道路植物景觀設(shè)計(jì)中碳中和理念的應(yīng)用探究

摘 要：隨著人類社會的發(fā)展，全球氣候變暖成為人類面臨的重要環(huán)境問題。作為城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，城市道路是城市重要碳排放——機(jī)動車尾氣排放的重要場所，同時(shí)，道路綠化也是城市碳匯——城市綠地的重要組成部分，因此對城市道路景觀的研究具有重大作用。以長春市為例，分析道路植物景觀設(shè)計(jì)中碳中和理念的應(yīng)用，主張?jiān)谠黾犹紖R的同時(shí)盡可能地減少碳源，起到減碳并美化環(huán)境的作用，應(yīng)用碳中和理念對道路植物景觀設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合優(yōu)化，充分彰顯城市道路植物景觀的固碳作用，以降低城市大氣環(huán)境中的二氧化碳濃度，最終減緩全球氣候變暖，改善空氣質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：植物景觀；碳匯；氣候變暖；城市道路；碳中和

隨著全球人口密度的不斷增加，二氧化碳等溫室氣體的大量排放引發(fā)了一系列的環(huán)境問題，導(dǎo)致自然災(zāi)害不斷加劇，影響了物種的多樣性，嚴(yán)重的氣候變化引起了人們的重視。近十年來，大氣二氧化碳濃度以平均每年約千分之六的速度持續(xù)升高。目前，我國的碳排放量位居世界第一，對此，習(xí)近平總書記于2020年首次提出在2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)。

碳中和是指在一定時(shí)間內(nèi)直接或間接產(chǎn)生的二氧化碳或溫室氣體排放量，即碳排放的總量，通過植樹造林、節(jié)能減排等方式正負(fù)相抵，實(shí)現(xiàn)相對“零排放”。實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)，必然會對全球氣候變化的改善產(chǎn)生積極作用。綠色植物吸收的碳遠(yuǎn)超于技術(shù)手段的吸碳量，在改善城市生態(tài)面貌的同時(shí)，增強(qiáng)了碳排自吸收水平和碳匯功能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和碳中和的目標(biāo)。

一、道路景觀中的碳源與碳匯

道路景觀中既含有碳源，也含有碳匯。碳源是指向大氣中釋放碳的過程、活動或機(jī)制。它主要分為自然碳源和人為碳源兩種類型。碳匯主要來源于景觀綠色植物固碳、再生能源利用等。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)合理協(xié)調(diào)道路間的植物固碳、土壤固碳等，借助植物的光合作用吸收大氣中的二氧化碳，抵消城市道路中的排放量，從而達(dá)到提升城市環(huán)境質(zhì)量和美化城市道路景觀的目的。

（一）道路景觀中的碳源

近幾十年來，隨著交通運(yùn)輸方面的快速發(fā)展，道路中的行駛車輛不斷增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，汽車一般每公里有270 g左右的碳排放量，一天的碳排放量約為5 500 g。截止到2020年，長春市汽車保有量為2 104 660輛，其中個(gè)人汽車保有量為1 877 104輛，日均使用頻率2.9次/日。長春市汽車的保有量和使用率均位居全國前列，汽車尾氣的排放成為城市道路碳排放的主要來源之一。

人口因素也影響著道路的碳排放量，人體通過呼吸作用每小時(shí)排放二氧化碳約40 g，一年排放量約為0.35噸。道路碳排放與人類活動緊密相關(guān)，隨著人口數(shù)量的增加，人們的出行也影響著道路的碳排放量。

對于城市道路來說，路燈照明是重要的基礎(chǔ)設(shè)施，對道路的碳排放量影響顯著。路燈的存在增加了對行道樹的光照時(shí)間，相當(dāng)于增加了碳匯能力。有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，地級以上城市每年的路燈耗電量達(dá)1 000萬度以上，電費(fèi)支出超800萬元，二氧化碳排放量達(dá)7 000噸。2020年我國路燈數(shù)量達(dá)到3 048.6萬盞，路燈的數(shù)量如此之多，不僅帶來了難以估量的碳排放和能源浪費(fèi)，還與“十四五”能耗強(qiáng)度、碳排放強(qiáng)度和“碳達(dá)峰”“碳中和”目標(biāo)相悖，同時(shí)還需要支出龐大的電費(fèi)，給城市財(cái)政帶來不小的壓力。

