中南林业科技大学.doc

高等教育自学考试毕业论文学生姓名： 张志扬 学 号： 911413102099学历层次： 本 科 专业年级： 园 林 论文题目：长沙市园林绿地实现低碳园林的生态学 途径探讨指导教师： 廖飞勇 2014年3月一、目录1、前言2、植源性污染的内涵 （1）植物因素 （2）人为因素 （3）防治措施 （4）管理措施3、长沙市碳园林绿地营造的功能特点4、长沙市低碳与城市绿地系统的关系5、园林绿化的生态效益和城市绿量问题6、重视对老龄树木的保护和树龄结构的改善7、根据城市生态条件特点改进种植养护技术的研究8、低碳概念在城市园林绿地中的应用9、注重固碳能力强的园林植物种类的应用10、生态园林与城市园林的生态化建设 （1）、生态园林的概念 （2）、生态园林的主要功能 （3）、生态学原理在生态园林中的应用2、 总结3、 参考文献前言： 随着社会经济的不断发展和广大人民生活品质的不断提高，生态学原理及可持续发展的理念在城市规划界越来越受到重视提倡优化城市生态环境、提升城市生态品质、进一步提高城市风景园林建设的生态效益、增强城市可持续发展的生态承载力等原则，已成为我国城市建设发展的出发点和落脚点之一。由此可见，现代城市风景园林建设的不可或缺性与能源短缺的社会现实，已经成为一组亟待调和的矛盾。随着“低碳经济”概念应运而生的低碳理念，为解决这组矛盾带来了曙光。低碳风景园林营造有望成为建设生态良好、可持续发展的现代城市环境的新方法和有效途径之一，目前城市的生态环境问题形势严峻。针对我国城市园林建设发展过程中所出现的一些问题,结合对国内外园林植物造景的研究动态和发展趋势的分析研究,本文提出现代城市园林建设的发展方向就是生态园林。并概述了园林植物造景的功能、优点、原则、形式和与其他景观要素的关系等理论基础知识,阐述了生态园林的概念和内涵、其理论的形成过程以及国内外生态园林城市的发展动态。 本文以长沙市作为调查研究的范围,对长沙市园林绿地实现低碳园林的生态学途径探讨。长沙市以其优越的自然环境条件、丰富的植物资源、深厚的历史文化背景为创建生态园林城市创造了优越条件。选取岳麓山风景区、烈士公园、湘江风光带、五一绿化广场、主要街道绿化和立交桥上下绿化六种不同绿地类型,作为调查具体地点,对长沙市园林植物造景进行了现状分析和评价。调查内容包括园林植物种类、类型、数量、生长状况、观赏特性及其园林用途和配置方式,采用丰富度和多样性指数公式处理数据,对长沙市园林绿地的植物的丰富度和多样性进行分析研究,总结出其园林植物造景中存在的问题。结合长沙植物资源丰富的优势,本论文还提出了长沙市园林植物的选择策略。 一、影响植源性污染的因素 （1）植物因素 植源性污染物是植物生长、繁殖及代谢过程中产生的，是植物体本身的生物学特性之一。它与植物 的 性 别、生长 季节、年 龄有密切关系，一般都是处于繁殖期的雌性个体在春季产生污染。（2）人为因素 植源性污染程度也与人们的栽植方式有很大关系，比如北方城市大量使用杨树柳树绿化，近年来发现这些树有很大一部分属于会产生飞毛污染的雌树。从植物配置模式来看，成片的林地比单株的污染严重，在城镇上风口处栽植的雌树会污染下方的城区。（3）防治措施 由于植源性污染不像工业污染那样对环境的破坏很严重，因此在防治方面一直也没有引起广泛的重视。对植源性污染问题研究的主要动力是呼吸系统疾病和皮肤过敏现象日渐突出，给许多人的身体健康和日常生活带来诸多不便，在医学保健方面从致敏机理、季节变化动态及防治措施等方面有比较全面的研究，而在园林和林业部门也从品种选育、化学防治等方面对植源性污染采取标本兼治的措施。 （4）管理措施 主要是通过修剪、水肥管理等果树上的常规措施来控制开花结实的数量。目前根据对开花生理机制进行了研究，提出通过栽培措施，如改变栽培密度和水肥条件，加强修枝等方法，减少现有树木的开花数量。也可以采用重剪方法把当年生的结果枝全部剪掉，但这种方法只能是一种补救措施，不能从根本上解决问题，主要应用于对那些大树、古树的管理上。