树木如何重塑夏季老年人的遮荫分布——以中国浙江省为例

《Habitat International》：How do trees reshape the shading distribution for the elderly in summer? A case study of Zhejiang Province, China

　　

• 城市树木作为多功能的生态干预手段，有助于实现遮荫公平。
• 省级尺度的模型克服了微观尺度研究的局限性。
• 双情景分析解构了城市树冠对遮荫的具体贡献。
• 移动数据揭示了脆弱老年群体热点区域的严重遮荫不平等。
• 研究结果为适老化精准绿化提供了定量路线图。

## 引言

遮荫是建成环境的重要组成部分，从根本上塑造着户外生活的质量。遮荫超越其作为阻挡直射阳光这一物理定义，是决定户外环境质量的关键因素，决定了哪些公共空间对居民而言是可及、可用且安全的（Edensor & Hughes, 2021; Liang & Leng, 2025）。在高密度城市中，遮荫的可用性直接促进了街道景观的活力，鼓励户外体力活动，促进社会交往，并提供抵御有害紫外线辐射的重要保护（Erell等, 2012; Gabellieri, 2025; Guenat等, 2019; Seiferling等, 2017）。随着城市化进程加剧，这一空间资源的分布深受复杂的三维形态支配，形成了高度局部化且随时间和空间变化的动态格局（Park等, 2023）。

这种形态复杂性源于两种主要遮荫要素：建成基础设施和树木树冠。建筑物提供了相对稳定的几何遮荫模式，由刚性结构和街道峡谷形态界定（Buo等, 2023）。相比之下，树木提供了更具灵活性和生态多样性的规划要素，产生受树冠结构和叶密度影响的动态和季节性遮荫（Middel等, 2021）。虽然建筑物提供了结构性基础，但树木的引入增加了一层多功能的生态干预手段，可通过策略性管理来优化夏季遮荫的可用性。

然而，城市形态中固有的遮荫差异决定了这些资源的不平等获取。这种不均匀分布对脆弱人群尤为值得关注，其中老年人最为易受影响。全球人口结构正在迅速向老龄化社会转变。到2030年，每六个人中就有一人年龄达到60岁或以上（世界卫生组织, 2025）。在中国，这一转变速度尤为迅速。从2020年到2050年，中国65岁及以上人口预计将增加一倍以上，从1.72亿（12.0%）增至3.66亿（26.0%）（Lobanov-Rostovsky等, 2023）。在生理方面，老年人表现出体温调节能力下降、慢性病患病率较高和活动能力有限等特征，使其对直射太阳辐射和高温暴露尤为敏感（Hondula等, 2015; Millyard等, 2020; Nayak等, 2018）。对于这一人群而言，可及遮荫的可用性不仅仅是舒适性偏好，更是户外健康与安全的关键决定因素。

尽管人们日益认识到遮荫作为社会和公共卫生资源的重要性，但仍存在三个关键的研究空白。首先，遮荫分布研究通常依赖于微观尺度的观测（例如单个城区范围内），限制了其对区域尺度城市规划和政策制定的启示作用（Wu等, 2025）。小研究区域在树冠范围、植被覆盖和不透水表面方面存在显著差异，因此其遮荫模式高度依赖于具体情境，缺乏区域可迁移性（Park等, 2021）。其次，很少有研究采用严格的比较分析，例如对比有无树木的遮荫情景，以孤立树木在重塑区域遮荫模式和改善遮荫公平中的具体作用。这种比较分析的缺乏限制了我们对树木产生的遮荫如何修改多样化城市形态下空间遮荫结构的理解。第三，虽然遮荫公平近年来作为更广泛的环境正义辩论的一部分而受到关注，但针对老年人群的系统性研究仍然缺失（Zhong等, 2025）。

本研究旨在通过聚焦树木对老年人群遮荫公平塑造作用来填补这些空白。采用省级尺度、高分辨率遮荫模拟框架，我们比较了有无树木的遮荫情景，以捕捉树木如何改变户外遮荫的时间和空间分布。通过将遮荫动态与人口模式关联，我们量化了居住遮荫可用性，并考察了老年居民遮荫可用性的差异。本研究提供了新证据，说明在面对环境和人口双重转变时，树木如何促进适老化建成环境的发展。这些证据可支持城市规划和适应性政策策略，助力建设和发展适老且遮荫公平的城市。

## 研究区域

本研究聚焦于浙江省，这是中国东部沿海的重要省份（北纬26°38′–31°10′，东经118°02′–122°50′）。分析涵盖该省十个主要大陆城市（图1a），而舟山群岛市被排除在外，因为其群岛地理、有限的连续陆域面积和碎片化的聚落模式与其余十个城市的大陆背景存在显著差异。作为中国人最多、经济最发达的省份之一，浙江省……

## 方法

为探究树木如何重塑老年人群的遮荫分布，我们开发了一个综合分析框架，包含五个不同组成部分，如图2所示。各组成部分的具体方法和流程在以下小节中详细说明。

## 老年人与普通人群的空间分布

遵循第4.1节中引入的规则化步骤，我们识别出研究区域内3690万名有效居民。这相当于十个分析城市总人口（根据第七次全国人口普查为6457万人）的平均捕获率约为57%（浙江省统计局, 2022）。该捕获率略低于中国移动通信集团在该省的市场份额，这是预料之中的，因为严格的居住要求……

## 树木在塑造遮荫公平中的作用

本研究提供了省级尺度的证据，说明树木如何影响遮荫的空间分布及其对老年人群的公平影响。通过比较有无树木树冠遮荫的情景，我们表明树木总体上改善了浙江省的遮荫公平。从无树情景（SN）到有树情景（ST）的转变与所有十个城市集中曲线的上移和基尼系数的降低相关联，表明树木遮荫总体上……

## 结论

本研究考察了浙江省十个城市中树木如何重塑遮荫分布并影响老年人群的遮荫公平。通过将高分辨率遮荫模拟与人口分布数据相结合，我们量化了树木对遮荫供给和遮荫公平的贡献。

结果表明，树木总体上通过增加遮荫可用性和减少其分布不平等来改善遮荫公平。然而，存在显著的空间异质性……

## CRediT作者贡献声明

张洪增：形式分析，方法学，初稿撰写。黄明锐：形式分析，方法学，初稿撰写。潘佳宇：方法学，审稿与编辑。张永平：概念构思，资金获取，调查，监督，审稿与编辑。张伟文：调查，资源，监督，审稿与编辑。

## 伦理考量、参与同意及出版同意

本文不包含涉及个人的研究，且所涉数据无法通过逆向工程获取任何个人信息。

## 数据可用性

由于数据提供商的政策，支持本研究结果的数据无法获取。

## 资金支持声明

本研究受浙江大学中央高校基本科研业务费（S20250014）、浙江大学"文科+X"交叉学科博士研究计划支持项目（S20250291）以及Leverhulme信托基金和Isaac Newton信托基金联合资助的Leverhulme早期事业研究奖学金（ECF-2025-171）支持。

## 利益冲突声明

作者声明不存在任何可能影响本文所报告工作的已知竞争性经济利益或个人关系。

## 致谢

作者声明无需报告任何致谢。

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