透析生態(tài)學(xué)的科學(xué)內(nèi)涵

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1、透析生態(tài)學(xué)的科學(xué)內(nèi)涵 摘要：本文闡述了生態(tài)園林的概念、科學(xué)內(nèi)涵、生態(tài)園林主要功能及生態(tài)學(xué)原理在生態(tài)園林中的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞：生態(tài)園林環(huán)境保護(hù)生態(tài)平衡物種多樣性 一生態(tài)園林的概念與科學(xué)內(nèi)涵 生態(tài)園林主要是指以生態(tài)學(xué)原理為指導(dǎo)(如互惠共生、生態(tài)位、物種多樣性、競(jìng)爭(zhēng)，化學(xué)互感作用等)所建設(shè)的園林綠地系統(tǒng)，在這個(gè)系統(tǒng)中，喬木、灌木、草本和藤本植物被因地制宜地配置在一個(gè)群落中，種群間相互協(xié)調(diào)，有復(fù)合的層次和相宜的季相色彩，具有不同生態(tài)特性的植物能各得其所，能夠充分利用陽(yáng)光、空氣，土地空間、養(yǎng)分、水分等，構(gòu)成一個(gè)和諧有序、穩(wěn)定的群落，它是城市園林綠化工作最高層次的表達(dá)，是人類(lèi)物質(zhì)和精神文明開(kāi)展的必然

2、結(jié)果。隨著工業(yè)化的高度開(kāi)展和城市化進(jìn)程加劇，給人類(lèi)帶來(lái)了生存環(huán)境的危機(jī)，這一嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)，迫使人們保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境、仿造自然環(huán)境，以謀求優(yōu)良的生存環(huán)境，把園林綠化作為主要手段，因勢(shì)利導(dǎo)地利用對(duì)城市生態(tài)環(huán)境有重大影響的有利因素和改造不利的因素，從整治國(guó)土，促進(jìn)生態(tài)平衡的高度全面綠化人類(lèi)的生存環(huán)境，將園林綠化事業(yè)推向生態(tài)園林的新階段?！?〕 生態(tài)園林的科學(xué)內(nèi)涵在于:①依靠科學(xué)的配置，建立具備合理的時(shí)間結(jié)構(gòu)、空間結(jié)構(gòu)和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的人工植物群落，為人們提供一個(gè)賴(lài)以生存的生態(tài)良性循環(huán)的生活環(huán)境；②充分利用綠色植物，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，提高太陽(yáng)能的利用率和生物能的轉(zhuǎn)化率，調(diào)節(jié)小氣候，吸收環(huán)境中的有毒有害氣

3、體，衰減噪聲，調(diào)節(jié)生態(tài)平衡；③美化景觀、在綠色環(huán)境中提高藝術(shù)水平，提高游覽欣賞價(jià)值，提高社會(huì)公益效益，提高保健休養(yǎng)功能，為人們提供更高層次的文化、游憩、娛樂(lè)需要和人們生存開(kāi)展的綠色生態(tài)環(huán)境。 二生態(tài)園林的主要功能 生態(tài)園林的功能是多方面的，概括起來(lái)講，主要表達(dá)在調(diào)節(jié)小氣候，改善環(huán)境質(zhì)量和美化景觀方面。 (一)調(diào)節(jié)小氣候 L.J.Batten認(rèn)為:小氣候主要是指從地面到10余m至10Om高度空間內(nèi)的氣候，這一層正是人類(lèi)生活和植物生長(zhǎng)的區(qū)域和空間。人類(lèi)的生產(chǎn)和生活活動(dòng)、植物的生長(zhǎng)和發(fā)育都深刻影響著小氣候。 植物葉面的蒸騰作用能調(diào)節(jié)氣溫、調(diào)節(jié)濕度、吸收太陽(yáng)輻射熱，對(duì)改善城市小氣候具有積極的

4、作用。研究資料說(shuō)明，當(dāng)夏季城市氣溫為27.5℃時(shí)，草坪外表溫度為20℃～24.5℃，比裸露地面低6℃～7℃，比柏油路面低8℃～20.5℃，而在冬季，鋪有草坪的足球場(chǎng)外表溫度那么比裸露的球場(chǎng)外表溫度提高4℃左右。 由于綠色植物具有強(qiáng)大的蒸騰作用，不斷向空氣中輸送水蒸氣，故可提高空氣濕度。據(jù)觀測(cè)，綠地的相對(duì)濕度比非綠化區(qū)高10%～20%，行道樹(shù)也能提高相對(duì)濕度10%～20%。 城市的帶狀綠地，如道路綠化與濱江濱湖綠地是城市的綠色通風(fēng)走廊，可以將城市郊區(qū)的自然氣流引入城市內(nèi)部，為炎夏城市的通風(fēng)創(chuàng)造良好條件；而在冬季，那么可減低風(fēng)速，發(fā)揮防風(fēng)作用。 (二)改善環(huán)境質(zhì)量 1吸收二氧化碳，放出氧氣

