城市生态园林规划与设计教程.ppt

城市生态园林及其绿地系统 报告人 鲁敏 城市生态园林规划与设计教程 引言 21世纪是生态的世纪 环境的世纪 随着时代的进步 社会的发展 以及全人类环境意识的觉醒 人们对人居环境质量提出了更高的要求 近年来 人们把建造和改善人类的生存环境作为生活的主题 在已迈向21世纪的今天 重视环境建设和可持续发展战略已成为世界潮流 城市是人类的重要居住环境 城市的生态环境质量直接影响着城市的可持续发展 经济的可持续发展和社会进步及现代化建设 因而 城市的生态环境建设在维护整个生态平衡中具有特殊的地位和作用 保护城市生态环境 实现城市的可持续发展 使子孙后代能够有一个永续利用和安居乐业的生态环境 已成为时代的紧迫要求和人民的强烈愿望 城市园林绿地是城市生态系统的一个重要组成部分 是以生态学 环境科学的理论为指导 以人工植物群落为主体 以艺术手法构成的一个具有净化 调节和美化环境的生态体系 在环境污染已发展为全球性问题的今天 城市园林绿地作为城市生态系统的主要生命支持系统 在保护和恢复绿色环境 维持城市生态平衡和改善提高城市生态环境质量方面起着其它基础设施所无法代替的重要作用 以植物造景为主 走生态园林的道路 是提高城市绿地的生态效能 改善城市生态环境质量 营造空气清新环境舒适的聚居空间 促进城市可持续发展的正确选择和必由之路 因而 城市生态园林的建设不只是专业人员 而应是全社会所共同关注的问题 第一章城市生态环境问题 城市是人类赖以生存的地方 是一个国家或地区的政治 经济 科学 文化信息和人民生活的中心和现代化文明的标志 城市是产业和人口高度聚集之地 各种经济 社会活动频繁 是人类对自然环境干扰最强烈 人与环境之间关系最密切最紧张 矛盾最突出的场所 是环境污染最主要的发源地 20世纪以来 尤其是近几十年 世界城市化加骤 人口增长迅速 同时随着科学技术日新月异的进步 全球工业化进程加速 使城市生态环境问题日益严重 出现了全球性的 城市生态危机 使城市面临着生态系统失去平衡的种种挑战 危及着居民的健康和城市的可持续发展 因而受到国内外许多学者的关注 1992年6月3日至14日 联合国在巴西的首都里约热内卢召开了有183个国家参加的具有划时代意义的 人类环境与发展大会 这次会议将环境问题定格为21世纪人类面临的巨大挑战 为此 环境尤其是城市环境问题已引起了全世界的瞩目 世界各国都已将城市环境问题提上了议事日程 第一节近代城市主要生态环境问题 1 城市化加剧 城市人口爆炸式增长据联合国 人与生物圈 项目统计 到2000年底 全世界已有50 的人成为都市居民 21世纪末将有80 的人口生活在城市里 城市化改变了人类对自然环境的利用方式 形成了独特的城市环境 城市人口膨胀将带来一系列的社会经济和生态环境问题 城市自然生态还击受到人类强烈干扰 改变和破坏 城市生态平衡失调 人与生态环境的矛盾日益尖锐 带来了住房紧张 交通拥挤 资源短缺 环境污染等一系列严重的城市生态环境问题 2 交通拥挤 居住环境恶劣 城市人口集中 工商业集中 活动强度大 交通拥挤 城市的发展 常常使城市呈无政府状态地向四周蔓延 造成城市功能混杂 用地紊乱 市内工厂 河港 码头 仓库铁路支线 站场设施 机关 学校以及居住区交错 建筑稠密 缺乏空地 阳光 绿地 新鲜空气 城内居住环境恶劣 城市变成了传染病的发源地 导致城市人口死亡率高 3 城市水资源短缺 水环境的质量日益恶化 02年在瑞典举行的有关水的年度大会上 专家认为除非采取紧急措施 否则25年后全球受缺水影响的人口数量将从现在的6亿跃增到30亿 我国缺水城市从 七五 时期的200余座增加到330座 超过城市总数的一半以上 其中严重缺水城市40 50座 日缺水量达1600万m3 近25 的城市居民用水困难 缺水城市大多是省会城市和工业型城市 因缺水每年造成的损失达几百亿元以上 水污染日趋严重 工业废水 生活污水排放是造成城市地表水 地下水污染的主要原因 由于水源污染 不仅加剧了水危机 而且直接威胁人民的健康 外国专家预测水资源将是中国未来发展的制约因素 4 大气污染严重 城市大气二氧化硫和酸雨污染呈发展趋势 世界上每天有70 的城市居民呼吸着有污染的空气 每天至少有800人因空气污染而死亡 中国是一个以煤为主要能源的国家 全国烟尘排放量的70 二氧化硫的90 都来自于煤烟 使得工业和人口比较集中的大中城市产生了比较严重的大气污染 全为煤烟型污染 主要污染物是烟尘和二氧化硫 其次是自然风沙 机动车尾气 工业废气及其它 建筑扬尘等 扬尘污染 全国600多个城市 城市大气环境几乎没有一个达到世界卫生组织所规定的标准 大气质量符合国家一级标准的不到1 世界银行报告 1997 指出 