園林生態(tài)學(xué)在城市綠化中的應(yīng)用

左小麗

(太原市濱河公園，山西 太原 030008)

園林生態(tài)學(xué)屬于應(yīng)用生態(tài)的范疇，以構(gòu)建健康的城市人居環(huán)境為目的，重點(diǎn)研究園林植物及其人工群落與城市生態(tài)環(huán)境的關(guān)系。我國城市化的快速發(fā)展帶來了許多環(huán)境問題，其改善的方法主要是通過栽植園林植物來實(shí)現(xiàn)的。筆者在分析城市環(huán)境特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了城市園林綠化應(yīng)遵循的生態(tài)學(xué)原理，并對(duì)今后的綠化工作提出建議，以期為城市園林綠化的可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 城市環(huán)境的特點(diǎn)

當(dāng)今全球環(huán)境問題從區(qū)域角度來看，大體可分為全球性的環(huán)境問題和地區(qū)性的環(huán)境問題兩個(gè)方面。全球性的城市環(huán)境問題主要指全球變暖等氣候變化，地區(qū)性的環(huán)境問題則主要指大氣、水體和土壤污染及熱島效應(yīng)等。城市作為人類的主要聚居地，其環(huán)境特點(diǎn)主要體現(xiàn)在地區(qū)性方面。

1.1 大氣污染

自工業(yè)革命以來，城市大氣污染不斷加劇。城市工業(yè)化迅速發(fā)展，對(duì)化工燃料依賴更大，使有害污染物增加，對(duì)城市居民的生活環(huán)境造成了極大危害。據(jù)對(duì)美國85個(gè)城市的調(diào)查，由于大氣污染，每年城市建筑物、住宅被侵蝕造成的損失高達(dá)6×108美元。1980年以來，我國許多城市也遭受了日益嚴(yán)重的空氣污染。20世紀(jì)90年代初期，500多個(gè)城市中達(dá)到國家空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)1級(jí)的不到1%.近年來，空氣質(zhì)量未達(dá)標(biāo)的城市人口約占統(tǒng)計(jì)城市人口的2/3，北京、沈陽等大城市曾被列入世界十大污染城市。中國城市空氣污染已經(jīng)引發(fā)了公眾健康問題，造成了經(jīng)濟(jì)損失。

1.2 水環(huán)境問題

城市化發(fā)展對(duì)城市水資源的影響愈來愈顯著，尤其是經(jīng)濟(jì)快速增長的發(fā)展中國家或地區(qū)更為明顯。由于城市化過程中土地利用情況的變化，導(dǎo)致了流域上下游水量空間分布和產(chǎn)流持續(xù)時(shí)間的變化，使水量在河流上、下游或干、支流上的分配趨于極端化，增加了流域洪災(zāi)發(fā)生的頻率。當(dāng)流域內(nèi)城市不透水面積達(dá)到城市面積的20%時(shí)，3年一遇的強(qiáng)降水流量就可能相當(dāng)于該地區(qū)原有水流量的1.5倍～2.0倍。與此同時(shí)，雨水徑流污染的威脅也日益嚴(yán)重。我國118個(gè)大、中城市地下水監(jiān)測(cè)資料顯示，目前全國地下水已普遍受到污染，部分地區(qū)嚴(yán)重超標(biāo)，且在繼續(xù)惡化。

1.3 土壤環(huán)境問題

城市與城郊土壤既直接接觸密集的城市人群，涉及眾多生命的健康，又通過食物鏈影響食品安全，還通過水體、大氣影響城市環(huán)境質(zhì)量。而城市化對(duì)土壤的影響首先體現(xiàn)在污染物的大量產(chǎn)生和轉(zhuǎn)移上。全球范圍內(nèi)只有不到2%的地表為城市所覆蓋，但80%的工業(yè)和生活污染物均來源于城市，其中很大一部分污染物都直接或間接地進(jìn)入城市和周邊地區(qū)的土壤生態(tài)系統(tǒng)中。城市化過程中導(dǎo)致的土壤問題除了壓實(shí)等物理退化過程之外，多種與人為活動(dòng)有關(guān)的元素的富集、不同程度的重金屬和有機(jī)污染是城市土壤環(huán)境問題最主要的方面。

1.4 熱島效應(yīng)

熱島效應(yīng)是城市環(huán)境的另一突出特點(diǎn)，隨著城市的發(fā)展，城市的建筑、道路及其它基礎(chǔ)設(shè)施逐步替代空曠地帶和植被，導(dǎo)致城市的溫度高于周邊郊區(qū)的溫度。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球平均氣溫在100 a內(nèi)上升了0.7℃，其中規(guī)模大幅度擴(kuò)大的城市平均氣溫上升了2℃ ～3℃.

