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2016生态园林与城市环境保护

http://www.fang668.com 日期:12-02 22:15:10| 工程管理|人气:237

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  摘要:本文阐述了生态园林的概念、科学内涵、生态园林主要功能及生态学原理在生态园林中的应用。

  关键词:生态园林 环境保护 生态平衡 物种多样性

  城市是一个规模庞大、关系复杂的动态生态系统,由社会、经济,自然子系统复合而成,具有开放性、依赖性、脆弱性等特点,极易受到环境条件变动的干扰。在城市生态系统中,既有自然的组成要素,又有高度人工化的组成要素,而园林绿地系统则是其中唯一具有自净功能的组成成分,在改善环境质量、维护城市生态平衡、美化景观等方面起着十分重要的作用。近一、二十年来,随着世界范围内城市化进程不断加快、环境问题的加剧,人们已越来越认识到走生态园林道路、以绿地系统改善城市环境质量的重要性,许多国家已将其作为城市现代化水平和文明程度的一个衡量标准。

  一、生态园林的概念与科学内涵

  生态园林主要是指以生态学原理为指导(如互惠共生、生态位、物种多样性、竞争,化学互感作用等)所建设的园林绿地系统,在这个系统中,乔木、灌木、草本和藤本植物被因地制宜地配置在一个群落中,种群间相互协调,有复合的层次和相宜的季相色彩,具有不同生态特性的植物能各得其所,能够充分利用阳光、空气,土地空间、养分、水分等,构成一个和谐有序、稳定的群落,它是城市园林绿化工作最高层次的体现,是人类物质和精神文明发展的必然结果。随着工业化的高度发展和城市化进程加剧,给人类带来了生存环境的危机,这一严峻的现实,迫使人们保护自然生态环境、仿造自然环境,以谋求优良的生存环境,把园林绿化作为主要手段,因势利导地利用对城市生态环境有重大影响的有利因素和改造不利的因素,从整治国土,促进生态平衡的高度全面绿化人类的生存环境,将园林绿化事业推向生态园林的新阶段。〔1〕

  生态园林的科学内涵在于:①依靠科学的配置,建立具备合理的时间结构、空间结构和营养结构的人工植物群落,为人们提供一个赖以生存的生态良性循环的生活环境;②充分利用绿色植物,将太阳能转化为化学能,提高太阳能的利用率和生物能的转化率,调节小气候,吸收环境中的有毒有害气体,衰减噪声,调节生态平衡;③美化景观、在绿色环境中提高艺术水平,提高游览观赏价值,提高社会公益效益,提高保健休养功能,为人们提供更高层次的文化、游憩、娱乐需要和人们生存发展的绿色生态环境。

  二、生态园林的主要功能

  生态园林的功能是多方面的,概括起来讲,主要体现在调节小气候,改善环境质量和美化景观方面。

  (一)调节小气候

  L.J.Batten认为:小气候主要是指从地面到10余m至100m高度空间内的气候,这一层正是人类生活和植物生长的区域和空间。人类的生产和生活活动、植物的生长和发育都深刻影响着小气候。

  植物叶面的蒸腾作用能调节气温、调节湿度、吸收太阳辐射热,对改善城市小气候具有积极的作用。研究资料表明,当夏季城市气温为27.5℃时,草坪表面温度为20℃~24.5℃,比裸露地面低6℃~7℃,比柏油路面低8℃~20.5℃,而在冬季,铺有草坪的足球场表面温度则比裸露的球场表面温度提高4℃左右。

  由于绿色植物具有强大的蒸腾作用,不断向空气中输送水蒸气,故可提高空气湿度。据观测,绿地的相对湿度比非绿化区高10%~20%,行道树也能提高相对湿度10%~20%.