二、低碳园林绿地营造的功能特点 1、降低园林绿地建设中的能源消耗：在长沙市化迅猛发展的同时，园林陆地建设领域的高能耗现象越来越突出，它们贯穿在从园林材料的生产到园林的施工以及后期运行、拆除、更新等各个阶段。低碳园林绿地营造可望从操作层面上切实降低能源消耗。 分别要注意以下几点： （1）通过本地或就近选择材料，可大幅度降低材料在交通运输中的碳排放，由此带来总体能源消耗的减少；（2）通过选择“低碳”材料替代“高碳”材料来减少风景园林建设中的碳成本，例如减少钢材、玻璃、水泥的用量；（3）鼓励、促进可再生能源（太阳能、光能等）和低能耗、超低能耗技术及其产品在风景园林中的推广应用（例如采用太阳能光伏发电的路灯来照明等）；（4）以规划设计手段合理延长园林的使用寿命，从而降低风景园林设计中的能源消耗总量。（5）拒绝仅仅为所谓景观效果而设计高耗能（如大面积的玻璃墙，易散热的薄墙体，不必要的大空间等）的建筑或构筑物。2 、提高风景园林营造和使用过程中的能源效率：现代园林建设中越来越多地运用采伐木材（特别是古树、大树）、新材料（包括水泥、钢材、玻璃等人工材料），并且随着频繁的城市更新，又会对“旧”的材料弃之不用、移除重建。而低碳园林绿地营造则提倡对园林材料的可持续利用，通过寻求对已成型、已使用材料的改装、重构等创新设计措施，使越来越多的园林材料得以循环再利用。各种园林材料在工程前、工程中和工程后的多次利用无形中就可以提高其所包含能源的利用效率，从而实现风景园林建设的可持续发展。3 、增强风景园林低碳汇功能，改善生态环境质量：充分发挥绿色植物的碳汇功能，将大气中的温室气体（二氧化碳为主）储存于植物根际或土壤中积极扩大碳汇，是成本较低的减碳途径之一。据测算，每公顷阔叶林每年大约吸收360t 碳当量、每公顷针叶林每年大约吸收930kg 碳当量、每公顷草坪每年大约吸收870kg 碳当量，林木每生长1m2，平均吸收1.83t 二氧化碳。由此看来，植树造林、保护湿地、集约利用土地、提高城市绿化率，实际上就是在固碳减碳。低碳风景园林营造提倡充分利用绿色植物的碳汇功能，具体体现在多建生态景观，少建大面积硬地广场和草坪广场，限建高耗电的人工瀑布、喷泉，多营造有利于户外健身、增氧、减少热岛效应的林荫地等，并保留自然山体、河湖水景等在城区的原始位置，借此方法增强城市园林景观的碳汇能力，有效改善城市生态环境质量。三、长沙市低碳与城市绿地系统的关系 低碳城市发展是指城市在经济发展的前提下,保持能源消耗和二氧化碳排放处于较低水平，长沙作为城市中最主要的碳汇必然成为低碳城市的重要组成部分。同时它也将成为重要的低碳教育与展示基地。如何在设计中充分发挥城市园林绿地的这些重要功能,是向低碳城市目标发展的重要保障。四、园林绿化的生态效益和城市绿量问题园林是城市的自然空间，这个自然空间的主要标志就是植物。植物作为自养生物和城市生态系统中的生产者，通过其生理活动的物质循环和能量流动对城市生态环境的改善作用，诸如光合作用的释氧吸碳，蒸腾作用向大气释放水分并降温等，是城市中其他生物所不能代替的。就人类在城市中需要合理的生存环境和条件而言，这正是当代城市绿化最重要意义之所在。植物的物质循环和能量流动的数量，能否在城市中足以形成改善境环的效益，中心问题是如何发挥植物的光合效能。光合效能的大小决定于叶面积的大小和叶面积指数，这一点在以往对园林植物的配置应用上很少考虑，而从生态的观点则不能忽视。目前我国各城市对绿化规定了不同的规划指标，严格说来，这些指标是从我国国情出发制定的低限指标，而且绿地率和覆盖率只能部分地而不能完全反映出真正的绿量。在城市用地紧张的情况下也势必迫使我们从空间去寻找绿量。因此，我们在按照覆盖率、绿地率或占城市用地总面积的比例来要求实施指标的同时，还必须十分重视建立相对稳定而多样化的园林植物复层种植结构(兼顾不同地段的生态条件和景观效益)，用以改善植物空间分布的状况，增加城市绿量。这是提高现代城市园林绿化水平的有效途径和重要标准。当然，实现这种标准对如北京等一些自然条件比较严酷的城市来说绝非易事，这的确也是曾经多年困扰我们的问题。