中国大城市的颗粒物和SO2浓度已经超过世界卫生组织及中国国家标准的2 5倍 居世界前列 二氧化硫的来源 危害 二氧化硫是 SO2 一种无色的反应性气体 低浓度时没有气味 浓度极高时 约1500微克 立方米 便会刺鼻 二氧化硫主要来自燃烧含硫燃料 空气中的二氧化硫很大部分来自发电过程及工业生产 吸入二氧化硫可使呼吸系统功能受损 加重已有的呼吸系统疾病 尤其是支气管炎 及心血管病 对于容易受影响的人 除肺部功能改变外 还伴有一些明显症状如喘气 气促 咳嗽等 二氧化硫亦会导致死亡率上升 尤其是同时在高悬浮粒子含量的情况下 最易受二氧化硫影响的人士包括患有哮喘病 心血管病或慢性肺病 例如支气管炎或肺气肿 者 儿童及老年人 TSP的来源 危害 总悬浮颗粒物 TSP 源自烟雾 尘埃 煤灰或冷凝气化物的固体或液态水珠 能长时间悬浮于空气中 粒子大小由0 05至100微米不等 包括碳基 硫酸盐及硝酸盐粒子 总悬浮颗粒物由天然及人为来源产生 包括海洋 泥土 车辆废气 工业活动 建筑工程以及气相化学反应 空气中总悬浮颗粒物对人体健康的影响决定于粒子侵入继而积聚于呼吸系统的能力 直径10微米或以下的可吸入颗粒物能直达并沉积于肺部 而引发不良的健康反应 可吸入颗粒物对人体健康的影响包括导致呼吸不适及呼吸系统症状 例如气促 咳嗽 喘气等 加重已有的呼吸系统疾病及损害肺部组织 最易受总悬浮颗粒物影响的人士包括慢性肺部及心脏病 感冒或哮喘病患者 老年人及儿童 NOx的来源 危害 氮氧化物 NOx 主要包括一氧化氮 二氧化氮和硝酸雾 以二氧化氮为主 一氧化氮是无色 无刺激气味的不活泼气体 可被氧化成二氧化氮 二氧化氮是棕红色有刺激性臭味的气体 氮氧化物主要来自于车辆废气 火力发电站和其他工业的燃料燃烧以及硝酸 氮肥 炸药的工业生产过程 氮氧化物可刺激肺部 使人较难抵抗感冒之类的呼吸系统疾病 呼吸系统有问题的人士如哮喘病患者 会较易受二氧化氮影响 对儿童来说 氮氧化物可能会造成肺部发育受损 研究指出长期吸入氮氧化物可能会导致肺部构造改变 但目前仍未可确定导致这种后果的氮氧化物含量及吸入气体时间 大气污染有这样几个特点 一是北方城市的污染重于南方城市 北方城市烟尘污染较重 南方城市二氧化硫污染较重 二是冬 春季较重 夏 秋季较轻 三是大城市污染发展趋势有所减慢 中小城市污染在增长 四是污染程度与人口 经济 能源 交通密度呈正相关关系 除了上述煤烟型污染外 光化学烟雾 氟污染 有些地区和城市还产生了酸雨 特别是南方地区的酸雨污染呈发展趋势 污染区面积逐年扩大 5 城市噪声污染严重 随着城市建设和交通事业的发展 噪声已与废气 废水 废渣并列为城市的四大污染物 城市环境噪声一般处于高声级 据统计 我国约70 的城市人口遭受到高噪声的影响 在70个有监测的城市中只有60 的主要城市达标 而一般城市只有33 达到噪声控制标准 6 垃圾危害严重城市固体废物的处理和处置一直没有很好地解决 历年积存量很大 露天堆放 不仅占用大量土地 而且造成环境污染 很多城市的垃圾很难找到消纳的场所 7 城市中CO2污染日趋严重 城市热岛效应明显 CO2是一种 温室气体 它的增加将会引起城市局部地区的升温 产生 热岛效应 和形成城市上空逆温层 这些又会加剧城市空气的污染 烟尘 有毒物质不能扩散而造成积聚 城市热岛效应又称城市热岛 由于大气污染而形成的市内低层大气污染物质对地面长波辐射的吸收和市内人工热源释放量大等原因 造成城市市区内的气温高于郊区的现象 一般市内近地面层空气温度比周围郊区同期平均气温高0 4 1 4 其强度以城区平均气温与郊区平均气温之差表示 第二节主要的全球性生态环境问题 一个多世纪以来 世界城市化加骤 人口增长迅速 同时随着科学技术日新月异的进步 全球工业化进程加速 工业迅猛发展加之各种新能源的开发利用 使世界上每年都有大量环境污染事件发生 涉及面之广 危害之大 影响时间之长 后果之严重 经济损失之巨大都是前所未有的 有些还造成跨地区 跨国家的影响 引起全世界的强烈震动 环境问题也从区域性的空气 水域污染 生态破坏迅速转为 温室效应 增强 酸雨愈来愈普遍 臭氧层流失等全球性危机 1 酸雨 酸雨通常是指表示酸碱度指数的Ph值低于5 6的酸性降水 当烟囱排放出的二氧化碳酸性气体 或汽车排放出来的氮氧化物烟气上升到空中与水蒸气相遇时 就会形成硫酸和硝酸小滴 使雨水酸化 这时落到地面的雨水就成了酸雨 煤和石油的燃烧是造成酸雨的主要祸首 酸雨会对环境带来的广泛的危害 造成巨大的经济损失 如 腐蚀建筑物和工业设备 破坏露天的文物古迹 损坏植物叶面 导致森林死亡 使湖泊中鱼虾死亡 破坏土壤成分 使农作物减产甚至死亡 饮用酸化物造成的地下水 对人体有害 