5、，維持碳氧平衡有關(guān)資料說(shuō)明，每ha綠地每天能吸收900kgCO2，生產(chǎn)600kgO2，每ha闊葉林在生長(zhǎng)季節(jié)每天可吸收1000kgCO2，生產(chǎn)750kgO2，供1000人呼吸所需要；生長(zhǎng)良好的草坪，每ha每小時(shí)可吸收CO215kg，而每人每小時(shí)呼出的CO2約為38g，所以在白天如有25m2的草坪或lOm2的樹(shù)林就根本可以把一個(gè)人呼出的CO2吸收?？梢?jiàn)，一般城市中每人至少應(yīng)有25m2的草坪或10m2的樹(shù)林，才能調(diào)節(jié)空氣中CO2和O2的比例平衡，使空氣保持清新。如考慮到城市中工業(yè)生產(chǎn)對(duì)CO2和O2比例平衡的影響，那么綠地的指標(biāo)應(yīng)大于以上要求。 2吸收有毒有害氣體污染空氣和危害人體健康的有毒有害氣

6、體種類(lèi)很多，主要有SO2、N0x、Cl2、HF、NH3、Hg、Pb等，在一定濃度下，有許多種類(lèi)的植物對(duì)它們具有吸收和凈化能力。有研究說(shuō)明:當(dāng)SO2通過(guò)樹(shù)林時(shí)，濃度有明顯降低，每公頃柳杉林每年吸收720kgSO2。臭椿、夾竹桃、羅漢松、銀杏、女貞、廣玉蘭、龍柏等都有較強(qiáng)的吸收能力。 3吸滯粉塵植物，特別是樹(shù)木，對(duì)粉塵有明顯的阻擋、過(guò)濾和吸附作用。由于樹(shù)木有強(qiáng)大的樹(shù)冠，葉片被毛和分泌粘性的油脂使得樹(shù)木具有滯塵作用。 4殺菌作用由于綠地上空粉塵少，從而減少了粘附其上的細(xì)菌；另外，還由于許多植物本身能分泌一種殺菌素，而具有殺菌能力。據(jù)法國(guó)測(cè)定，在百貨商店每m3空氣中含菌量高達(dá)400萬(wàn)個(gè)，林蔭道為5

7、8萬(wàn)個(gè)，公園內(nèi)為1000個(gè)，而林區(qū)只有55個(gè)，林區(qū)與百貨商店的空氣含菌量差7萬(wàn)倍。 5衰減噪聲植物，特別是林帶對(duì)防治噪聲有一定的作用。據(jù)測(cè)定，40m寬的林帶可以減低噪聲10～15分貝，30m寬的林帶可以減低噪聲6～8分貝，4.4m寬的綠籬可減低噪聲6分貝。樹(shù)木能減低噪聲，是因?yàn)槁暷芡渡涞街θ~上被反射到各個(gè)方向，造成樹(shù)葉微振而使聲能消耗而減弱。 (三)美化景觀、豐富建筑群體輪廓線 生態(tài)園林是美化市容，增加城市建筑藝術(shù)效果，豐富城市景觀的有效獵施，使建筑“錦上添花〞，把城市和大自然緊密聯(lián)系。 三生態(tài)學(xué)原理在生態(tài)園林中的應(yīng)用 (一)堅(jiān)持以“生態(tài)平衡〞為主導(dǎo)，合理布局園林綠地系統(tǒng) 生態(tài)平衡

