树配置的评估体系，并结合校园各个路段空间尺度、人流强度及功能定位进行适应性调整，实现热环境优化与街道功能的平衡（图9）。
图
9
样点及行道树种植优化策略
Fig.
9
Sampling points and planting optimization strategies for street trees
3.4 研究不足及建议
本研究探究武汉市常见行道树的降温增湿效应影响因素，制定适宜种植设计方法，在应对城市热岛效应、改善市民生活品质方面具有参考价值。然而，本研究在研究对象与研究范围方面仍存在若干局限，有待后续研究加以完善。
在树种选取方面，本研究以香樟作为主要研究对象，不同树种在叶面积、叶片气孔导度及遮荫效率等方面存在显著差异，这些差异将影响行道树的降温潜力。因此，以单一树种所得结论推及其他行道树时，其普适性有所局限，未来研究应纳入更多常见武汉乡土树种如悬铃木、栾树、银杏，以提高结论的代表性与可比性。
在样点选取方面，本研究的监测样点均位于校园内部道路，与城市主干道及商业街道的环境条件存在差异。校园道路车流量较低、周边建筑布局较为规整，而城市道路则面临机动车尾气排放及行人密度等复合干扰。在样点垂直分层方面，由于冠层内部观测点受树叶随机遮挡干扰较大，且高处难以维持稳定的静风环境，本研究未在树冠顶部及内部设置独立测试节点，垂直数据未能得到充分挖掘，相应的差异化设计建议尚未进一步展开。上述差异可能导致本研究所得降温数据与城市实际场景之间存在一定偏差，在将研究结论应用于城市道路绿化规划时需审慎对待。
在研究结论的适用范围方面，本研究结果主要适用于武汉及气候条件相近、乡土树种组成相似的地区。对于气候类型差异较大的区域，行道树降温增湿效应的强度与主导影响因素可能存在显著不同，相关结论尚需进一步验证与本地化修正。
在研究指标方面，叶面积指数与林下天空景观因子对太阳黑球温度、近地面风速等热舒适指标的影响机制尚未在本研究中得到充分揭示。未来研究可将上述形态与结构参数纳入监测体系，结合多元回归或结构方程模型，进一步厘清各因素间的作用路径，从而为更为科学的行道树规划种植策略提供依据。
4 结论
本研究通过多点位多时段的全面数据测量与收集，开展武汉香樟行道树降温增湿效应及舒适度优化研究，揭示了不同景观因素对行道树下小气候的调节作用及其对人体感受的影响，主要结论如下：
（1）下垫面材质对行道树降温增湿效应有一定影响。软质下垫面热容量小，且能通过蒸腾作用增湿，有效延缓升温；硬质下垫面因热容量大、热传导迅速，温度波动剧烈，削弱行道树降温增湿效应。
（2）行道树下空间围合程度显著影响行道树的降温增湿效应。围合度高、植物茂密的环境能有效遮挡辐射、保存湿度，降温增湿效果最优；林下低围合或无围合的开阔区域因缺乏遮挡，热量交换迅速，降温增湿效应最弱。
（3）行道树的种植朝向对其降温增湿效应具有显著影响。东西向列植能更有效地与太阳轨迹耦合，延长高温时段的遮荫时长，降温效能优于南北向列植。
（4）下垫面性质、围合条件及列植方向等因素影响了行道树下热量的传递与湿度的变化。温度与湿度是人体舒适度感受的重要因素。探究行道树降温效能应主要从降低温度、增加湿度两方面进行。这提示，未来研究应建立以温度和湿度为核心的综合性评价体系，以更准确地评估其实际效益。
注：表2引自参考文献[21]；其余图表均由作者自绘/摄。