包括对人体健康 生态系统和建筑设施都有直接和潜在的危害 酸雨可使儿童免疫功能下降 慢性咽炎 支气管哮喘发病率增加 同时可使老人眼部 呼吸道患病率增加 2 温室效应增强 由环境引起的温室效应是指地球表面变热的现象 由于工业迅速发展 汽车运输以及人类的生产和生活等原因 大量燃烧煤 石油 天然气使大气中各种污染气体和物质猛增 特别是CO2等气体的增多 不仅对人体健康危害很大 而且使 温室效应 增强 不仅造成地球气温升高 引起海平面上升 而且会使地球上的病虫害增加 土地干旱 沙漠化面积增大 气候反常 海洋风暴增多等 1988年9月15日召开的第22届国国际科学协会理事会上 科学家分析预测 如果地球表面温度的升高按现在速度继续发展 到21世纪中叶 全球平均气温将升高2 4 南北极地冰山将大幅度融化 导致海平面大大上升 到2050年世界洋面将上升40 140cm 占世界人口l 3的35个世界大城市中的20个沿海城市将会被淹没 尤其是一些岛屿国家和沿海城市将淹于水中 其中包括纽约 上海 东京和悉尼几个著名的国际大城市 专家们惊呼 不制止温室效应对全球环境冲击 将不亚于爆发一场全球性热核战争 园林绿地具有吸收二氧化碳 释放氧气 维持碳氧平衡的特殊作用 这是任何先进科学手段不能代替的 3 臭氧层空洞 臭氧层是指距地球表面10至50公里的大气层中由臭氧构成的气层 臭氧层在保护地球方面具有特别的功能 对于太阳光中与生物无害的可见光和A段紫外线 将它们大部分吸收 小部分放行 让它们到达地面杀菌消毒 又不至于对人体健康造成危害 所以说臭氧层是保护地球的无缝天衣 如今 臭氧层已被人类严重破坏 本世纪开始人类大量使用高度稳定的合成化合物 如空调器 冰箱工业 溶剂 航空航天用制冷剂 喷雾剂 清洗剂中含氯氟烃化合的挥发出来 通过复杂的物理化学过程与臭氧发生化学反应而将其摧毁 如果现在我们对自然界向人类敲响的警钟还不警觉 不采取有力措施 那么地球生态环境的恶化将逐渐酿成为除核战争之外的最重大的灾难 有可能成为下世纪对人类安全的最大的威胁 因此 地球生态环境问题已成为当今既紧迫又现实和举世关注的问题 国际科学联合会主席 英国著名科学家肯珠说 在所有的科学领域 科学家们最应关注的是全球环境变化的问题 面对生态环境的严峻挑战 人类如何科学的正视环境 从新思考人与自然的关系 经济发展与生态环境之间的关系 理智地改善这种关系 已历史地摆在人类的面前 城市既是人类技术进步 经济发展和社会问题的汇合处 也是人类生态学和环境问题的重点 因此 研究城市生态环境问题 寻求解决城市生态危机的对策 探讨城市环境污染的有效治理措施 协调经济发展与城市环境之间的矛盾 实现城市环境的可持续发展 已成为城市生态学中十分关注和亟待解决的一项重要课题 第三节城市可持续发展与生态城市 一 城市可持续发展自布伦特兰夫人提出可持续发展观以来 可持续发展成为新的发展模式倍受推崇 随着全球工业化和城市化的迅速发展 城市作为区域政治 经济 科学 文化信息和人民生活的中心的地位将更加突出 所以城市可持续发展研究举世关注 城市的可持续发展已成为人类可持续发展的重心和焦点 可持续发展城市 开始为城市决策者的追求目标 可持续发展理论成为衡量城市发展指标体系构建和评价的指导思想 城市生态学的发展使人类对人居环境和可持续发展观念有了深入的认识 建立生态城市已经成为21世纪城市发展的明确目标 二 生态城市生态城市 英文是Ecocity 由 生态学 Ecology 和 城市 City 复合而成 即一个生态健康的城市 由前苏联城市生态学家O Yanistky于1987年提出的一种理想城市模式 自然 技术人文 充分融合 物质 能量 信息高效利用 人的创造力和生产力得到最大限度的发挥 居民的身心健康和环境质量得到保护 建立生态 高效 和谐的人类聚居新环境 生态城市是人与自然高度和谐的可持续发展城市的新模式 是现代理想的人类聚居型式 生态城市具有显著的系统性 综合性 和谐性 高效性 持续性 整体性 区域性和可持续性的特点 实现生态城市是一项巨大复杂的系统工程 是人类与自然在现代科学技术基础上达到新的和谐与统一 只有在高度发达的城市经济与科学技术条件下其建设目标才有可能得以全面实现 现代城市到生态城市可能是个很漫长的发展过程 需要好几代人的努力 因此 它是我们长期为之努力奋斗的目标 面向新世纪 城市走生态化发展道路 建设生态城市是历史发展的必然趋势 第二章城市园林绿地及其功能 第一节园林与绿地一 园林与绿地的含义 绿地是城市园林绿化的载体 园林与绿地属于同一范畴 具有共同的基本内容 但又有区别 园林 是指 为了维护和改变自然地貌 改善卫生条件和地区环境条件 在一定的范围内 主要由地形地貌 山 水 泉 石 植物 