对城市道路绿地规划设计理论创新的探讨

蔺银鼎

（山西农业大学 科技处，山西 太谷030801）

城市道路是都市人流、车流、生物流以及信息流的主要载体。它不仅是城市中最基本的交通设施，而且在城市的形成过程中起着至关重要的作用。但是随着城市现代化程度的日趋提高，城市道路也日益成为城市环境重要污染源。近年来，在我国随着私家汽车的日益增多，主要由汽车尾气造成的道路污染呈现有增无减的趋势。如何减少城市街道污染对城市居民的生态危害已成为建设生态城市，构建城市和谐人居环境的重要议题。与此同时，道路绿化作为应对道路污染的辅助生态措施，也越来越受到重视。但就目前的绿化规划手法和技术而言，还远远不能达到其目的。随着全球性生态城市建设的兴起，如何利用绿地规划缓解道路污染将成为城市园林绿化科学的热点研究问题。本文立足于现代生态城市建设目标就如何通过绿地生态规划的理论和方法创新来提高道路绿地生态效应等热点话题做一些粗浅的探讨。

1 城市道路污染的主要成分及危害

在各个国家，城市道路越来越成为城市最重要的污染来源。汽车废气则是造成城市道路污染的罪魁祸首。汽车废气可分为气体和颗粒物两大类。废气中含有近200种不同的化合物，其主要有害成分为：未燃烧或燃烧不完全的碳氢化合物、氮氧化合物、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、硫化氢以及微量的醛、酚和含铅汽油所形成的铅污染等。汽车尾气中的碳氢化合物有200多种，另外还发现有32种多环芳烃，包括3，4－苯并芘等致癌物质。据统计，每千辆汽车每天排出一氧化碳约3000kg，碳氢化合物200～400kg，氮氧化合物50～150kg。严重的环境污染不但导致了高昂的经济成本和环境成本，而且对公众健康产生严重的损害［1］。美国的一项研究表明，居住在主干道附近的居民健康风险明显增多，暴露在道路附近的污染更会增加人们罹患多种疾病的机会。有资料表明，居住在城市道路附近的居民患包括哮喘、高血压、白血病、肺癌在内的疾病的机会和过早死亡率明显增加［2］。同时交通噪声对临近居民生活的影响也引起了研究者的高度关注。

2 城市道路绿地规划设计理念的历史演变

2．1 城市道路绿地规划设计理论的研究现状

城市道路绿地规划设计的理论支撑主要包括道路生态学和园林生态学以及与之相关的城市生态学等。

道路生态学是道路绿地生态设计的理论基础。在北美和欧洲有关此方面的研究起步较早，研究热点主要集中在两个方面：一是道路对动植物的生态影响以及生态影响度的测量指数和方法［3～6］。Free等人在此方面进行了多角度的研究［7～11］。Forman等在道路生态功能，道路的生态影响格局等方面也取得了不俗的成果［12，13］；二是道路对景观生态系统的影响。如David等利用空间斑块指数和价值功能定量地评价了道路对多个生态系统景观破碎度的影响［14，15］。

在国内，宗跃光等将景观生态学的点线网概念引入道路生态学研究［16，17］。更多的学者则结合国情，把研究的目光投向道路环境污染格局［18，19］研究。

截至目前，道路生态学的主要研究成果涉及以下四个方面：

（1）道路对生物种群的影响；

（2）道路对地质、地形、地貌、水文、土壤和小气候等生态因子的影响；

（3）道路（非城市）及其车辆产生的道路污染带研究；

（4）道路网络和道路影响带的研究。

园林生态学是包括城市道路绿化在内的一切园林景观规划设计方法的技术和理论支撑。随着全球性城市污染的不断加剧，有关这方面的研究越来越成为热点。目前国内外有关园林和生态学家已从不同角度展开了卓有成效的探索。截止到目前，国内外已在植物的降温、增湿、吸收CO2及有毒气体、释放O2、抗污滞尘、杀菌消毒和降低环境噪音等方面取得令人瞩目的研究成果［20，21］。而研究不同植物群落和绿地空间格局的生态效应是近年来园林生态学的热点内容［22～25］。张新献等着重在绿化植物和不同类型绿地的杀菌效应上开展了卓有成效的研究［26～29］，同时根据城市道路绿化的需要，在城市道路绿化树种的筛选、配置及美学效应等方面也作了有益的探索［30，31］。针对我国城市现实和潜在绿地面积普遍不足的现实，研究如何发展城郊环城绿地以及将城郊绿地效应通过一定的途径引入市中心，也取得初步成效［32，33］。

基于RS和GIS技术的绿地生态评价是近几年来园林生态学研究的亮点。国外RS技术最早运用在森林资源调查上［34］。况平等1994年在国内使用RS技术进行园林规划的适宜度的评价［35］。此后，周坚华等学者利用GIS技术进行了绿化三维绿量测算系统的研究［36］，同时又将其应用于城市绿量与环境污染关系的研究［37］。

