摘 要
城市化进程的加速导致空气污染问题日益严重，而城市绿化作为改善空气质量的重要手段，其作用机制和优化布局亟需深入研究。本研究以城市绿地系统为切入点，探讨其对空气质量的改善作用，并提出科学合理的优化布局方案。研究选取典型城市区域为案例，综合运用遥感监测、数值模拟和实地观测等方法，分析不同绿化类型对颗粒物、二氧化氮和臭氧等主要污染物的吸附与降解能力。结果表明，城市绿化能够显著降低空气中颗粒物浓度，尤其是乔木类植被对PM2.5的去除效率较高；同时，合理配置灌木和草坪可进一步增强整体净化效果。此外，研究发现绿化布局的时空分布对空气质量改善具有重要影响，例如在交通干道两侧设置高密度绿带能有效减少车辆尾气扩散。基于上述研究结果，本文提出了以功能分区为导向的城市绿化优化策略，包括构建多层次立体绿化体系、强化重点污染源周边的生态屏障以及结合气候条件调整植物种类选择。该研究创新性地将空气质量模型与城市规划相结合，为制定科学合理的城市绿化政策提供了理论依据和技术支持，同时也为其他城市的可持续发展实践提供了参考范例。研究成果不仅揭示了城市绿化在空气净化中的关键作用，还强调了通过精细化管理提升生态系统服务功能的重要性，为实现人与自然和谐共生提供了新的思路。关键词：城市绿化；空气质量改善；优化布局；颗粒物去除；生态屏障
Abstract
The accelerating urbanization process has led to increasingly severe air pollution problems, while urban greening, as an important means to improve air quality, requires in-depth research on its mechanisms and optimized spatial layouts. This study focuses on urban green space systems to investigate their role in enhancing air quality and proposes scientifically sound optimization strategies for layout design. A typical urban area was selected as a case study, employing a combination of remote sensing monitoring, numerical simulation, and field observation to analyze the adsorption and degradation capabilities of different types of vegetation on major pollutants such as particulate matter, nitrogen dioxide, and ozone. The results indicate that urban greening significantly reduces the concentration of airborne particulates, with tree vegetation demonstrating higher efficiency in removing PM2.5. Additionally, the rational arrangement of shrubs and grasslands further enhances overall purification effects. Furthermore, the study reveals that the spatiotemporal distribution of green spaces plays a crucial role in improving air quality; for instance, high-density green belts along traffic arteries effectively mitigate vehicle exhaust dispersion. Based on these findings, this paper proposes an optimization strategy for urban greening guided by functional zoning, including the construction of multi-level立体greening systems, strengthening ecological barriers around key pollution sources, and adjusting plant species selection according to climatic conditions. Innovatively integrating air quality models with urban planning, this research provides theoretical foundations and technical support for formulating scientifically reasonable urban greening policies, offering reference examples for sustainable development practices in other cities. The study not only elucidates the critical role of urban greening in air purification but also underscores the importance of enhancing ecosystem service functions through refined management, providing new insights into achieving harmonious coexistence between humans and nature..
Key Words：Urban Greening；Air Quality Improvement；Optimized Layout；Particulate Matter Removal；Ecological Barrier
目 录
摘 要 I
Abstract II
第1章 绪论 2
1.1 城市绿化与空气质量改善的研究背景 2
1.2 研究城市绿化对空气质量改善的意义 2
1.3 国内外研究现状综述 3
1.4 本文研究方法与技术路线 3
第2章 城市绿化对空气质量改善的机理分析 5
2.1 植物吸收污染物的生理机制 5
2.2 绿化覆盖对颗粒物沉降的影响 5
2.3 绿化对空气温度和湿度的调节作用 6
2.4 不同植物种类的空气净化效能对比 7
第3章 城市绿化布局优化的理论基础 9
3.1 城市空间结构与绿化分布的关系 9
3.1.1 城市功能分区对绿化的依赖性 9
3.1.2 绿地系统在城市规划中的地位 9
3.1.3 空间异质性对绿化效果的影响 10
3.1.4 绿化布局与城市热岛效应的关联 10
3.2 绿化布局优化的生态学原理 10
3.2.1 生态网络构建的重要性 10
3.2.2 绿地斑块连通性的提升策略 11
3.2.3 多层次植被结构的设计原则 11
3.2.4 绿化带宽度与空气质量的关系 11
3.3 数据驱动的绿化布局优化模型 12
3.3.1 GIS技术在绿化布局中的应用 12
3.3.2 遥感数据的获取与处理方法 12
3.3.3 数学建模支持下的优化方案设计 13
3.3.4 模型验证与结果分析 13
3.4 典型城市案例的布局优化研究 13
3.4.1 案例城市的自然与社会特征分析 13
3.4.2 现有绿化布局的问题诊断 14
3.4.3 优化方案的具体实施路径 14
3.4.4 改善效果的评估指标体系 14
第4章 城市绿化政策与实施路径研究 15
4.1 城市绿化政策的制定与执行框架 15
4.1.1 政策目标与空气质量改善的契合点 15
4.1.2 政策工具的选择与组合策略 15
4.1.3 政策实施的监督与反馈机制 16
4.1.4 公众参与在政策制定中的作用 16
4.2 绿化建设的资金保障与管理模式 16
4.2.1 资金来源的多元化探索 16
4.2.2 成本效益分析的方法与实践 17
4.2.3 绿化项目的全生命周期管理 17
4.2.4 可持续管理模式的构建思路 17
4.3 绿化维护的技术标准与规范体系 18
4.3.1 植物养护的关键技术要点 18
4.3.2 病虫害防治的科学方法 18
4.3.3 土壤改良与水肥管理策略 19
4.3.4 标准化体系的建立与推广 19
4.4 未来城市绿化发展的趋势与展望 19
4.4.1 新技术在绿化领域的应用前景 20
4.4.2 智慧城市背景下绿化的创新方向 20
4.4.3 国际经验的借鉴与本土化 20
4.4.4 长期发展目标与挑战分析 20
结 论 21
参考文献 22
致 谢 23