建筑 亭 廊 树 园路 广场 动物等要素组成 它是根据一定的自然 艺术和工程技术规律 组合建造的 环境优美 主要供休息 游览和文化生活 体育活动 的空间境域 包括各种公园 花园 动物园 植物园 风景名胜区及森林公园等 绿地的含义比较广泛 凡是种植树木花草形成的绿化地块都可称作绿地 市区和郊区各种公园 花园 森林公园属于绿地 街道和滨河的种植地带 防风防尘绿带 卫生防护林带 墓园等也属于绿地 还有工矿企业 机关 学校 部队等单位的绿地 可称作环境绿地 郊区的苗圃 果园 茶园等等也是特殊用途的生产绿地 绿地 比 园林 广泛 园林 必可供游憩 必是绿地 然而 绿地 不一定均称 园林 也不一定均供游憩 所以 园林 是绿地中设施质量与艺术标准较高 环境优美 可供游憩的部分 城市园林绿地既包括了环境和质量要求较高的园林 又包括了居住区 工业企业 机关 学校 街道广场等普通绿化的用地 二 城市园林绿地系统的建设 城市绿化是城市发展建设的重要组成部分 是营造生态城市 建设绿地系统的重要手段 是城市生态环境建设的核心内容 国外许多国家把城市绿化作为保护环境和净化大气的一项重要措施 一 园林绿地建设的指导思想 随着科学的发展 多种学科的相互渗透 验测手段的进步 促进了人们对于园林植物生理功能和对人的心理功能作用等认识的提高 因此 对园林绿化多方面有益作用的视野更加广阔了 人们从过多强调观赏 游憩等作用的观点 提高到保护环境 防止污染 恢复生态良性循环 保障人体健康的观点 从而 使城市园林绿化的指导思想产生了一个新的飞跃 当今 在园林绿化建设指导思想上有多种主张 主要观点有 追求 原野游憩 主张 自然进展 的园林 主张 拟自然园林 主张以 景观生态学 理论来研究整个景观 主张 大环境绿化 建立 城市森林与城市林业 的理论 建设 生态园林 人们追求 原野游憩 是人类更高程度地利用大自然 美国国家公园建设与规模在世界上名列前茅 国家公园和自然保护区总面积占全国土地的1 10 从世界上第一个国家公园 黄石公园的创始 经过一百多年的发展 到七十年代 美国又新兴了一门科学 原野游憩学 WildlandRecreation 议会通过了一项 原野公园法案 建立一套全国的原野游憩系统 在联邦政府中设有专门机构管理 在五十所大学设立原野游憩系 培育人才 美国一些专家认为 原野游憩 越发展 标志着人类社会的越进步 主张 自然进展 的园林 LouisRoy Schnidt等主张 自然进展 的园林 即不应加以人为的干涉 应听任大自然作主宰自由发展 主张 拟自然园林 由于人口增加 工农业迅速发展 城市不断扩大 欲完全回复到大自然已不现实 所以VrsulaKlose和MichaelLauie提出了以最少设计指导思想的 拟自然园林 要求人工与自然间的和谐 并在园林的发展完成过程中尽可能的消除人为加工的痕迹 尽量表现自然之美 主张以景观生态学理论来研究整个景观 提出建设 风景园林 由于城市和城市问题的日益严重 使景观学 生态学与人文学科互相渗透交叉互补 发展和形成了一门新兴的交叉学科 城市景观生态学 景观生态学是生态学中新兴的分支 它是界于地理学和生态学之间的边缘科学 以整个景观为研究对象 着重研究景观中各自然组分的异质性 它们之间的相互作用及其与生物活动尤其是人类活动之间的相互影响 许多学者不但在城市景观生态学方面进行了许多有益的探索 而且运用景观生态学的理论和方法 借助于遥感和地理信息系统及计算机技术 对城市园林绿化进行了分析和研究 主张 大环境绿化 所谓大环境绿化 即是在城市区域 指城市的行政区域即城区 郊区的总称 进行园林绿地的规划和建设 将城乡两个分散的绿化体系有机的结合为统一的大绿化系统 更好地发挥绿化的群体效应 北方天津为代表首先提出了 大环境绿化 的设想 黑龙江及吉林省的许多城市如长春 吉林等都提出了城市的 大环境绿化 许多人在此方面进行过探讨 建立 城市森林与城市林业 的理论 随着城市环境问题的进一步恶化 从森林中走出来的人类终于在大自然的惩罚下认识到 城市发展必然与自然共存 把森林引入城市 城市建在森林中 已成为人们的迫切需要 并逐步形成了现代林业的一个重要分支 城市林业 在我国 此概念主要是由林业工作者提出的 但是由于理解角度和研究重点的不同 因而园林界和林学界对城市林业和城市森林的概念和范畴有不同的理解和提法 国内外许多学者都在此方面进行了研究和论述 建设 生态园林 HellgnBrieiime从保护物种出发 R Hansen 1981 从生境类别出发而主张 生态园林 的观点 我国园林工作者积极提倡发展生态园林的思想 认为生态园林是城市园林发展的必然趋势 生态园林的观点认为 城市生态系统是以人为中心构成的 这个系统是人类模拟自然 