为了提高单位绿地面积的生态效益，不少学者开展了城市绿地评价体系的研究。其中三维绿量（即单位绿地面积上植物叶面积总和）和城市生存环境绿色量植群概念的提出引起了不少学者和城市决策者的关注［38］。与此相对应的生长绿当量（Green Equivalent）概念为确定不同城市的绿地定额提供了新的理论依据与方法［39］。

2．2 城市道路绿地景观设计理论创新的阶段性成果

2．2．1 街道绿化美化阶段

它属于街道绿化早期理论。其主要观点是把道路作为一种伴随两侧建筑而存在的线形环境［40，41］，同时强调在道路景观设计中文化景观和自然景观并重的思想［42，43］。Kevin Lynch的《城市印象》是从现代交通角度来探索城市街道艺术本质的标志性成果［44］。在现代道路美学理论的指导下，城市道路绿地的设计把用路者的视觉特性和行为特性确立为城市道路绿地景观设计的主要依据，并建立了一套速度与道路绿化相结合的计算公式和参考指数［45］。

2．2．2 城市绿色空间理论研究阶段

城市绿色空间是指可供全体市民免费使用的绿色空间，用于休闲、娱乐、集会等活动。19世纪，城市绿色空间的主导思想是建设绿色斑块。20世纪则提出建设城市绿带，即公园和道路绿化。20世纪末21世纪初，其生态规划扩展到整个城市乃至城市以外的空间，并提出“大地景观设计”概念［46，47］。

2．2．3 城市绿色廊道理论研究阶段

城市绿色廊道理论是城市景观生态设计研究的重要成果，国外对绿道的研究较多。近几年来已开始引起我国相关学者的关注，并成为城市景观规划理论研究领域的热点课题。但关于绿道的定义争议颇多。较有代表性的学者是Robert，Wilson，Ahem 以及 Litter等人［48～50］。

对于绿道的功能，国内外的景观生态学家则将目光更多的放在绿道生态连接功能上［51］。而作为园林景观规划专家，看中的是绿道所可能具有的绿色流通功能。愈孔坚等［44］提出要把建立绿道作为“建立城市步行社区和自行车城市”的重要手段。

3 城市道路绿地规划设计存在的问题与所面临的挑战

3．1 城市道路绿地规划设计存在的主要问题

（1）目前人们普遍所感受到的问题是道路绿地面积得不到保障。国家颁布的《城市道路管理条例》规定城市道路的绿地率应不低于20%，红线宽度不少于30%。事实上在多数城市很难做到这一点。由于城市的土地日渐稀缺和昂贵，加上城市车辆的增加呈井喷状态，城市道路法定绿地面积很难落到实处。有资料显示，郑州市的731条城市道路中，达到国家绿地标准的仅有10条［52］。

（2）重景观美学效应，忽视生态功能。在道路绿地规划设计以及工程的实施中，更多的人关注的是行道树的选择和植物的搭配，而对绿地生态效应的关注仍然处于感性认识上。美学效应为主的道路绿地规划设计理念仍占有着主导地位。

（3）形式主义、教条主义泛滥，景观千篇一律，缺少特色。一些约定成俗的绿化口号严重影响着道路绿地规划设计。如在城市道路绿地设计中过分强调所谓的“三季有花，四季长青”导致道路绿地的植物品种过分杂乱，“流线型、大色块、时代感”等提法又使得植物的空间结构趋向单一，植物绿量偏少，生态效应相对较低，同时管护费用相对较高的模纹花坛充斥大小城市街道，绿地景观雷同化加剧。

（4）在道路绿地的生态作用上，注重通过道路两侧的绿地实现对道路污染的围堵，以减少道路污染向道路两侧的扩散。但对道路行人的生态安全则很少关注。

（5）为了营造出奇制胜的景观美学效果，重视引进树种的使用，而忽视乡土树种的配置。

（6）在绿地设计时忽略城市道路的生态通道功能（方便动物迁徙以及绿色流的移动）。

3．2 城市道路绿地规划设计面临的挑战

一方面生态城市的建设步伐在日渐加快，另一方面城市道路污染程度日渐加剧。消除或减少污染，改善环境质量，构建宜居城市已成为现代城市建设的主旋律。在道路污染的治理上，目前的主要技术和方法主要是通过汽车及其汽油产品的科技创新减少汽车废气有害成分的排放量，如燃料品质控制方法，汽油机排放控制技术，车用汽油机机内的净化技术以及车用汽油机后处理净化技术等逐步被应用。但我们不得不承认，尽管采用了这些先进技术，汽车废气的排放造成的污染仍然不可低估。而且随着城市居民汽车拥有规模的急剧膨胀，城市道路的污染仍然是有增无减。城市绿地素有“城市之肺”之称，城市绿地在调节小气候和净化空气等方面的功效已为大多数人所认知。在改善城市空气污染，建设生态城市的大趋势面前城市绿地有可能发挥不可替代的作用。