8、是生態(tài)學(xué)的一個(gè)重要原那么，其含意是指處于頂極穩(wěn)定狀態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)，此時(shí)系統(tǒng)內(nèi)的結(jié)構(gòu)與功能相互適應(yīng)與協(xié)調(diào)，能量的輸入和輸出之間到達(dá)相對(duì)平衡，系統(tǒng)的整體效益最正確。在生態(tài)園林的建設(shè)中，強(qiáng)調(diào)綠地系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與布局形式與自然地形地貌和河湖水系的協(xié)調(diào)以及與城市功能分區(qū)的關(guān)系，著眼于整個(gè)城市生態(tài)環(huán)境，合理布局，使城市綠地不僅圍繞在城市四周，而且把自然引入城市之中，以維護(hù)城市的生態(tài)平衡。近年來(lái)，我國(guó)不少城市開(kāi)始了城郊結(jié)合、森林園林結(jié)合、擴(kuò)大城市綠地面積、走生態(tài)大園林道路的探索，如北京、天津、合肥、南京、深圳等?！?〕 (二)遵從“生態(tài)位〞原那么，搞好植物配置 城市園林綠化植物的選配，實(shí)際上取決于生態(tài)位的配置

9、，直接關(guān)系到園林綠地系統(tǒng)景觀審美價(jià)值的上下和綜合功能的發(fā)揮。生態(tài)位概念是指一個(gè)物種在生態(tài)系統(tǒng)中的功能作用以及它在時(shí)間和空間中的地位，反映了物種與物種之間、物種與環(huán)境之間的關(guān)系。 在城市園林綠地建設(shè)中，應(yīng)充分考慮物種的生態(tài)位特征、合理選配植物種類(lèi)、防止種間直接競(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，耐貧瘠、抗病蟲(chóng)害、耐粗放管理等作為植物選擇的標(biāo)準(zhǔn)。如在上海地區(qū)的園林綠化植物中，槭樹(shù)、馬尾松等生長(zhǎng)狀況不良，不宜大面積種植；而水杉、池杉、落羽杉、女貞、廣玉蘭、棕櫚等適應(yīng)性好、

10、長(zhǎng)勢(shì)優(yōu)良，可以作為綠化的主要種類(lèi)。 在綠化建設(shè)中，可以利用不同物種在空間、時(shí)間和營(yíng)養(yǎng)生態(tài)位上的分異來(lái)配置植物。如杭州植物園的槭樹(shù)、杜鵑園就是這樣配置的。槭樹(shù)樹(shù)干直立高大、根深葉茂，可吸收群落上層較強(qiáng)的直射光和較深層土壤中的礦質(zhì)養(yǎng)分；杜鵑是林下灌木，只吸收林下較弱的散射光和較淺層土中的礦質(zhì)養(yǎng)分，較好地利用槭樹(shù)林下的蔭生環(huán)境；兩類(lèi)植物在個(gè)體大小、根系深淺、養(yǎng)分需求和物候期方面有效差異較大，按空間、時(shí)間和營(yíng)養(yǎng)生態(tài)位分異進(jìn)行配置，既可防止種間競(jìng)爭(zhēng)，又可充分利用光和養(yǎng)分等環(huán)境資源，保證了群落和景觀的穩(wěn)定性。春天杜鵑花爭(zhēng)妍斗艷，夏天槭樹(shù)與杜鵑喬灌錯(cuò)落有致、綠色濃郁，組成了一個(gè)清涼世界；秋天槭樹(shù)葉片轉(zhuǎn)紅，

11、在不同的季節(jié)里給人以美的享受。 (三)遵從“互惠共生〞原理，協(xié)調(diào)植物之間的關(guān)系 指兩個(gè)物種長(zhǎng)期共同生活在一起，彼此相互依存，雙方獲利。如地衣即是藻與菌的結(jié)合體，豆科、蘭科、杜鵑花科、龍膽科中的不少植物都有與真菌共生的例子；一些植物種的分泌物對(duì)另一些植物的生長(zhǎng)發(fā)育是有利的，如黑接骨木對(duì)云杉根的分布有利，皂莢、白蠟與七里香等在一起生長(zhǎng)時(shí)，互相都有顯著的促進(jìn)作用；〔3〕但另一些植物的分泌物那么對(duì)其他植物的生長(zhǎng)不利，如胡桃和蘋(píng)果、松樹(shù)與云杉、白樺與松樹(shù)等都不宜種在一起，森林群落林下蕨類(lèi)植物狗脊和里白那么對(duì)大多數(shù)其他植物幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育不利，這些都是園林綠化工作中必須注意的。 (四)保持“物種多樣性