耐荫下木(包括伴生小乔木和灌木)和耐荫地被的筛选和应用是解决这一问题的关键，其次是多层植被的养护研究。目前已经出现一些有价值的植物种类为这种应用提供了可能性，例如耐周年荫蔽的上方山苔草的引入，原有耐荫灌木如天目琼花等的扩繁，以及华北野生的耐荫小乔木葛罗槭的引种等。在地被植物方面，本地耐荫的羊胡子草以至一些耐荫的传统上视为“野草”的植物也有选择、开发和应用的价值。在当前引种驯化的各项目标中，应将耐荫植物的引种列为重点的目标，组织力量，加快实施。五、重视对老龄树木的保护和树龄结构的改善 建立城市树木群体合理的树龄结构，既是增大城市植物体量，扩大生态效益，提高城市景观价值所必需，又是当代城市文明建设的标志。从园林建造的观点来看，延长树木寿命，形成一个郁郁葱葱的绿化空间并持续发挥其效益，正是园林建造能够经受第四维(时间)角度检验的一条重要标准，因此，更能代表和体现一个城市的绿化水平。近年在这一方面已展开一些研究和实践，其中在对现存老龄树木的维护和管理方面出现一些动向:1、在城市规划和建设工程实施过程中，重视对城区原有树木，特别是对古树、老龄树木的保存和维护。例如不少国家为保护老龄树木而决定将道路改线或调整建筑施工方案的例子屡见不鲜。 2、采用对古树及老龄树木的复壮技术，主要是改善树木的地下环境和进行病虫防治等综合复壮措施。 3、在树木的外科手术方面进行技术改进，特别重视环境条件同树木外科手术的关联。目前国外的研究已导致一些技术改革，例如树穴修补技术和填充材料的改进。由于传统使用的水泥、砖等硬质填充树穴材料同树体膨胀系数不同，不能随树体的膨胀和收缩同步运动或随风摇动，其反向力更有损于树木的稳定性；又由于硬质填充物不能与树体充分结合，缝隙处温、湿度稳定，不见阳光，极易形成病虫的滋生地，当然，要形成稳定合理的树龄结构，不仅局限于对老龄树木的保护和复壮，同时也需要从树种选择，育苗到合理配置和养护等各个环节实施一系列的有效技术来保证，从而对我们提出了更高的要求，这也是按照生态园林的原则对城市园林建设提出新的需求与促进。 六、根据城市生态条件特点改进种植养护技术的研究针对城市土壤贫瘠和不具备常规施肥条件的状况(尤其是行道树)，适于城市条件施用的新型树肥的研制及其配套施用工具的研制工作。1、防止城市建筑工程伤害树木。由于这种伤害日趋严重，一些国家已进行研究并采取一些保护措施，例如于工地附近对移植大树提前采取设置“根帘子”措施，以及在树木附近需要进行修建工程时，规定“根区筑墙”等操作要求等。从国内城市树木的保存率较低的情况来看，我们也须进行这方面的研究，但必须有相应的立法和规定才能保证得到实施。 2、为维护城市的环境质量和城市生物的生态平衡，以生防为重点的综合防治病虫技术有所进展。国内以菌治虫，以虫治虫，以病毒治虫应用日渐增多。生物制剂在城市有广阔应用前景。国外在应用强射线，化学不育剂和染色体移位等方法进行自绝防治，以及引诱灯、排斥灯和激素的应用等，均可在我国园林植保工作中借鉴和应用。其中有些领域在国内已具备基本技术，关键在于开发和普及。此外还有防止地下煤气管道泄漏而伤害树木的措施，防止化雪盐伤害植物的各种措施，以及为改善土壤密实状况而采取的分期改土措施等等。总之，城市环境是城市园林绿化工作的舞台，根据城市特点进行研究以求得植物种植管理技术的改进，是我们继续提高城市园林绿化水平必须逾越的台阶。属于这一范畴的问题很多，潜力也大，是今后我们城市园林工作者必须认真探索的一个重要领域。七、低碳园林景观的规划思路 1、正确处理建设低碳型园林与建设精品园林的关系 建设低碳型园林与建设精品园林是相互矛盾的，但在实际中，两者却并不冲突。建设低碳型园林应以建设精品园林为目标，建设精品园林又以建设低碳型园林为基础，既节约又精致，从而达到两者的完美结合。 2、正确处理低碳型园林当前措施与长远发展的关系 低碳型园林建设过程中，应处理好当前措施与长远发展的关系，这主要是因为园林的建设是为人们提供一个良好且长久的生活、工作环境，不能出现因为过度追求当前效果而置园林可持续发展于不顾的现象。