博士后论文园林生态研究

生态园林与城市环境保护 论文 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 认为:小气候主要是指从地面到10余m至10Om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℃时，草坪表面温度为20℃~℃，比裸露地面低6℃~7℃，比柏油路面低8℃~℃，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lOm2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，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[