12、〞，模擬自然群落結(jié)構(gòu) 物種多樣性理論不僅反映了群落或環(huán)境中物種的豐富度、變化程度或均勻度，也反映了群落的動(dòng)態(tài)與穩(wěn)定性，以及不同的自然環(huán)境條件與群落的相互關(guān)系。生態(tài)學(xué)家們認(rèn)為，在一個(gè)穩(wěn)定的群落中，各種群對(duì)群落的時(shí)空條件、資源利用等方面都趨向于互相補(bǔ)充而不是直接競(jìng)爭(zhēng)，系統(tǒng)愈復(fù)雜也就愈穩(wěn)定。因此，在城市綠化中應(yīng)盡量多造針闊混交林，少造或不造純林。 四生態(tài)園林建設(shè)的類(lèi)型 不同的城市其地形地貌和河湖水系等自然條件布局形式和環(huán)境狀況都有不同的特點(diǎn)，也就對(duì)生態(tài)園林的群落類(lèi)型及其功能提出了不同的要求，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外都出現(xiàn)了對(duì)以下幾種生態(tài)園林建設(shè)類(lèi)型的探索: (一)欣賞型人工植物群落 欣賞型人工植物群

13、落是生態(tài)園林中植物利用和配置的一個(gè)重要類(lèi)型，它將景觀、生態(tài)和人的心理、生理感受進(jìn)行綜合研究。 1美學(xué)原那么的應(yīng)用運(yùn)用節(jié)奏與韻律，統(tǒng)一與微差，比照與協(xié)調(diào)等美學(xué)原那么，采用有障有敞、有透有漏，有疏有密、有張有弛等手法造景，富有季相色彩，給人以美的享受。如上海外灘南京路-九江路以市花白玉蘭花為主調(diào)，林下種紅杜鵑，紅裝素裹，相映成趣；北京東路-南京路，用草花、綠籬、草皮組成形似“浪花〞和“如意〞的大圖案，色彩醒目；四平路兩側(cè)由廣玉蘭、銀杏、美人蕉組成有節(jié)奏變化的綠帶，上海九亭綠化示范園中，規(guī)劃了由廣玉蘭、紅葉李、銀杏、紅運(yùn)玉蘭和茅白杜鵑，八角金盤(pán)組成的綠帶，形成“步移景換〞的流動(dòng)畫(huà)面。 2意與形的

14、統(tǒng)一強(qiáng)調(diào)意與形的統(tǒng)一，情與景的交融，利用植物寓意聯(lián)想來(lái)創(chuàng)造美的意境，寄托感情。如利用優(yōu)美的樹(shù)枝，蒼勁的古松，象征堅(jiān)韌不拔；青翠的竹叢，象征挺拔、虛心勁節(jié)；傲霜的梅花，象征不怕困難、無(wú)所畏懼；利用植物的芳名:金桂、玉蘭、牡丹、海棠組合，象征“金玉滿(mǎn)堂〞；桃花、李花象征“，桃李滿(mǎn)天下〞；桂花，杏花象征富貴，幸福；合歡象征合家歡樂(lè)；利用豐富的色彩:色葉木引起秋的聯(lián)想，白花象征寧?kù)o柔和，黃花樸素，紅花歡快熱烈等?！?〕 (二)環(huán)保型人工植物群落 環(huán)保型人工植物群落是以保護(hù)城鄉(xiāng)環(huán)境，減災(zāi)防災(zāi)、促進(jìn)生態(tài)平衡為目的的植物群落。 例如寶鋼:我國(guó)大型鋼鐵企業(yè)環(huán)保型生態(tài)園林建設(shè)的典范，他們以生態(tài)園林理論為指

15、導(dǎo)，以提高綠化生態(tài)目標(biāo)和綠化效益質(zhì)量為目的，根據(jù)寶鋼的生產(chǎn)情況和環(huán)境的污染情況選擇配置了360多個(gè)具有吸收有害氣體或吸附粉塵能力較大的植物，綠地總面積達(dá)414.55萬(wàn)m2，其中草坪130萬(wàn)m2，綠地覆蓋率28.52%，人均綠地面積達(dá)129.54m2，〔5〕取得了巨大的生態(tài)效益和社會(huì)效益。 金山石化:在衛(wèi)生防護(hù)林帶建設(shè)中，選擇抗污染能力強(qiáng)的植物按生態(tài)學(xué)原理進(jìn)行配置，其結(jié)構(gòu)合理，效益明顯。如SO2、NO2通過(guò)林帶，在生活區(qū)的濃度遞減60%，乙烯、飄塵及鉛遞減100%，風(fēng)速平均遞減43%～62%；增加空氣負(fù)離子；含菌量降低；改進(jìn)了土壤，創(chuàng)造了良好的環(huán)境，招引來(lái)鳥(niǎo)類(lèi)達(dá)94種之多。 (三)保健型人工