  城市的带状绿地,如道路绿化与滨江滨湖绿地是城市的绿色通风走廊,可以将城市郊区的自然气流引入城市内部,为炎夏城市的通风创造良好条件;而在冬季,则可减低风速,发挥防风作用。

  (二)改善环境质量

  1 吸收二氧化碳,放出氧气,维持碳氧平衡 有关资料表明,每ha绿地每天能吸收900kgCO2,生产600kgO2,每ha阔叶林在生长季节每天可吸收1000kgCO2,生产750kgO2,供1000人呼吸所需要;生长良好的草坪,每ha每小时可吸收CO215kg,而每人每小时呼出的CO2约为38g,所以在白天如有25m2的草坪或l0m2的树林就基本可以把一个人呼出的CO2吸收。可见,一般城市中每人至少应有25m2的草坪或10m2的树林,才能调节空气中CO2和O2的比例平衡,使空气保持清新。如考虑到城市中工业生产对CO2和O2比例平衡的影响,则绿地的指标应大于以上要求。

  2、吸收有毒有害气体 污染空气和危害人体健康的有毒有害气体种类很多,主要有SO2、N0x、Cl2、HF、NH3、Hg、Pb等,在一定浓度下,有许多种类的植物对它们具有吸收和净化能力。有研究表明:当SO2通过树林时,浓度有明显降低,每公顷柳杉林每年吸收720kgSO2.臭椿、夹竹桃、罗汉松、银杏、女贞、广玉兰、龙柏等都有较强的吸收能力。

  3、吸滞粉尘 植物,特别是树木,对粉尘有明显的阻挡、过滤和吸附作用。由于树木有强大的树冠,叶片被毛和分泌粘性的油脂使得树木具有滞尘作用。

  4、杀菌作用 由于绿地上空粉尘少,从而减少了粘附其上的细菌;另外,还由于许多植物本身能分泌一种杀菌素,而具有杀菌能力。据法国测定,在百货商店每m3空气中含菌量高达400万个,林荫道为58万个,公园内为1000个,而林区只有55个,林区与百货商店的空气含菌量差7万倍。

  5、衰减噪声 植物,特别是林带对防治噪声有一定的作用。据测定,40m宽的林带可以减低噪声10~15分贝,30m宽的林带可以减低噪声6~8分贝,4.4m宽的绿篱可减低噪声6分贝。树木能减低噪声,是因为声能投射到枝叶上被反射到各个方向,造成树叶微振而使声能消耗而减弱。

  (三)美化景观、丰富建筑群体轮廓线

  生态园林是美化市容,增加城市建筑艺术效果,丰富城市景观的有效猎施,使建筑“锦上添花”,把城市和大自然紧密联系。

  三、生态学原理在生态园林中的应用

  (一)坚持以“生态平衡”为主导,合理布局园林绿地系统

  生态平衡是生态学的一个重要原则,其含意是指处于顶极稳定状态的生态系统,此时系统内的结构与功能相互适应与协调,能量的输入和输出之间达到相对平衡,系统的整体效益最佳。在生态园林的建设中,强调绿地系统的结构与布局形式与自然地形地貌和河湖水系的协调以及与城市功能分区的关系,着眼于整个城市生态环境,合理布局,使城市绿地不仅围绕在城市四周,而且把自然引入城市之中,以维护城市的生态平衡。近年来,我国不少城市开始了城郊结合、森林园林结合、扩大城市绿地面积、走生态大园林道路的探索,如北京、天津、合肥、南京、深圳等。〔2〕

  (二)遵从“生态位”原则,搞好植物配置

  城市园林绿化植物的选配,实际上取决于生态位的配置,直接关系到园林绿地系统景观审美价值的高低和综合功能的发挥。生态位概念是指一个物种在生态系统中的功能作用以及它在时间和空间中的地位,反映了物种与物种之间、物种与环境之间的关系。

  在城市园林绿地建设中,应充分考虑物种的生态位特征、合理选配植物种类、避免种间直接竞争,形成结构合理、功能健全、种群稳定的复层群落结构,以利种间互相补充,既充分利用环境资源,又能形成优美的景观。在特定的城市生态环境条件下,应将抗污吸污、抗旱耐寒,耐贫瘠、抗病虫害、耐粗放管理等作为植物选择的标准。如在上海地区的园林绿化植物中,槭树、马尾松等生长状况不良,不宜大面积种植;而水杉、池杉、落羽杉、女贞、广玉兰、棕榈等适应性好、长势优良,可以作为绿化的主要种类。