改造自然 建设良好人工环境的产物 虽然城市生态系统的物质循环 不像大自然环境表现那样充分和完整 但也有其独特的因子和作用 在这个系统中树木花草发挥着最有效的作用 生态园林既不同于过去以观赏为目的的园林形式 也不同于只供文娱游憩为主的文化公园形式 而是根据生态学理论 模拟再现自然山林景观 为城市居民提供接近自然的环境 目前我国在城市绿地建设上两大主要代表观点 一是由园林部门提出的建设 生态园林 的理论 二是由林业部门提出来的建设 城市林业 和 城市森林 的理论 二 城市园林绿地建设发展的趋势 自20世纪90年代以来 在可持续发展理论的影响下 当今国际性大都市无不重视开展城市生态绿地建设 以促进城市与自然的和谐发展 由此形成了21世纪的城市绿地的三大发展趋势 城市绿地系统要素趋于多元化 城市绿地结构趋向网络化 城市绿地系统功能趋于生态合理化 21世纪是人与环境共生的世纪 城市园林绿化发展的核心问题即是生态问题 城市园林绿化的新趋势 以植物造景为主体 建设生态园林的理论与实践正在兴起 这是世界园林的大势所趋 随着生态农业 生态林业 生态城市等概念的提出 生态园林已成为我国园林界共同关注的焦点 第二节城市园林绿地的功能 具有自净能力及自动调节能力的城市绿地 被称为 城市之肺 它构成城市生态系统中唯一执行自然 纳污吐新 负反馈机制的子系统 是优化环境保证系统稳定性的必要组成 是城市生物多样性保护的重要基地 是实现城市可持续发展的一项重要基础设施 城市绿地作为城市生态系统的主要生命支持系统 在保护和恢复绿色环境 维持城市生态平衡和改善提高城市生态环境质量方面起着其它基础设施所无法代替的重要作用 一 生态防护功能 一 园林绿地是最大的 空气净化器 由于环境污染 空气中各种有害气体增多 尤其是二氧化硫是大气污染的 元凶 园林植物具有吸收二氧化硫 氟化氢 氯气和致癌物质安息香吡啉等有害气体 并具有吸收和抵抗光化学烟雾污染物的能力 二 园林绿地是天然的 除尘器 大气中植物叶片的表面是不平滑的 有的多褶皱 有的多绒毛 有的能分泌粘液或油脂 当被污染的大气吹过园林绿地时 它能对大气中的粉尘 飘尘 煤烟及铅 汞等金属微粒起拦截 过滤 吸附滞留净化的作用 三 园林绿地是天然的 消声器 城市随着人口的增多与工业的发展 机器轰鸣 交通噪声 生活噪声对人产生很大的危害 噪声 不仅使人烦躁 影响智力 降低工作效率 而且是一种致病因素 园林植物的树冠和茎叶对声波有散射的作用 同时树叶表面的气孔和粗糙的毛 就像多孔纤维吸音板 能把噪音吸收 因此具有隔音 消声的功能 不同类型的绿化布置型式 不同的树种和绿化结构以及不同树高 不同郁闭度的成片成带的绿地 有不同程度的减弱噪声的效果 四 园林绿地是 造氧工厂 植物通过光合作用吸收二氧化碳 放出氧气 又通过呼吸作用吸收氧气和排出二氧化碳 但是 光合作用所吸收的二氧化碳要比呼吸作用排出的二氧化碳多20倍 因此 总的是消耗了空气中的二氧化碳 增加了空气中的氧气含量 在生态平衡中 人类的活动与植物的生长保持着生态平衡的关系 园林绿地具有吸收二氧化碳 释放氧气 维持碳氧平衡的特殊作用 这是任何先进科学手段不能代替的 五 园林绿地是城市的 空调器 园林绿地通过对太阳辐射的吸收 反射和透射作用以及水分的蒸腾 来调节小气候 降低温度 增加湿度 减轻了 城市热岛效应 降低风速 在无风时还可以引起对流 产生微风 冬季因为降低风速的关系 又能提高地面温度 六 园林绿地是 卫生防疫消毒站 大量的研究表明 园林植物能释放分泌出如酒精 有机酸和萜类等强烈芳香的挥发性物质 杀菌素 植物杀菌素 它能把空气和水中的杆菌 球菌 丛状菌等多种病菌和真菌及原生动物杀死 吸收分解工业 生活污水和土壤中的镉 砷 汞 酚等有害物质 对净化水源 保护水质 有着重要的作用 七 园林植物是评价监测环境质量的尖兵 不少植物对环境污染的反映 比人和动物要敏感的多 这种反应在植物体上以各种形式显示出来 或为环境已受污染的 信号 利用它们作为环境污染指示植物 既简便易行又准确可靠 例如 当大气被二氧化硫污染时 植物叶脉之间回出现点状或块状的伤斑 如悬铃木树皮变浅红色 叶子变黄 就是煤气中毒的症状 在其地下往往能找到煤气漏点 某些地衣和苔藓植物 在SO2平均浓度高于一亿分之十五就会造成急性伤害 其他如雪松 葡萄等是氟化氢的监测植物 桃树是氯化氢的监测植物等等 八 防风 防火 防震 保持水土 防止水土流失 保护市政工作设施 二 美化功能 园林绿化 不仅改善了城市生态环境 它还满足人们精神的境界的追求 为人们提供优美的生活环境和休息 欣赏 游览 娱乐的场所 使人们远离自然而得到自然之趣 调节人们的精神生活 美化情操 陶冶性情 获得高尚的 美的精神享受 三 