2 園林生態(tài)學(xué)在城市園林綠化中的應(yīng)用

2.1 “生態(tài)平衡”理論與園林綠化布局

生態(tài)平衡是指在一定時(shí)間內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)中生物和環(huán)境之間、生物各個(gè)種群之間，通過能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞，使相互之間達(dá)到高度適應(yīng)、協(xié)調(diào)統(tǒng)一的狀態(tài)。即當(dāng)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)時(shí)，受到外來干擾可通過自我調(diào)節(jié)恢復(fù)到初始的穩(wěn)定狀態(tài)。城市園林綠化建設(shè)工作的基本原則就是維護(hù)城市生態(tài)系統(tǒng)的能量、物質(zhì)、結(jié)構(gòu)平衡。城市園林綠化通過對(duì)植物群落的設(shè)置來發(fā)揮其生態(tài)作用，通過人工組建植物群落為城市生態(tài)環(huán)境創(chuàng)造良性發(fā)展的生態(tài)因子。在城市園林綠化過程中，以“生態(tài)平衡”為主導(dǎo)，通過整體布局城市生態(tài)園林綠化，體現(xiàn)出園林綠化的結(jié)構(gòu)、布局與城市功能分區(qū)之間的協(xié)調(diào)和統(tǒng)一，使城市綠地形成人工創(chuàng)造的自然生態(tài)環(huán)境。

2.2 “斑塊—廊道—基質(zhì)”的協(xié)調(diào)

園林景觀的基本結(jié)構(gòu)由斑塊、廊道和基質(zhì)組成。斑塊是指不同于周圍背景的、相對(duì)均質(zhì)的非線性區(qū)域;廊道是指不同于景觀中相鄰兩側(cè)環(huán)境的狹長地帶;基質(zhì)指景觀中分布最廣、連續(xù)性最大的背景結(jié)構(gòu)。在區(qū)域范圍，城市是一個(gè)典型的人工干擾斑塊。在較小尺度上，城市是一個(gè)由基質(zhì)、廊道、斑塊等結(jié)構(gòu)要素構(gòu)成的景觀單元，各組成要素之間通過一定的流動(dòng)產(chǎn)生聯(lián)系和相互作用，在空間上構(gòu)成特定的分布組合形式，共同完成城市系統(tǒng)所承擔(dān)的生產(chǎn)、生活及還原自凈等功能。綠地斑塊的設(shè)計(jì)應(yīng)改變以往形式單一的模式，將直線變?yōu)榱骶€形、曲邊形，平面變?yōu)榍娴?，在滿足藝術(shù)性和觀賞性的同時(shí)，更好地遵守斑塊—廊道—基質(zhì)理論，使景觀之間、物種之間聚集與分散適度，類型之間協(xié)調(diào)、和諧、相容，功能之間互相匹配。

2.3 遵從“生態(tài)位”和“互惠共生”原則

在園林建設(shè)中，應(yīng)充分考慮物種的生態(tài)特征，合理選配植物種類，避免種間直接競(jìng)爭(zhēng)，形成結(jié)構(gòu)合理、功能健全、種群穩(wěn)定的復(fù)層群落結(jié)構(gòu)，以利于種間互相補(bǔ)充，既充分利用環(huán)境資源，又能形成優(yōu)美的植物景觀。在特定的城市生態(tài)環(huán)境條件下，應(yīng)將抗污吸污、抗旱耐寒、抗病蟲害、耐貧瘠、耐粗放管理等作為選擇植物的標(biāo)準(zhǔn)。在綠化建設(shè)中，可以利用不同物種在空間、時(shí)間和營養(yǎng)生態(tài)位上的分異來配置植物。

2.4 保持“生物多樣性”

生物多樣性是指一定范圍內(nèi)各種各樣活的有機(jī)體有規(guī)律地結(jié)合以構(gòu)成穩(wěn)定的生態(tài)綜合體，包括所有的植物、動(dòng)物和微生物物種以及所有的生態(tài)系統(tǒng)和形成生態(tài)的過程。生物種類多樣性維護(hù)了自然界的生態(tài)平衡，因此，要實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)平衡的園林綠化設(shè)計(jì)，就應(yīng)多造針闊混交林，避免營造純林。綠化中可選擇優(yōu)良鄉(xiāng)土樹種作為骨干樹種，積極引入易于栽培的新品種，馴化觀賞價(jià)值較高的野生物種，以豐富園林植物品種。豐富的物種種類能形成豐富多彩的群落景觀，滿足人們不同的審美要求，構(gòu)建不同生態(tài)功能的植物群落，更好地發(fā)揮植物群落的景觀效果。