  在绿化建设中,可以利用不同物种在空间、时间和营养生态位上的分异来配置植物。如杭州植物园的槭树、杜鹃园就是这样配置的。槭树树干直立高大、根深叶茂,可吸收群落上层较强的直射光和较深层土壤中的矿质养分;杜鹃是林下灌木,只吸收林下较弱的散射光和较浅层土中的矿质养分,较好地利用槭树林下的荫生环境;两类植物在个体大小、根系深浅、养分需求和物候期方面有效差异较大,按空间、时间和营养生态位分异进行配置,既可避免种间竞争,又可充分利用光和养分等环境资源,保证了群落和景观的稳定性。春天杜鹃花争妍斗艳,夏天槭树与杜鹃乔灌错落有致、绿色浓郁,组成了一个清凉世界;秋天槭树叶片转红,在不同的季节里给人以美的享受。

  (三)遵从“互惠共生”原理,协调植物之间的关系

  指两个物种长期共同生活在一起,彼此相互依存,双方获利。如地衣即是藻与菌的结合体,豆科、兰科、杜鹃花科、龙胆科中的不少植物都有与真菌共生的例子;一些植物种的分泌物对另一些植物的生长发育是有利的,如黑接骨木对云杉根的分布有利,皂荚、白蜡与七里香等在一起生长时,互相都有显著的促进作用;〔3〕但另一些植物的分泌物则对其他植物的生长不利,如胡桃和苹果、松树与云杉、白桦与松树等都不宜种在一起,森林群落林下蕨类植物狗脊和里白则对大多数其他植物幼苗的生长发育不利,这些都是园林绿化工作中必须注意的。  (四)保持“物种多样性”,模拟自然群落结构

  物种多样性理论不仅反映了群落或环境中物种的丰富度、变化程度或均匀度,也反映了群落的动态与稳定性,以及不同的自然环境条件与群落的相互关系。生态学家们认为,在一个稳定的群落中,各种群对群落的时空条件、资源利用等方面都趋向于互相补充而不是直接竞争,系统愈复杂也就愈稳定。因此,在城市绿化中应尽量多造针阔混交林,少造或不造纯林。

  四、生态园林建设的类型

  不同的城市其地形地貌和河湖水系等自然条件布局形式和环境状况都有不同的特点,也就对生态园林的群落类型及其功能提出了不同的要求,近年来,国内外都出现了对以下几种生态园林建设类型的探索:

  (一)观赏型人工植物群落

  观赏型人工植物群落是生态园林中植物利用和配置的一个重要类型,它将景观、生态和人的心理、生理感受进行综合研究。

  1、美学原则的应用 

  运用节奏与韵律,统一与微差,对比与协调等美学原则,采用有障有敞、有透有漏,有疏有密、有张有弛等手法造景,富有季相色彩,给人以美的享受。如上海外滩南京路-九江路以市花白玉兰花为主调,林下种红杜鹃,红装素裹,相映成趣;北京东路-南京路,用草花、绿篱、草皮组成形似“浪花”和“如意”的大图案,色彩醒目;四平路两侧由广玉兰、银杏、美人蕉组成有节奏变化的绿带,上海九亭绿化示范园中,规划了由广玉兰、红叶李、银杏、红运玉兰和茅白杜鹃,八角金盘组成的绿带,形成“步移景换”的流动画面。

  2、意与形的统一

  强调意与形的统一,情与景的交融,利用植物寓意联想来创造美的意境,寄托感情。如利用优美的树枝,苍劲的古松,象征坚韧不拔;青翠的竹丛,象征挺拔、虚心劲节;傲霜的梅花,象征不怕困难、无所畏惧;利用植物的芳名:金桂、玉兰、牡丹、海棠组合,象征“金玉满堂”;桃花、李花象征,“桃李满天下”;桂花,杏花象征富贵,幸福;合欢象征合家欢乐;利用丰富的色彩:色叶木引起秋的联想,白花象征宁静柔和,黄花朴素,红花欢快热烈等。〔4〕

  (二)环保型人工植物群落

  环保型人工植物群落是以保护城乡环境,减灾防灾、促进生态平衡为目的的植物群落。

  例如宝钢:我国大型钢铁企业环保型生态园林建设的典范,他们以生态园林理论为指导,以提高绿化生态目标和绿化效益质量为目的,根据宝钢的生产情况和环境的污染情况选择配置了360多个具有吸收有害气体或吸附粉尘能力较大的植物,绿地总面积达414.55万m2,其中草坪130万m2,绿地覆盖率28.52%,人均绿地面积达129.54m2,〔5〕取得了巨大的生态效益和社会效益。