生理功能 处在优美的绿色环境中的人们 人的脉膊次数下降 呼吸平缓 皮肤温度降低 众所周知 绿色是眼睛的保护色 使疲劳的眼睛容易恢复 如果绿色在人的视野中占25 时 可使人的精神和心里最舒适 产生良好的生理效率 四 心灵功能优美的绿色环境可以调节人们的精神状态 陶冶情操 优美清新 整洁 宁静 充满生机的园林绿化空间 使人们精力充沛 感情丰富 心灵纯洁 充满希望 从而激发了人们为幸福去探索 去追求 去奋斗 更激发了人们爱家乡 爱祖国的热情 五 欣赏功能随着人们生活水平的不断提高 人们的爱美 求知 求新 求乐的愿望也逾日俱增 六 教育功能 园林和风景名胜区 具有优美的自然山水 园林景观和众多的名胜古迹 她体现着祖国的壮丽风貌和我国古代物质文明 精神文明的民族特征 具有着艺术魅力的活的实物教材 除了使人们获得美的享受外 更能激发人们的爱国热情 开阔眼界 增加知识才干 有益于磨练人们的意志和增加道德观念 七 服务功能服务功能是园林绿化的本质属性 为社会提供优良的生态环境 为人们提供美好的生活环境和游览 休息 文化活动的场所 始终是园林绿化事业的根本任务 八 生产功能园林植物的生产功能是指大多数的园林植物均具有生产物质财富 创造经济价值的作用 植物的全株或其一部分 如叶 根 茎 花 果 种子以及其所分泌乳胶 汁液等 许多是可以入药 食用或做工业原料用 另一方面 由于运用某些园林植物提高了某些园林的质量 因而增加了游人量 增加了经济收入 并使游人在精神的得到休息 这亦是一种生产功能 第三章城市生态园林 一 城市生态园林的兴起从历史上看 园林属特种生态境域 详细划分可看作是经历了古代园林 古典园林 近代园林 现代园林 生态园林 的发展过程 各国在早期的古代园林和古典园林主要是游览 观赏的功能作用 因此早期的城市园林绿地系统也偏重于游乐 观赏为主的城市园林 近代园林在人们休憩和文体活动的同时 也开始考虑了改善城市环境的功能和作用 然而 随着城市的发展 城市生态环境的恶化 依靠过去简单传统的 小桥流水 式的园林绿化无法解决城市生态平衡的破坏 城市绿化必须着眼于整个城市生态的改变 要根据生态学原理把自然生态系统改造 转化为人工的并高于自然的新型园林 绿地 生态系统 即必须从生态系统的观念为出发点 建立发挥良性循环的 以绿色植物为主体的园林绿地生态系统 即向 生态园林 方向发展 生态园林在世界各地真正受到重视是在生态学高度渗透到各个学科里的20世纪的六 七十年代 人们迫切意识到必须尽快地改变正在继续恶化的城市生态 防止 城市沙漠化 用绿化来创造稳定而良好的城市生态环境 世界各国的许多实践都证明要协调人和自然的矛盾 改善城市生态处境的最好办法就是运用生态学的理论来进行城市绿化建设 充分发挥绿色植物的功能 日本从七十年代开始在城市周围营造环境保护林 并且采用了生态学的原理设计了人工植物群落式的工厂保护林 取得了很好的环境和经济效益 之后 美国 英国等西方国家也出现了许多座生态园林 英国在六十年代也受到西欧兴起的 回到自然去 运动的波及而感到原来城市中传统的拟自然式公园似乎还未摆脱陈套而在城市中开辟了一些自然式绿地 就是所谓的 城市森林 UrbanWood1and 有的还提出要建设 生态城 日本 俄罗斯 丹麦 英国 美国和西德等一些国家都注意到将大自然引人城市 使人们能在有园林绿化的生态环境中与自然共存 以上对生态园林的形成与发展产生了深刻的影响 我国对园林绿化的环境意识和生态意识及生态园林工作在认识上和行动上都起步较晚 为适应新形式的需要 八十年代后期 园林部门和林业部门不谋而合地分别提出生态园林和城市林业的口号 园林要冲出城区发展到郊野 林业要渗入城市并为城市服务 1986年5月中国园林学会在温州举行的 城市绿地系统 植物造景与城市生态学 学术讨论会 首次提出 生态园林 的概念 根据国外城市建设的实践经验和我国的实际条件 明确了要维持生态健全 城市必须与自然共存 与会的专家一致认为我国也必须走生态园林的道路 城市绿化要以 绿 为主 应以植物造景 植物造园为主等等 进入90年代以后 生态园林 研究与探索蓬勃兴起 1990年9月 国务院发展中心国际技术经济研究所上海分所在上海召开了全国首届生态园林研讨会 对生态园林的意义 原理 标准 类型 建设生态园林的原则 目标 任务等问题进行了论证 此后 我国园林和生态两个领域研究工作者根据我国城市园林建设中所存在的缺点 结合国内外城市园林的发展趋势 在 生态园林 的研究和实施方面作了不少有益的探索 二 城市生态园林的概念与内涵 生态园林是在传统园林的基础上 遵循生态学和景观生态学原理 应用现代科学技术和多种学科之间的综合知识 以植物为主体 创造具有复合层次 合理生态结构 功能健全的 新型的 