（二）道路景觀中的碳匯

在道路景觀設(shè)計(jì)中營造植物復(fù)層結(jié)構(gòu)，模擬自然群落，利用喬灌草的不同組合搭配，提高植物單位面積固碳效益，平均1 m2吸收0.1 kg二氧化碳。有效減少碳排放對人類社會可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要，可以充分利用現(xiàn)有資源優(yōu)勢，在原有地形的基礎(chǔ)上最大限度地提高利用率，通過景觀設(shè)計(jì)改善周圍的環(huán)境，提升生態(tài)和景觀的價(jià)值。還可以通過擴(kuò)大綠化面積及采用綠化合理搭配等方式提高碳匯，最終實(shí)現(xiàn)碳量凈吸收。

土壤可以通過植物從大氣中吸收、轉(zhuǎn)化、存儲二氧化碳。土壤碳匯在一定程度上保護(hù)了生態(tài)系統(tǒng)的平衡和物種多樣性。土壤中的碳來源于大氣，再通過光合作用轉(zhuǎn)化為有機(jī)碳，土壤中累積有2/3的陸地碳儲量，高于陸地生物量和大氣的碳累積量，具有碳儲量大且儲存時(shí)間長的特點(diǎn)。通過提高土壤的碳截獲能力，增加植物碳儲量，可以降低大氣中二氧化碳含量，有效緩解溫室效應(yīng)，維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)和碳循環(huán)的平衡。

水體碳匯中的水生生物能吸收水體中的二氧化碳，在一定條件影響下，可以形成動態(tài)平衡。樹木可以吸收水中的溶解物質(zhì)，減少水中的含菌量，再通過植物的根系吸收、轉(zhuǎn)換、降解、合成等方式，起到凈化水質(zhì)的作用。水體碳匯能調(diào)節(jié)全球氣候，改善空氣質(zhì)量，促進(jìn)水生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展和復(fù)原，維護(hù)生物多樣性，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

二、道路植物景觀碳匯功能

道路景觀中的植物碳匯效力有明顯差異，植物種類的選擇、植物群落配置等，對道路碳效應(yīng)產(chǎn)生一定的影響。

（一）碳匯植物種類選擇

在城市道路綠化中選擇高碳匯樹種，有利于發(fā)揮植物的作用，吸收碳排放，從而減緩氣候變暖，使碳源和碳匯達(dá)到平衡，并保護(hù)生物的多樣性。由于城市道路植物的種類不同，碳吸收量也不同，以長春市為例，通過以下幾種植物，對比植物的固碳釋氧能力（表1）：

由表1可知，喬木中銀中楊的固碳釋氧能力最強(qiáng)，旱柳的固碳釋氧能力最弱；灌木中的榆葉梅、紫丁香固碳釋氧能力最強(qiáng)，紅瑞木、連翹固碳釋氧能力最弱。為了提高植物的固碳釋氧能力，可以豐富種植群落種類，優(yōu)先選擇本土樹種，適當(dāng)增加彩葉樹。選擇壽命長、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、碳匯周期長、固碳效力強(qiáng)的樹種，可以在增強(qiáng)道路植物固碳效力的同時(shí)，提升道路景觀的美學(xué)性。

（二）碳匯群落配置要點(diǎn)

除了選擇固碳量較大的樹種外，還應(yīng)考慮從群落密度、喬木層種類和結(jié)構(gòu)等方面增強(qiáng)綠地群落的碳匯能力。如適當(dāng)增加群落內(nèi)喬木樹種的栽植密度，構(gòu)建喬灌草復(fù)層、針闊葉混交的植物群落。

從表2可以看出，落葉樹種多于常綠樹種，闊葉樹種多于針葉樹種，落葉闊葉樹種在長春市占有絕對優(yōu)勢。因此，在選擇道路植物時(shí)，可以充分利用城市綠地，選擇適應(yīng)道路環(huán)境條件、生長穩(wěn)定、觀賞價(jià)值高和環(huán)境效益好的植物種類。比如：以鄉(xiāng)土樹種為主，喬、灌、草相結(jié)合，合理配置，使吸收碳匯量最大化；滿足道路交通要求，改善視覺環(huán)境，保證行車安全；選擇抗污染、抗寒、抗病蟲害能力較強(qiáng)的植物，在滿足功能的基礎(chǔ)上考慮美學(xué)要求。

（三）道路景觀垂直綠化應(yīng)用

道路景觀垂直綠化是空間形成的重要因素，在道路兩側(cè)利用欄桿種上相應(yīng)的植物，可以形成明確的空間范圍。交通量增加產(chǎn)生的汽車尾氣和灰塵導(dǎo)致城市道路大氣中顆粒物水平上升，垂直綠化可以充分利用現(xiàn)有綠地，提高綠化面積和綠化覆蓋率，可以有效改善小氣候，吸附灰塵，隔離噪聲。道路兩旁的垂直綠化植物能有效吸附空氣中的雜質(zhì)以及汽車產(chǎn)生的廢氣，從而降低空氣中二氧化碳的含量，有效地控制城市溫度的上升。