16、植物群落 保健型人工植物群落是利用植物的配置，形成一定的植物生態(tài)結(jié)構(gòu)，從而利用植物的有益分泌物質(zhì)和揮發(fā)物質(zhì)，到達(dá)增強(qiáng)人體健康、防病治病的目的。 例如:枇杷樹(shù)、丁香+桃樹(shù)+八仙花-八角金盤(pán)，林沿種枸骨-蔥蘭； 銀杏、廣玉蘭+香樟、桂花、胡頹子-薰衣草；含笑+蠟梅+丁香+桂花-結(jié)香+梔子-玫瑰、月季； 其中，枇杷安神明目，丁香止咳平喘，廣玉蘭散濕風(fēng)寒，許多香花樹(shù)種如含笑、桂花、廣玉花、梔子等，均能揮發(fā)出具有強(qiáng)殺菌能力的芳香油類(lèi)，銀杏葉含有氫氰酸，故保健和凈化空氣能力較強(qiáng)。 (四)科普知識(shí)型人工植物群落 指運(yùn)用植物典型的特征建立起各種不同的科普知識(shí)型人工植物群落，在良好的綠化環(huán)境中獲得知

17、識(shí)，激發(fā)人們熱愛(ài)自然、探索自然奧秘的興趣和保護(hù)環(huán)境、保護(hù)環(huán)境的自覺(jué)性。 如:上海植物園的進(jìn)化區(qū)，閘北公園內(nèi)的生態(tài)園，規(guī)劃為市花區(qū)、海棠區(qū)、進(jìn)化區(qū)、名花區(qū)、珍瀕區(qū)、藤蔓區(qū)、水生區(qū)等，可使游人在欣賞植物的同時(shí)學(xué)習(xí)到有關(guān)植物學(xué)的不少知識(shí)；建議在有條件的中、小學(xué)校園內(nèi)普遍建立科普知識(shí)型生態(tài)園。 (五)生產(chǎn)型人工植物群落 在不同的立地條件下，建設(shè)生產(chǎn)型人工植物群落，開(kāi)展具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的喬、灌、花、果、草、藥和苗圃基地，并與環(huán)境協(xié)調(diào)，既滿(mǎn)足市場(chǎng)的需要，又增加社會(huì)效益。 (六)文化環(huán)境型人工植物群落 特定的文化環(huán)境如歷史遺跡、紀(jì)念性園林、風(fēng)景名勝、宗教寺廟、古典園林等，要求通過(guò)各種植物的配置使其具有

18、相應(yīng)的文化環(huán)境氣氛，形成不同種類(lèi)的文化環(huán)境型人工植物群落，從而使人們產(chǎn)生各種主觀感情與宏觀環(huán)境之間的景觀意識(shí)，引起共鳴和聯(lián)想。 不同的植物材料，運(yùn)用其不同的特征、不同的組合、不同的布局那么會(huì)產(chǎn)生不同的景觀效果和環(huán)境氣氛，如常綠的松科和塔型的柏科植物成群種植在一起，給人以莊嚴(yán)、肅穆的氣氛，上下不同的棕櫚與鳳尾絲蘭組合在一起，那么給人以熱帶風(fēng)光的感受，開(kāi)闊的疏林草地，給人以開(kāi)朗舒適、自由的感覺(jué)，高大的水杉、廣玉蘭那么給人以蓬勃向上的感覺(jué)，銀杏那么往往把人們帶回對(duì)歷史的回憶之中。因此，了解和掌握植物的不同特性，是搞好文化環(huán)境型人工植物群落設(shè)計(jì)的一個(gè)重要方面。 上海魯迅公園(虹口公園)較好地應(yīng)用了植物進(jìn)行意境創(chuàng)造〔6〕，如圍繞魯迅先生陵墓、雕像廣種常綠花木，借喻先生精神永存；在紀(jì)念館四周廣植桃、李、梅，象征先生“桃李滿(mǎn)天下〞和平易近人的品格；地被植物大量種植既能欣賞又有藥用價(jià)值的中草藥，暗示先生早年學(xué)醫(yī)，以醫(yī)學(xué)救國(guó)的愛(ài)國(guó)思想。 黃道婆紀(jì)念館的綠化環(huán)境設(shè)計(jì)上，那么利用與紡織有關(guān)的桑、竹、棉、麻等有江南農(nóng)家特色的植物進(jìn)行配置，以突出這位中國(guó)古代科技名人和杰出的中華民族婦女的奉獻(xiàn)。