因此，对有利于今后长期发展的低碳措施，要从实际出发，正确处理好低碳型园林当前措施与长远发展的关系。 3、低碳型园林建设要合理利用可再生资源 随着全球经济和工业生产的迅速发展，对能源的需求量也是逐年倍增，由此产生的环境、气候以及能源储量等问题也日益严重。要合理地利用可再生资源，实现能源消耗结构的优化，改变单一的使用模式，做好生态环境的保护工作。园林景观中对能源消耗最大的就是照明设备和其他辅助设备的使用，因此可以借鉴现在一些比较成功的案例，将风能、地热能作为新型的能源利用起来，实现园林建设的低碳化。 4、合理开发利用及保护地方生态特性 每个地域都有其特定的生态环境系统，应当因地制宜地遵循每个地方的生态特性，合理开发、利用并加以保护。如湿地景观不仅可以设计成可供观赏的湿地公园、水生生态园等，更是可以直接利用其水源补充、调节地下水，并有效防洪和抗沙化，还能改善小气候环境，减少温室效应。 5、强化地方园林景观生态多样性 生态系统中的形态结构越是复杂，其稳定性越好，因此园林景观的生态多样性是低碳型园林设计中需要强化的一个环节。只有当某个地域中的生态物种多样化了，其园林景观的自我生存、调节、修复能力才能够得到加强，并且日后的养护开支将得到降低，甚至避免了重复建设。八、低碳概念在城市园林绿地中的应用1、城市雨洪管理我国城市的雨洪管理技术相对落后,雨水多直接排入周边水体或是排入市政排水管网,对水体生态环境造成严重的破坏,同时还对城市排水系统和污水处理系统造成较大的压力。现在人们开始注意到雨水引发的洪涝灾害和非点源污染,却还没有意识到雨水资源的流失所造成的损失。大量的雨水通过市政管网排出,而雨水过后又会出现城市大量缺水的情况。城市中的绿地系统通过合理的设计可以达到较好的排水、储水、净水和补充地下水源的作用。城市绿地系统通过各种人工和自然水体和绿地对雨水进行收集、调蓄和净化,并使之通过自然渗透补充地下水源。不仅可缓解城市排水和污水处理的巨大压力,减少巨大的人力、物力消耗,同时城市的雨洪管理系统如果与景观设计相结合,还可以丰富城市景观,为人们提供更加舒适的生活空间。城市园林绿地的雨洪管理还可大大地节省城市排水和污水处理方面的人力、物力消耗,减少大量的碳排放,以一种更加经济和生态的方式解决城市排水问题。2、构建城市的“冷岛”绿地减小,建筑和硬地增加是造成城市热岛效应的主要原因。气温的升高会使城市的耗电量加大,从而导致更多的碳排放。园林绿地通过植被的蒸腾作用和遮荫可以降低城市的地面和空气温度,形成明显的城市“冷岛”。通过合理的布局,使园林的“冷岛”穿插于城市“热岛”之间,可有效地减少城市的热岛效应,大量减少城市耗能,并为居民提供更为舒适的生活空间。3、城市湿地景观的营造湿地由于其多处于厌氧环境下,土壤多富含有机质并堆积形成泥炭层,可以更好的起到固碳的作用。但另一方面,湿地的生态环境也较为脆弱,人的干预对其影响较大,一旦湿地环境遭到破坏,不仅其固碳作用减弱,而且其原有的碳会逐渐的氧化分解。所以在现在城市园林绿地设计过程中,首先应该保护现有的湿地,使其免遭破坏,保证其水文条件和生态环境的相对稳定。对于人工湿地系统,应该考虑其生态功能与游憩功能之间相互协调,将湿地区域根据对人的活动频率进行控制而实行分区规划,设立湿地保育区,尽量减少人为因素对湿地生态环境的影响,使湿地的生态功能发挥到最大。4、生产性景观的应用生产性景观通常既可以起到装饰性景观的效果,又可以提供能源或粮食作物,如风能、太阳能发电场、家庭园艺园、生态农业观光园等。这些景观多是自然资源与人类活动相结合的产物,既显人工之美又显自然之美。风能和太阳能发电厂通常可以看做一个大地景观的作品,其设备优雅的外形和有序列的排列可以成为城市中富有标志性的景观。同时它们提供的可再生、可持续的能源也可提供城市能源的消耗,减少城市对于生物能源的依赖。城市农业景观可以满足城市居民参与、体验农业生产活动的需要,也有一定的产出功能,提供满足部分城市农产品的需求,减小产品的运输成本、运输路程,从而减少碳排放。