  金山石化:在卫生防护林带建设中,选择抗污染能力强的植物按生态学原理进行配置,其结构合理,效益明显。如SO2、NO2通过林带,在生活区的浓度递减60%,乙烯、飘尘及铅递减100%,风速平均递减43%~62%;增加空气负离子;含菌量降低;改良了土壤,创造了良好的环境,招引来鸟类达94种之多。

  (三)保健型人工植物群落

  保健型人工植物群落是利用植物的配置,形成一定的植物生态结构,从而利用植物的有益分泌物质和挥发物质,达到增强人体健康、防病治病的目的。

  例如:枇杷树、丁香+桃树+八仙花-八角金盘,林沿种枸骨-葱兰;

  银杏、广玉兰+香樟、桂花、胡颓子-薰衣草;含笑+蜡梅+丁香+桂花-结香+栀子-玫瑰、月季;

  其中,枇杷安神明目,丁香止咳平喘,广玉兰散湿风寒,许多香花树种如含笑、桂花、广玉花、栀子等,均能挥发出具有强杀菌能力的芳香油类,银杏叶含有氢氰酸,故保健和净化空气能力较强。

  (四)科普知识型人工植物群落

  指运用植物典型的特征建立起各种不同的科普知识型人工植物群落,在良好的绿化环境中获得知识,激发人们热爱自然、探索自然奥秘的兴趣和爱护环境、保护环境的自觉性。

  如:上海植物园的进化区,闸北公园内的生态园,规划为市花区、海棠区、进化区、名花区、珍濒区、藤蔓区、水生区等,可使游人在观赏植物的同时学习到有关植物学的不少知识;建议在有条件的中、小学校园内普遍建立科普知识型生态园。

  (五)生产型人工植物群落

  在不同的立地条件下,建设生产型人工植物群落,发展具有经济价值的乔、灌、花、果、草、药和苗圃基地,并与环境协调,既满足市场的需要,又增加社会效益。

  (六)文化环境型人工植物群落

  特定的文化环境如历史遗迹、纪念性园林、风景名胜、宗教寺庙、古典园林等,要求通过各种植物的配置使其具有相应的文化环境氛围,形成不同种类的文化环境型人工植物群落,从而使人们产生各种主观感情与宏观环境之间的景观意识,引起共鸣和联想。

  不同的植物材料,运用其不同的特征、不同的组合、不同的布局则会产生不同的景观效果和环境气氛,如常绿的松科和塔型的柏科植物成群种植在一起,给人以庄严、肃穆的气氛,高低不同的棕榈与凤尾丝兰组合在一起,则给人以热带风光的感受,开阔的疏林草地,给人以开朗舒适、自由的感觉,高大的水杉、广玉兰则给人以蓬勃向上的感觉,银杏则往往把人们带回对历史的回忆之中。因此,了解和掌握植物的不同特性,是搞好文化环境型人工植物群落设计的一个重要方面。

  上海鲁迅公园(虹口公园)较好地应用了植物进行意境创造〔6〕,如围绕鲁迅先生陵墓、雕像广种常绿花木,借喻先生精神永存;在纪念馆四周广植桃、李、梅,象征先生“桃李满天下”和平易近人的品格;地被植物大量种植既能观赏又有药用价值的中草药,暗示先生早年学医,以医学救国的爱国思想。

  黄道婆纪念馆的绿化环境设计上,则利用与纺织有关的桑、竹、棉、麻等有江南农家特色的植物进行配置,以突出这位中国古代科技名人和杰出的中华民族妇女的贡献,

  参考文献

  〔1〕 曲仲湘等 《植物生态学》 高等教育出版社 1989

  〔2〕 王祥荣 “植物造园与生态设计” 城市规划汇刊 1992No5

  〔3〕 江铭 “居住区绿地规划设计探” 生态园林论文续集 1993P.95~99

  〔4〕 汤章其 邵茂才 “宝钢的环境优化” 百家出版社 1992

  〔5〕 程绪珂 “生态园林研究和实施报告” 生态园林论文续集 1993P.6~19

  〔6〕 谢家芬 “上海外滩观赏型人工植物群落设计” 生态园林论文续集 1993P.92~94

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