现有科学技术支撑下的道路生态措施主要着眼于对包括道路绿化带在内的城市道路的科学规划和设计。目前有关这方面的做法主要是通过在道路两侧设置绿化隔离带以防止或减轻道路污染向道路以外的城市空间扩散。也就是说，目前的城市道路绿地在生态效应的发挥上充其量也就是一堵绿墙，至于这堵墙应该建多高多宽则很少得到重视。同时忽视了一个非常重要的问题，那就是未能考虑到非机动车道行人的生态安全问题。往往是街道两旁的绿地隔离性能越好，非机动车道上的行人遭受的污染就越严重。这就是说城市非机动车道上的人群成了城市中受污染侵害最严重的人群。如何减轻城市道路污染尤其是汽车尾气的污染对城市活动空间和道路行人的影响成了城市道路绿化规划设计中不得不考虑的问题。也是对城市道路绿地规划和设计创新的重大挑战。

4 对城市道路绿地规划设计理论创新的思考

在对现阶段城市道路绿化的现状深入分析的基础上，作者注意到，在城市道路污染日趋恶化以及城市绿地面积的保障越来越难的形势面前，城市道路绿地建设所面临的最大挑战是如何利用有限的绿地面积实现绿地生态效益的最大化。在考虑城市道路绿地布局的过程中，不仅要考虑道路污染对整个城市的影响，同时也要关注道路污染对道路行人的生态伤害。不仅在理论和实践上要重视绿地的生态效应，还应和所在城市的生态环境建设目标综合考量。为此作者提出以下建议：

（1）随着我国经济社会的快速发展和城市化进程的加快，建设生态城市，构建最佳人居空间己成为现代城市发展的主旋律。要通过立法和科普宣传提高城市决策者以及广大市民对包括道路绿地在内的城市绿地建设重要性的认识，切实保障城市绿化各项指标的落实。

（2）要重视城市道路抗污染树种的培育和使用。要逐步改变城市行道树以美为上的观念，把绿地的生态效应放在城市道路绿地建设目标的首位。园林设计师应通过对不同植物的统筹规划和安排，最大限度地提高道路绿地的生态综合效应，以减弱由于城市人口增多，大气噪声、垃圾等污染造成的城市热岛效应，改善小气候。随着我国生态城市建设步伐的加快，越来越多的学者与专家也通过不同途径关注现代城市的生态修复问题。我国政府已经将通过植物修复改善城市生态环境等方面的研究列入到国家“十一五”科技发展规划，力图通过科技创新重新拟合城市发展变化环境中的生态要素，合理利用、保护自然生态环境资源，从而尽快实现生态城市目标。

（3）在城市道路绿地设计中引入生态控制理论。即在园林学、生态学和控制论等理论的指导下，通过对不同绿色植物以及不同绿色植物配置模式生态效应的定量研究，构建基于特定生态目标的城市道路绿地结构的设计理论和方法。逐步实现绿地生态效应由定性向定性和定量相结合的目标转变。在此方面已有学者对不同道路绿化配置模式的美学效应、不同绿化树种的降污能力等作了一定的探讨，但局限于定性分析。至于针对非机动车道的污染特点，通过绿色植物的合理配置，减少道路污染对两侧居民以及道路行人的危害等问题，也缺乏相关研究。当然有关绿色植物生态效应的一些定量研究已有零星报道。如叶文虎等绿当量概念的提出就为绿色植物与环境净化之间建立了一种宏观的当量关系。周一凡等提出的生长三维绿量概念，为定量评价绿色植物的生态效应走出了可喜的一步。作为城市园林研究者，应在此基础上，立足于园林生态学、景观生态学和城市生态学等多学科交叉，以生态过程作为切入点，研究城市道路中非机动车道的空气污染格局以及对行人的生态危害特征。同时研究不同植物群落及道路绿化格局对道路污染和不良小气候的生态响应，并对影响非机动车道生态环境的诸多因子进行多方位的评价，进而构建城市道路绿地系统尤其是非机动车道绿化隔离带的生态控制性设计理论体系和方法。

（4）不断创新城市道路绿地规划理论，科学规划道路的板带和绿地格局。不仅要重视道路两侧的绿地规划，也要重视隔离带尤其是机动车道和非机动车道（包括人行道）隔离带的绿地规划和绿地结构设计。要把减少道路污染物的扩散和减缓非机动车道空气污染对行人的生态保护通盘考虑，并作为生态型城市道路绿地建设的重要指标。

将生态控制理念运用于城市道路绿地设计是多学科交叉研究的尝试。随着我国经济社会的快速发展和城市化进程的加快，关注人民健康，建设生态城市，构建和谐社会己成为现代城市发展的趋势。尽管国内外对控制性绿地景观生态设计还没有一个统一确切的含义，但从多学科多角度研究城市绿地景观生态设计的内涵和方法，并将理论付诸于生态城市的构建必将成为当前与城市园林学和城市生态学有关的诸学科的研究热点。

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