5、引导绿色出行方式城市的机动车交通系统的温室气体排放量在城市总的温室气体排放量中占有较大比重,绿色的出行方式如:自行车、步行都可以有效减少碳排放。如果将城市绿地系统进行合理的布局,构建成较为完整的系统,就可利用其构建城市居民的绿色出行廊道。同时,合理的设计和丰富的植物配置还可以隔绝城市交通的噪声、尾气污染,在其中设置较为完整的步行体系和自行车体系,为城市居民创造出宜人的出行环境,将有利于引导城市居民的健康出行,为低碳城市的构想迈出一大步。6、低碳教育与展示基地城市园林绿地还可以作为低碳教育与展示基地。城市绿地系统本身有着巨大的固碳减排的作用,可以通过科普展示的方式,将其通过简单易懂、富有趣味的方式展现在游人面前。还可以通过开展一些参与性质的活动,引导人们了解每个人日常生活中的“碳足迹”,告诉人们能够为节能减排做些什么,以迎合低碳经济的大势,鼓励人们参与植树造林,为自己的碳汇买单。 九、注重固碳能力强的园林植物种类的应用 在园林绿化建设中,应注重固碳能力强的园林植物种类的应用,以提高城市园林绿地的固碳效益,营造出低碳园林绿地。根据前人的研究成果,固碳能力较强的植物有垂柳、乌桕、麻栎、醉鱼草、木芙蓉、火棘、锦带花、碧桃夹竹桃、金钟花、金叶女贞、广玉兰等。十、生态园林与城市园林的生态化建设（1） 、生态园林的概念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、化学互感运用等)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。（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。(1)调节小气候1、小气候主要是指从地面到10余米至100米高度空间内的气候，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。城市的带状绿地，如道路绿化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，发挥防风运用。(2)改善环境质量1吸收二氧化碳，放出氧气，维持碳氧平衡。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、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。有探讨表明: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运用。4杀菌运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运用。据测定，40m宽的林带可以减低噪声1015分贝，30m宽的林带可以减低噪声68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）、生态学原理在生态园林中的应用(1)、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，濮阳市开始了城郊结合、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。(2）、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运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。如濮阳地区为了建设节约型园林绿化城市,降低绿化养护成本，在城区对原来栽种的喜肥喜水、容易引起病虫害的白三叶更新为，抗旱性、抗病虫能力强，易管理、易繁殖的地被植物麦冬。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。 (3)、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