垂直綠化的應(yīng)用還在一定程度上解決了用地不足的問題，與地面植物相比，能更好地達(dá)到道路綠化的效果。周圍的環(huán)境與植物、建筑相融合，劃分成不同的空間，通過豐富的景觀要素組合，可以形成不同的景觀變化。合理的空間布局，運(yùn)用景觀四要素構(gòu)建優(yōu)美的生態(tài)環(huán)境，可以營造出一種錯(cuò)落有致、別具一格的美感。通過植物的基面、垂直方向的分割面以及植物覆蓋面等，來暗示空間中的植物邊界。還可以豐富道路植物的綠化層次，緩解城市熱島效應(yīng)，提高生物多樣性，使道路空間環(huán)境立體且多樣化。

三、道路植物景觀設(shè)計(jì)中應(yīng)用碳中和理念

需要注意的問題

實(shí)現(xiàn)碳中和是一個(gè)長期的過程，僅通過減少碳排放不足以實(shí)現(xiàn)零排放，還必須增加二氧化碳的吸收量。植物通過光合作用吸收二氧化碳效率低，通過設(shè)置不同的植物群落，可以增加二氧化碳的吸收量，將二氧化碳轉(zhuǎn)變成有機(jī)質(zhì)。

（一）在碳中和理念下細(xì)化植物群落的設(shè)計(jì)內(nèi)容

不同的植被類型和植被結(jié)構(gòu)對碳吸收量有著不同影響，有針對性地設(shè)計(jì)植被類型和植被分布可以提高碳吸收量。植物種植可以采用以下措施：采用自然生態(tài)的種植方式，以本土樹種為主，減少運(yùn)輸成本；根據(jù)植物的生長特性以及顏色特征進(jìn)行合理搭配，將生長速度比較慢的樹種與生長速度比較快的樹種相互搭配，以減少道路綠地的密度和面積；合理搭配不同形狀和大小的植物，常綠樹種與彩葉樹種相結(jié)合，使周圍植物互相協(xié)調(diào)，提升道路綠化的質(zhì)量與層次感；選擇低碳園林植物，采用多樣化的搭配方式，形成以本地綠化植物品種為主、特色植物品種為輔的道路綠化設(shè)計(jì)；在植株的選擇上，要以凈化空氣、凈化水質(zhì)的低碳植株為主，增加植物品種。

長春地區(qū)四季交替明顯，在植物的選擇上要充分考慮季節(jié)因素，以促進(jìn)植物群落更加完善。在景觀的設(shè)計(jì)中，空間美感的營造往往是必不可少的。因此，對各類景觀元素應(yīng)進(jìn)行一個(gè)合理有序的設(shè)計(jì)調(diào)度及安排，在空間布局上使這些山水、道路、花草樹木可以處在一種最舒適自然的空間位置，使觀賞者們能身處其中，同時(shí)感受到自然空間的和諧靜美。避免因采用氣候不適宜的植物品種而形成不合理配置的植物景觀。在綜合以上考慮并合理地配置植物的同時(shí)，注重道路景觀的碳匯能力，在道路低碳景觀設(shè)計(jì)中達(dá)到碳源和碳匯的平衡。

（二）重視環(huán)境背景與生態(tài)效應(yīng)

植物通過光合作用，能大量吸收二氧化碳并釋放氧氣，同時(shí)也能吸收很多有害氣體，凈化土壤。城市道路綠化不僅能美化環(huán)境、增加碳匯，更重要的是可以改善城市環(huán)境，維持生態(tài)平衡。道路綠化帶具有良好的調(diào)節(jié)氣溫和增加空氣濕度的效應(yīng)，能有效調(diào)節(jié)室外溫度，改善室內(nèi)外溫差大的狀況。城市道路綠地是城市生態(tài)系統(tǒng)的一部分，道路綠地植物的生長發(fā)育受到城市環(huán)境生態(tài)因子的制約和影響。因此，道路植物景觀設(shè)計(jì)中應(yīng)用碳中和理念需要注重環(huán)境背景與生態(tài)效應(yīng)。

四、結(jié)語

城市道路作為城市建設(shè)的重要一環(huán)，減少碳排放、實(shí)現(xiàn)碳中和這一目標(biāo)迫在眉睫。從城市道路綠化角度看，我們不僅僅要增加城市綠化面積，還要提高綠地的碳匯能力和效率。針對碳排放量對道路植物的影響，探索和總結(jié)植物優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法并做出相關(guān)實(shí)踐，具有重要的意義。

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作者簡介：

柳妍，吉林建筑大學(xué)藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院碩士研究生。研究方向：道路植物。