关于城市绿地的生态环境效应研究
2015-11-24张敏权伟
张敏 权伟
摘要:随着城市化进程的加快,生态环境问题成为人们关注的重要内容。也因如此,人们在解决发展中存在的生态环境危机问题时开始注重引入城市绿地,通过其自身具备的如吸收、光合以及隔离等作用使城市生态环境得以改善。结合近年来许多学者对于城市绿地对生态环境产生的效应研究,本文主要对城市绿地固碳释氧、降温、降噪、保护生物多样性以及抗污染等方面效应进行探析。
关键词:城市绿地;生态环境;效应;研究
前言:在生态城市构建理念深入的背景下,城市绿地作为其中重要的内容,侧重于自身生态环保价值的实现。其中绿色植物的选用从功能角度不仅体现在吸附或吸收等作用方面,对于固碳释氧以及污染程度的降低也表现出极大的优势。这就要求在城市发展过程中注重绿地建设,分析其带来的生态环境效应,以此推动生态城市的构建。
一、固碳释氧方面城市绿地的作用机理分析
根据以往学者研究,固碳释氧过程中绿地作用主要表现在三方面。其一为植物生长全过程以及自身的光合作用可对CO2进行吸收。如McPherson在研究萨克拉门托市时证明,城市绿地利用光合作用所固定的CO2每年至少达1.2t hm-2a-1,充分说明对于吸收CO2城市绿地的作用极为明显。其二为在绿地蒸发作用以及树荫条件下,人类生产生活中CO2的排放量将因此较少。其三为绿地土壤与植被能够吸收CO2,如国外学者如Pataki以及Nowak等人结合美国十个城市,通过比较分析发现热量与温度的控制可通过绿荫面积的扩大而实现,同时绿地中土壤所吸收的CO2根据研究得出每年吸收量至少为2.9tCO2hm-2a-1。另外,关于固碳释氧中绿地作用的研究在国内也较为深入,主要研究内容多集中在:首先,绿地类型的不同对固碳释氧效应的影响程度,如研究中发现乔灌草型的应用使固碳释氧效应更为明显。其次,树种类型的不同对生态环境效应的影响,有学者研究中通过对广州地区的绿化树种进行试验,证明叶片层次较多且树干粗壮的树木所取得的固碳释氧能力极为明显。综合来看,目前关于生态环境效应方面城市绿地作用机理的分析,国外多以固碳释氧机理为主要研究方向,而国内侧重于绿地类型产生的生态环境效应差异。实际研究中应结合二者的优点,保证在机理分析过程中正确估算固碳释氧能力的价值,使固碳释氧效应在绿地作用下表现更为明显[1]。
二、降温过程中城市绿地的作用分析
城市绿地在降温方面的作用亦可称之为降温效应,尤其现阶段全球气候变暖的趋势要求利用植被蒸散与光合作用等使“热岛效应”得以减缓。国外现阶段在进行绿地降温效果研究方面,以Jauragui等人为典型代表,分别选取潮湿与干燥两个季节对墨西哥公园绿地降温作用分析,结果证明干燥季节绿地降温大约可在4℃左右,相比之下潮湿季节降温幅度仅为1℃,说明绿地降温效应一定程度受空气湿度影响。再如Kawashima等学者在研究绿地降温效应中发现东京地区城郊与室内降温效应存在一定的差异,城郊地区绿地主要以稀疏植被为主,降温效果表现极为明显。对此方面研究我国许多学者也分别选取不同城市如北京市、太原市等地做出同样降温效应的分析,所取得的研究结果基本相同。综合来看,城市绿地在降温效应方面可取得良好的效果,是改善当前全球气候变暖的主要途径,但降温效应的程度受空间与空间的影响较为明显。
三、城市绿地的降噪效应分析
城市绿地在实现降噪目标方面往往受绿地树种类型的影响,通过研究分析,利用绿地进行降噪通常控制在5-10dB之间,其中10dB降噪效果的实现要求绿地在整体结构方面保持浓密,且宽度设计需保证在100m以上。国内许多学者根据不同类型绿地组合所获取的降噪效果分析,发现若采用草坪、灌木与乔木相结合的方式且使绿地结构以紧密型为主,可获得良好的降噪效果。另外,也有研究发现影响绿地降噪程度的除绿地结构、植被类型等方面外也包括如噪声的频率等因素,要求城市绿地建设过程中结合具体影响因素做好绿地结构的设置[2]。
四、城市绿地在生物多样性保护中的作用
在生物多样性保护方面,绿地的作用突出体现在对动物与植物两方面的保护功能。结合Cornelis等人关于公园中动物多样性的研究,选取15各不同城区公园发现两牺动物大约在60%左右,哺乳鸟类也在50%以上,能够说明动物多样性保护中公园绿地的重要作用。在植物多样性保护方面,国许多学者多认为绿地系统的完善需从物种引进方面着手,但需注意的是不同区域土壤与气候条件会对植物多样性产生不同程度的影响。通常草本植物的多樣性水平较低,而乔木林多样性表现却比较明显。综合来看,城市绿地可起到生物多样性保护效应,需注重结合区域实际情况合理规划设计城市绿地,做好物种的引进工作,发挥绿地保护生物多样性的作用[3]。
五、城市绿地在减轻环境污染方面的作用
该效应又可称为抗污染效应,集中体现在城区绿地对有害性气体的吸收与降尘方面。其中在有害气体吸收方面,多体现在氯气、氟化物以及二氧化硫等气体。通过研究发现绿地面积越大能够吸收的有害气体越多,且不同类型树木吸收有害气体能力也存在一定差异,如二氧化硫吸收过程中通常乔木林的作用较为突出,而能够对氟化物起到作用的主要依托于叶片气孔。另外氯气的吸收与净化通常需对植被自身机体进行破坏而实现,植物在吸收氯气后自身细胞液pH值将大幅度降低,其中的叶绿素成分被破坏,不利于植物的生长。此外,城市绿地除尘方面则体现在直接进行尘埃颗粒的吸收或利用空气流通实现降尘的目标。一般影响降尘效果的主要受叶片浓密度影响。由此可总结,绿地在吸收或净化有害气体方面的影响因素多集中在植被的类型以及绿地面积方面,而降尘效果的影响因素主要体现在叶片结构以及绿地构成等方面[4]。
结论:关于城市绿地所产生的生态效应是国内外许多学者研究的重要内容。结合以往学者研究以及文中的分析,发现城市绿地能够带来的生态环境效应多体现在降噪、降温、抗污染、保护生物多样性以及固碳释氧等方面,要求城市绿地规划设计过程中结合影响城市绿地作用的因素采取相应的完善措施,推动城市的持续发展。
参考文献:
[1]苏泳娴,黄光庆,陈修治,陈水森,李智山. 城市绿地的生态环境效应研究进展[J]. 生态学报,2011,23:302-315.
[2]李莹莹.城镇绿色空间时空演变及其生态环境效应研究[D].复旦大学,2012.
[3]王忠君.基于园林生态效益的圆明园公园游憩机会谱构建研究[D].北京林业大学,2013.
[4]陈利顶,孙然好,刘海莲.城市景观格局演变的生态环境效应研究进展[J]. 生态学报,2013,04:1042-1050.