稳定的模拟自然生态系统的人工植物群落 从而达到生态上的科学性 配置上的艺术性 功能上的综合性 风格上的地方性 经济上的合理性 生物种类多样性 使生态效益 社会效益和经济效益融为一体 同步发展 达到最高水平 为人类创造清洁 舒适 优美和谐和富有生命力的最佳生态环境 形成城市区域内 行政区域 完善的生态园林绿地系统体系 生态园林是城市绿地规划发展的新趋势 是涉及到自然科学与社会科学的交叉学科 它与风景园林学 风景建筑学 生态学 植物学 园艺学 环境保护学 林学 药学 城乡规划学 系统工程学 地理学 社会学 心理学 美学和生态经济学等学科密切相关 各学科互相渗透 使生态园林的研究和实践内容得以进一步广泛和深入 三 城市生态园林理论基础 近年来园林科学在不断地充实和发展 我国对生态园林理论的研究也只限于起步阶段 未形成成熟完善的理论体系 但是生态园林在其形成和发展过程中 吸收了生态学 景观生态学和其它学科的现存理论 主要如下 1 竞争原理 竞争是生物的相互关系的表现形式之一 由于某些必需因子 如光 水 肥等供应不足 植物的生长出现减退时 植物之间便产生了适者生存的激烈竞争 2 共生原理 共生是自然生态系统中不同种的有机体或系统合作共存 互惠互利 共生的结果 使所有共生者都大大节约物质 能量 使系统获得多种效益 3 养分循环原理 养分物质循环 是一切自然生态系统自我维持的基础 人工植物群落就是根据循环原理 使物质循环往复 充分利用 使系统内每一组分形成的废物成为下一组分的原料 形成良性循环 无资源和废物之分 4 生态位原理 生态位是指自然生态系统中一种生物种群所要求的生活条件 一个生态位只能容纳一个特定规模的生物种群 5 他感作用原理 植物通过向体外分泌出某些化学物质 从而对邻近植物发生有害或有益的影响 这种化学作用就是他感作用 植物种间的这一现象 对指导人们进行园林绿化是有益的 6 植物种群生态学原理 植物种群生态学是主要研究植物种群数量结构动态 空间结构动态和年龄结构动态 探索植物种群本身量与质的动态发展过程的规律 了解自然地理环境和其它植物种群对植物种群动态变化的影响方式和效应 7 景观结构与功能原理 景观是异质性的 在物种 能量和物质与拼块 廊道及模地之间的分布方面表现出不同的结构 因此 景观在物种 能量和物质在景观结构组分之间的流动方面表现出不同的功能 8 生物多样性原理 景观异质性减少稀有内部种的多度 增加边缘种及要求两个以上景观组分 生境 的动物种的多度 并提供所有潜在种的共存机会 9 景观变化原理 在无干扰条件下 景观的水平结构逐渐向着均一性发展 中度干扰将迅速增加异质性 而严重干扰则可能增加 也可能减少异质性 10 景观稳定性原理 景观拼块的稳定性可能以3种明显不同的方式增加 趋向于物理系统稳定性 以没有生物量为特征 趋向于干扰后的迅速恢复 存在低生物量 趋向于对干扰的高度抗性 通常存在高生物量 四 园林城市 当代世界 不论发达国家还是发展中国家的城市 都在千方百计地寻求摆脱城市环境带给人们的危害 保护好城市居民赖以生存的环境 全世界有两个国家的首都是按照园林城市的理想进行规划 以后又按照规划建设而建成的 第一座就是美国的首都华盛顿特区 第二座就是澳大利亚的首都堪培拉 随后又出现了德国的波恩 波兰的华沙等花园城市 他们采取建设高比重 高质量的绿地 消除城市的污染 让城市掩映在绿色之中 我国许多城市提出建设 生态城 森林城 田园都市 花园城市 钱学森先生提出了 山水城市 思想 还有人提出 风景城市 园林城市 风景园林城市 等等 都表明了各地政府对现代城市发展模式的深入探索和实践 如果说 生态城市 重点在于科学 而 园林城市 山水城市 风景园林城市 则 把中国园林构筑艺术应用到城市大区域建设 对城市的生态环境 历史背景和文化脉络做出了综合考虑 这是兼顾了科学 艺术 自然和国情要素 有深刻的生态哲理 都是探求符合国情的城市发展之路 园林城市基本指标 到97年底我国有12个城市达到国家提出的 园林城市 的标准 1998年 北京 合肥 珠海 杭州 深圳 马鞍山 威海 中山 大连 南京 厦门 南宁 青岛 濮阳 十堰 佛山 三明 秦皇岛 烟台等19个城市先后被评为 国家园林城市 上海市浦东区被评为 国家园林城区 第四章城市生态园林绿地系统构建 第一节现代城市绿地系统的定位与构成一 现代城市生态绿地系统的空间定位建设适合中国城市特点的可持续发展的生态绿化体系 在绿地前面加上 生态园林 两个字作为修饰补充强调绿地的生态内涵 不仅符合当今对园林的生态要求 又兼顾了园林艺术效果的绿化形式 为此 运用 生态园林绿地系统 这一概念 能够较好地解决城市地区各类人工经营的绿地和水域在人居环境空间体系中的恰当定位问题 