道路植物景观设计中碳中和理念的应用探究

摘 要：随着人类社会的发展，全球气候变暖成为人类面临的重要环境问题。作为城市生态系统的重要组成部分，城市道路是城市重要碳排放——机动车尾气排放的重要场所，同时，道路绿化也是城市碳汇——城市绿地的重要组成部分，因此对城市道路景观的研究具有重大作用。以长春市为例，分析道路植物景观设计中碳中和理念的应用，主张在增加碳汇的同时尽可能地减少碳源，起到减碳并美化环境的作用，应用碳中和理念对道路植物景观设计进行综合优化，充分彰显城市道路植物景观的固碳作用，以降低城市大气环境中的二氧化碳浓度，最终减缓全球气候变暖，改善空气质量。

关键词：植物景观；碳汇；气候变暖；城市道路；碳中和

随着全球人口密度的不断增加，二氧化碳等温室气体的大量排放引发了一系列的环境问题，导致自然灾害不断加剧，影响了物种的多样性，严重的气候变化引起了人们的重视。近十年来，大气二氧化碳浓度以平均每年约千分之六的速度持续升高。目前，我国的碳排放量位居世界第一，对此，习近平总书记于2020年首次提出在2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和的目标。

碳中和是指在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放量，即碳排放的总量，通过植树造林、节能减排等方式正负相抵，实现相对“零排放”。实现碳中和目标，必然会对全球气候变化的改善产生积极作用。绿色植物吸收的碳远超于技术手段的吸碳量，在改善城市生态面貌的同时，增强了碳排自吸收水平和碳汇功能，进而实现可持续发展和碳中和的目标。

一、道路景观中的碳源与碳汇

道路景观中既含有碳源，也含有碳汇。碳源是指向大气中释放碳的过程、活动或机制。它主要分为自然碳源和人为碳源两种类型。碳汇主要来源于景观绿色植物固碳、再生能源利用等。在设计时应合理协调道路间的植物固碳、土壤固碳等，借助植物的光合作用吸收大气中的二氧化碳，抵消城市道路中的排放量，从而达到提升城市环境质量和美化城市道路景观的目的。

（一）道路景观中的碳源

近几十年来，随着交通运输方面的快速发展，道路中的行驶车辆不断增加。据统计，汽车一般每公里有270 g左右的碳排放量，一天的碳排放量约为5 500 g。截止到2020年，长春市汽车保有量为2 104 660辆，其中个人汽车保有量为1 877 104辆，日均使用频率2.9次/日。长春市汽车的保有量和使用率均位居全国前列，汽车尾气的排放成为城市道路碳排放的主要来源之一。

人口因素也影响着道路的碳排放量，人体通过呼吸作用每小时排放二氧化碳约40 g，一年排放量约为0.35吨。道路碳排放与人类活动紧密相关，随着人口数量的增加，人们的出行也影响着道路的碳排放量。

对于城市道路来说，路灯照明是重要的基础设施，对道路的碳排放量影响显著。路灯的存在增加了对行道树的光照时间，相当于增加了碳汇能力。有数据统计，地级以上城市每年的路灯耗电量达1 000万度以上，电费支出超800万元，二氧化碳排放量达7 000吨。2020年我国路灯数量达到3 048.6万盏，路灯的数量如此之多，不仅带来了难以估量的碳排放和能源浪费，还与“十四五”能耗强度、碳排放强度和“碳达峰”“碳中和”目标相悖，同时还需要支出庞大的电费，给城市财政带来不小的压力。

（二）道路景观中的碳汇

在道路景观设计中营造植物复层结构，模拟自然群落，利用乔灌草的不同组合搭配，提高植物单位面积固碳效益，平均1 m2吸收0.1 kg二氧化碳。有效减少碳排放对人类社会可持续发展至关重要，可以充分利用现有资源优势，在原有地形的基础上最大限度地提高利用率，通过景观设计改善周围的环境，提升生态和景观的价值。还可以通过扩大绿化面积及采用绿化合理搭配等方式提高碳汇，最终实现碳量净吸收。

土壤可以通过植物从大气中吸收、转化、存储二氧化碳。土壤碳汇在一定程度上保护了生态系统的平衡和物种多样性。土壤中的碳来源于大气，再通过光合作用转化为有机碳，土壤中累积有2/3的陆地碳储量，高于陆地生物量和大气的碳累积量，具有碳储量大且储存时间长的特点。通过提高土壤的碳截获能力，增加植物碳储量，可以降低大气中二氧化碳含量，有效缓解温室效应，维护生态系统和碳循环的平衡。

水体碳汇中的水生生物能吸收水体中的二氧化碳，在一定条件影响下，可以形成动态平衡。树木可以吸收水中的溶解物质，减少水中的含菌量，再通过植物的根系吸收、转换、降解、合成等方式，起到净化水质的作用。水体碳汇能调节全球气候，改善空气质量，促进水生态系统的发展和复原，维护生物多样性，实现可持续发展。

二、道路植物景观碳汇功能

道路景观中的植物碳汇效力有明显差异，植物种类的选择、植物群落配置等，对道路碳效应产生一定的影响。

（一）碳汇植物种类选择

在城市道路绿化中选择高碳汇树种，有利于发挥植物的作用，吸收碳排放，从而减缓气候变暖，使碳源和碳汇达到平衡，并保护生物的多样性。由于城市道路植物的种类不同，碳吸收量也不同，以长春市为例，通过以下几种植物，对比植物的固碳释氧能力（表1）：