2.5 運(yùn)用恢復(fù)生態(tài)學(xué)理論

恢復(fù)生態(tài)學(xué)的研究對(duì)象是在自然災(zāi)害和人類活動(dòng)壓力條件下受到損害的自然生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建問題，涉及到自然資源的持續(xù)利用，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境、生物多樣性的保護(hù)等眾多研究領(lǐng)域。1935年，美國科學(xué)家在威斯康星州麥迪遜的廢棄礦地上種植高稈草，成為恢復(fù)生態(tài)學(xué)在西方園林設(shè)計(jì)中的最早體現(xiàn)和應(yīng)用，之后恢復(fù)生態(tài)學(xué)的理論被大量運(yùn)用在工業(yè)廢棄場(chǎng)地的景觀更新設(shè)計(jì)中。當(dāng)前西方園林中應(yīng)用較多的有水體凈化與循環(huán)利用系統(tǒng)、土壤的生態(tài)處理系統(tǒng)、工業(yè)廢棄材料處理系統(tǒng)、植被生態(tài)設(shè)計(jì)等。而中國園林設(shè)計(jì)中該理論的應(yīng)用尚處起步階段，未得到重視和推廣。廣大園林設(shè)計(jì)工作者在今后應(yīng)加以學(xué)習(xí)，給予重視。

2.6 考慮美學(xué)原理

完美的園林植物景觀設(shè)計(jì)必須具備科學(xué)性與藝術(shù)性兩方面的高度統(tǒng)一，既滿足植物與環(huán)境在生態(tài)適應(yīng)性上的統(tǒng)一，又要通過藝術(shù)構(gòu)圖原理，體現(xiàn)出植物個(gè)體及群體的形式美和人們?cè)谛蕾p時(shí)所產(chǎn)生的意境美。因此，在配置園林植物時(shí)，首先應(yīng)按照實(shí)用美的規(guī)律配置植物，使人在生理上有愉快、舒適的反應(yīng)。其次，按照形式美的規(guī)律配置植物，使植物及景觀的形式在一定條件下作為刺激信號(hào)，引起人在生理、心理上情感愉悅的反應(yīng)。其三，按照形象美的規(guī)律配置植物。

3 展望

園林植物配置是園林規(guī)劃設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，按照植物生態(tài)習(xí)性和園林布局要求，合理配置園林植物(喬木、灌木、花卉、草坪和地被植物等)，以發(fā)揮其園林功能和觀賞特性。綠化植物的生態(tài)適應(yīng)性是城市園林綠化工作的基礎(chǔ)，因?yàn)橹参镄枰己玫倪m應(yīng)性才能在各種立地條件下正常生長發(fā)育，發(fā)揮出最佳的美化效果和生態(tài)作用。因此，在園林植物選擇過程中，適宜性評(píng)價(jià)顯得尤為重要。目前國內(nèi)外對(duì)城市綠化植物生態(tài)適應(yīng)性的評(píng)價(jià)，或以生理指標(biāo)(光合、蒸騰與呼吸)，或以生長指標(biāo)(生產(chǎn)力與生長量)，或以抗逆性指標(biāo)(抗寒、抗旱等)為主。一些研究也將植物的多種效益綜合起來進(jìn)行評(píng)價(jià)，但所選評(píng)價(jià)因素又各不相同，有的選擇觀賞性、生態(tài)適應(yīng)性、生態(tài)功能性、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，有的選擇生態(tài)適應(yīng)性、生態(tài)效益、觀賞性、抗病蟲能力進(jìn)行評(píng)價(jià)，也有的選擇生態(tài)適應(yīng)能力、綠化生態(tài)效益、美化效果、抗病蟲害性、抗污染性、經(jīng)濟(jì)效益等進(jìn)行評(píng)價(jià)。因評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的差異，一方面造成研究結(jié)論之間難于比較，另一方面尚不能完整解釋植物生態(tài)適應(yīng)性的機(jī)理及機(jī)制，更難于揭示具有生存環(huán)境(污染嚴(yán)重及熱島效應(yīng))與服務(wù)功能(生態(tài)功能和美化功能)特殊性的園林植物的生態(tài)適應(yīng)性。因此，當(dāng)前城市園林綠化越來越要求走生態(tài)環(huán)境與人類發(fā)展和諧共生的雙贏之路，城市園林綠化要結(jié)合生態(tài)學(xué)理論和美學(xué)原理選擇園林配置樹種;工作中要著重體現(xiàn)恢復(fù)生態(tài)學(xué)的研究和應(yīng)用，全方位考慮當(dāng)?shù)氐耐寥?、水體、氣候條件，充分利用當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有資源;環(huán)境受損區(qū)域還應(yīng)考慮到園林景觀的修復(fù)、改造功能，著力減緩和防止自然生態(tài)系統(tǒng)退化、萎縮，恢復(fù)、重建受損的生態(tài)系統(tǒng)和生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)資源的充分利用和生境的可持續(xù)發(fā)展。

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