从而在新的理论层次上揭示其内在的同一性 为各专业学科之间的融贯研究开拓新的思维空间 二 现代城市生态园林绿地系统的构成 现代城市生态园林绿地系统 泛指城市区域内一切人工或自然的植物群体 水体及具有绿色潜能的空间境域 城市生态园林绿地系统 是与有较多人工活动参与培育和经营的 有社会效益 经济效益和环境效益产出的各类绿地 含部分水域 的集合 是以生态学 环境科学的理论为指导 以人工植物群落为主体 以艺术手法构成的一个具有净化 调节和美化环境的生态体系 在可能条件下生产各类园林产品 并且维护生物种类的多样性 从生态学原理出发 生态绿地可覆盖农林牧与园林绿化 城市生态园林绿地系统包括 公共绿地 公园 游园 街心花园 专类公园等 居住区绿地 专用绿地 机关 厂矿 学校庭院绿地 生产绿地 苗圃 果园等 防护绿地 城市防护林 防风林 卫生隔离带 水土保持林等 风景绿地和街道绿地等所有绿地外 还有清洁水体 开敞空间也属于生态绿地范畴 它是集空间 大气 水域 土地 植物 动物 微生物于一体的综合建设 三 城市的生态园林绿地标准 第一 必须有绿色植物所形成的生态空间 第二 绿色植物覆盖面分布要合理 点 线 面结合 小 中 大结合 充分发挥生态作用 第三 绿色植物不但要达到一定的数量 而且其栽植形式 结构及色彩 品种 姿态等诸方面 也要合理配置 构成具有艺术效果的绿化 美化的形象 而且 要通过正常的养护管理 维护其艺术形象的长期不衰 给人以艺术享受 第四 城乡结合 形成区域范围内的复层立体结构的大环境绿化的生态园林绿地系统体系 第二节建设城市生态园林绿地系统的原则 1 合理进行城市森林系统的规划布局 通过绿地点 线 面 垂 嵌 环 廊相结合 建立城市绿地系统的生态网络 2 遵循生态学原理 以植物群落为绿地结构单位 构筑乔 灌 草 藤复合群落 3 以生物多样性为基础 以地带性植被为特征 构建具地域特色的城市森林体系 4 发挥城市生态园林的园林艺术效果 生态效能与绿化 美化 香化相结合丰富城市景观 第三节城市生态园林人工植物群落构建技术 一 城市人工植物群落的建立与生态环境的关系植物群落是一定地段上生存的多种植物组合 是由不同种类的植物组成 并有一定的结构和生产量 构成一定的相互关系 城市园林本身也是一个生态系统 是在园林空间范围内 绿色植物 人类 益虫 害虫 土壤微生物等生物成分与水 气 土 光 热 路面 园林建筑等非生物成分以能量流动和物质循环为纽带构成的相互依存 相互作用的功能单元 在这一功能单元中 植物群落是基础 它具有自我调节能力 这种自我调节能力产生于植物种间内稳定机制 内稳定机制对环境因子的干扰可以通过自身调节 使之达到新的稳定与平衡 这就是提倡建立城市人工植物群落的主要依据 城市环境中的水 气 土 光 热 路面等非生物成分 对形成人工植物群落关系密切 它即是形成人工植物群的依托条件 又是限制人工植物群落形成的因子 由于植物有自我调节的能力 所以绝大多数的园林植物对城市中的水 气 土 光 热 路面建筑能够适应 但不能忽视城市这个再造环境中某些非生物因子对园林植物生长的影响 如城市污染 道路铺装 地下管网 挖埋修建 交通等均能造成园林植物生长不良 甚至死亡 城区的环境都不利于建成人工植物群落 二 城市生态园林人工植物群落构建技术 一 遵循因地制宜 适地适树的原则 建设稳定的人工植物群落 以生态学和地植物学理论为指导 保护和恢复本地区地带性植被 以维护生态系统的平衡为宗旨 按照植被动态演替规律 通过适地适树途径 模拟顶极群落 设计既合乎植物群落发展的自然规律 又富于季相变化的人工植物群落和人工诱导的复合植物群落 首先要遵循 适地适树 的生态学原理 选择适应性强的树种 二 以乡土树种为主 与外来树种相结合 实现生物多样化和种群稳定性 乡土树种经过了长时期的自然选择留存的植物 反映了区域植被的历史 对本地区的各种自然环境条件的适应能力强 易于成活 生长良好 种源多 繁殖快 通常具有较好的适应性 还能体现地方植物特色 乡土树种是构成地方性植生景观的主角 也是反映地区性自然生态特征的基调树种 也是植物多样性的就地保存的内容之一 因此 无论从景观因素还是从生态因素上考虑 绿化树种选择就必须优先应用乡土树种 为了适应城市复杂的生态环境和各种功能要求 如仅限于采用当地树种 就难免有单调不足之感 一些外来树种经过引种驯化后 特别是其原产地的生境与本地区近似的树种确认其适应性较强的优良树种 也可以引进用来作为绿化树种 乡土树种与外来树种相结合 以丰富树种的选择 满足城市绿化多功能的要求 三 以乔木树种为主 乔灌花草藤并举 建立稳定而多样化的复层结构的人工植物群落 生态学原理指出 营养结构越复杂 生态系统越稳定 植物种类多样性导致稳定