由表1可知，乔木中银中杨的固碳释氧能力最强，旱柳的固碳释氧能力最弱；灌木中的榆叶梅、紫丁香固碳释氧能力最强，红瑞木、连翘固碳释氧能力最弱。为了提高植物的固碳释氧能力，可以丰富种植群落种类，优先选择本土树种，适当增加彩叶树。选择寿命长、环境适应能力强、碳汇周期长、固碳效力强的树种，可以在增强道路植物固碳效力的同时，提升道路景观的美学性。

（二）碳汇群落配置要点

除了选择固碳量较大的树种外，还应考虑从群落密度、乔木层种类和结构等方面增强绿地群落的碳汇能力。如适当增加群落内乔木树种的栽植密度，构建乔灌草复层、针阔叶混交的植物群落。

从表2可以看出，落叶树种多于常绿树种，阔叶树种多于针叶树种，落叶阔叶树种在长春市占有绝对优势。因此，在选择道路植物时，可以充分利用城市绿地，选择适应道路环境条件、生长稳定、观赏价值高和环境效益好的植物种类。比如：以乡土树种为主，乔、灌、草相结合，合理配置，使吸收碳汇量最大化；满足道路交通要求，改善视觉环境，保证行车安全；选择抗污染、抗寒、抗病虫害能力较强的植物，在满足功能的基础上考虑美学要求。

（三）道路景观垂直绿化应用

道路景观垂直绿化是空间形成的重要因素，在道路两侧利用栏杆种上相应的植物，可以形成明确的空间范围。交通量增加产生的汽车尾气和灰尘导致城市道路大气中颗粒物水平上升，垂直绿化可以充分利用现有绿地，提高绿化面积和绿化覆盖率，可以有效改善小气候，吸附灰尘，隔离噪声。道路两旁的垂直绿化植物能有效吸附空气中的杂质以及汽车产生的废气，从而降低空气中二氧化碳的含量，有效地控制城市温度的上升。

垂直绿化的应用还在一定程度上解决了用地不足的问题，与地面植物相比，能更好地达到道路绿化的效果。周围的环境与植物、建筑相融合，划分成不同的空间，通过丰富的景观要素组合，可以形成不同的景观变化。合理的空间布局，运用景观四要素构建优美的生态环境，可以营造出一种错落有致、别具一格的美感。通过植物的基面、垂直方向的分割面以及植物覆盖面等，来暗示空间中的植物边界。还可以丰富道路植物的绿化层次，缓解城市热岛效应，提高生物多样性，使道路空间环境立体且多样化。

三、道路植物景观设计中应用碳中和理念

需要注意的问题

实现碳中和是一个长期的过程，仅通过减少碳排放不足以实现零排放，还必须增加二氧化碳的吸收量。植物通过光合作用吸收二氧化碳效率低，通过设置不同的植物群落，可以增加二氧化碳的吸收量，将二氧化碳转变成有机质。

（一）在碳中和理念下细化植物群落的设计内容

不同的植被类型和植被结构对碳吸收量有着不同影响，有针对性地设计植被类型和植被分布可以提高碳吸收量。植物种植可以采用以下措施：采用自然生态的种植方式，以本土树种为主，减少运输成本；根据植物的生长特性以及颜色特征进行合理搭配，将生长速度比较慢的树种与生长速度比较快的树种相互搭配，以减少道路绿地的密度和面积；合理搭配不同形状和大小的植物，常绿树种与彩叶树种相结合，使周围植物互相协调，提升道路绿化的质量与层次感；选择低碳园林植物，采用多样化的搭配方式，形成以本地绿化植物品种为主、特色植物品种为辅的道路绿化设计；在植株的选择上，要以净化空气、净化水质的低碳植株为主，增加植物品种。

长春地区四季交替明显，在植物的选择上要充分考虑季节因素，以促进植物群落更加完善。在景观的设计中，空间美感的营造往往是必不可少的。因此，对各类景观元素应进行一个合理有序的设计调度及安排，在空间布局上使这些山水、道路、花草树木可以处在一种最舒适自然的空间位置，使观赏者们能身处其中，同时感受到自然空间的和谐静美。避免因采用气候不适宜的植物品种而形成不合理配置的植物景观。在综合以上考虑并合理地配置植物的同时，注重道路景观的碳汇能力，在道路低碳景观设计中达到碳源和碳汇的平衡。

（二）重视环境背景与生态效应

植物通过光合作用，能大量吸收二氧化碳并释放氧气，同时也能吸收很多有害气体，净化土壤。城市道路绿化不仅能美化环境、增加碳汇，更重要的是可以改善城市环境，维持生态平衡。道路绿化带具有良好的调节气温和增加空气湿度的效应，能有效调节室外温度，改善室内外温差大的状况。城市道路绿地是城市生态系统的一部分，道路绿地植物的生长发育受到城市环境生态因子的制约和影响。因此，道路植物景观设计中应用碳中和理念需要注重环境背景与生态效应。

四、结语

城市道路作为城市建设的重要一环，减少碳排放、实现碳中和这一目标迫在眉睫。从城市道路绿化角度看，我们不仅仅要增加城市绿化面积，还要提高绿地的碳汇能力和效率。针对碳排放量对道路植物的影响，探索和总结植物优化设计的方法并做出相关实践，具有重要的意义。

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作者简介：

柳妍，吉林建筑大学艺术设计学院硕士研究生。研究方向：道路植物。