城市生态系统作用范文
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导语:如何才能写好一篇城市生态系统作用,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
关键词:城市;生态系统;园林;树木;作用
作者简介:朱万忠(1969―),男,江苏高邮人,助理工程师,主要从事生态园林与城市建设的工作。
中图分类号:TU986.1
文献标识码:A
文章编号:16749944(2011)10004502
お
1 引言
随着经济方面的飞速进步,“环境与发展”的主题逐渐成为所有人的共识,人类越发认识到单纯的实现政治经济计划,忽略生态协调发展,必然会导致自然对人类无情的报复。目前城市人口增长迅速,产生了大量的生产、生活废水;城市交通快速发展,产生了大量的汽车废气、噪声污染。因为工业化的逐步推进以及农业现代化的推进,环境污染日益恶劣,在外在环境产生污染现象的同时,人们的心理(视觉、神经系统等不同层次)同样产生了一定的污染现象,因此如不对这些现象及时进行有效控制,必然会导致以前的建设成果毁于一旦,所以要营造与人类生产生活相协调的城市生态系统,有效实现生态系统的作用,以保证人类能够有效的将生态效益、社会效益同经济效益实现统一。当今,不管是发达国家,还是欠发达国家均特别关注城市生态系统的营造,园林树木营造即为这一工程中的关键环节之一。オ
2 园林树木在城市生态系统中的作用分析
2.1 调节区域气候
在城市中,建筑多为钢筋水泥构造,地表土壤多为工业化合物所覆盖,因此不能有效的进行自然循环,水分流动存在巨大差距,热岛效应突出。在城市公园及不同植被区,树木、防风林等绿色植被中的树木能够有效地调节区域气候,能够有效调整区域中的温度、湿度等,依照研究显示,有植被的区域比没有植被的区域空气湿度高7%~14%;处于成长旺期的杨树,夏天能够通过蒸腾作用每小时将2kg的水挥发到空气中,全天能够挥发300kg,假如能够集中种植1 000棵杨树,那么在这一区域就能够获得浇灌300t水的作用。同时城市园林树木能够有效调整温度,依照研究显示,载种了银杏树、刺槐、悬铃木等植被的街道同没有植被的街道相比温度能够降低3~5℃,另外,阳光被植被阻挡,约有1/4的阳光发生反射,很大一部分阳光被植被自身吸收,能够快速减低辐射热,对于解决城市的“热岛效应”以及人口自身带来的热污染具有突出而明显的积极影响。
2.2 改善空气质量
2.2.1 放氧
植被能够有效对气体中包含的CO2及O2进行调整。植物通过光合作用能够有效减少空气中的CO2,并且排放出一定的O2。一般每公顷植被24h要利用1 000kgCO2,产生730kgO2,体重在65kg的成人,24h需要吸入0.75kgO2,产生0.9kgCO2。因此人均10m2的植被,完全能够满足一个成人对O2需求[1]。依照研究显示,温度保持在18~20℃的全光照环境中,单位新鲜落叶松针叶每小时能够消耗23.4kgCO2,通过这种方式能够有效减少CO2含量。
2.2.2 杀菌
城区中的细菌含量远远高于植被覆盖区域,其原因在于植被能够杀菌。松树林能够调节呼吸系统,就是因为松树分泌的松脂能够有效进行杀菌以及起到防腐作用。同时能够进行杀菌的树种包括侧柏、圆柏、杉松、雪松、大叶黄杨、钻天杨、胡桃、刺槐紫薇等[2]。
2.2.3 解毒
城市空气中杂质较多,包括SO2、Cl2等,植被能够有效对其进行吸收并分解,从而降低空气有毒物质含量。依照相关研究显示,树龄10年的黑松林,单位面积叶量是1.5kg,在夏季(6~8月)能够吸收硫量为5g,每1hm2的植被在生长期(4~9月)能够吸收硫量为100kg。研究显示,忍冬、榆、花曲柳、水蜡等能够有效吸收SO2,梧桐、女贞能够吸收HF。
2.2.4 吸尘
植被能够有效减少空气中的尘埃。在城市建筑环境中存在一定植被的室内尘埃量低于建筑表面不存在植被的建筑室内含尘量:城市中的绿色植被能够有效减少空气中的尘埃量,提高空气质量。通常来讲,树冠大而多,能够进行分泌的树种能够有效减少尘埃,其中涵盖了,榆树、朴树、木槿等树种,绿化植被同样也能起到吸尘的作用。园林树木在调整城市空气质量方面占据着突出的位置。
2.3 减少噪声的作用
植被枝叶浓密能够有效减少噪声。在城市中,错落有致的绿化植被,如同一层层隔离带。根据调查,高速公路上的汽车噪声污染,通过12m宽的绿化植被传播到相邻的建筑物时,同相等长度的没有植被的区域相比,噪声得到了明显的减弱。公路上20m宽的不同植被交替载种(像雪松、杨树、梧桐相间分布)形成的隔离带效果更加突出,噪声经由隔离带之后,同没有植被的区域相比,得到了明显的减弱;宽阔的植被带能够有效降低噪声强度。
2.4 阻火防风避灾的作用
2.4.1 阻火抗燃功能
绿色植被自身含有较多水分,一些植被能够有效地阻止火势蔓延。如围绕城市住宅区以及生产区营造相应的隔离带,就能够成功地阻止火势蔓延,能够有效阻火的树种包括苏铁、银杏、棕榈女贞、山茶等。
2.4.2 防风功能
沙尘暴能够破坏城市建筑、基础设施,造成土地贫瘠,威胁生命财产安全。预防途径关键是培育植被,提高植被覆盖率,营造防护植被,降低风速,降低灾害发生率。面向沙尘暴发生频繁的区域来说,大面积营造防风林带迫在眉睫,要于城市、近郊以及城市中构建规模不一的防风林带,同时能够在主风方向大量种植植被,构建防风林带。在城市中提高植被覆盖率,来减少沙尘暴发生的几率。
2.4.3 避灾功能
在经常发生决堤的区域以及地震密集的区域,城市绿地为保证生命财产安全的关键,其功能不能忽视,城市中人口密集,建筑密集,如果发生自然灾害,安全的应急场所,可以快速安置群众。城市绿地平时可供群众休闲娱乐,在发生自然灾害的时候能够有效减少损失。
2.5 休闲功能
城市绿地、城市、城市郊区能够供城市群众在闲暇无事的时候进行娱乐、休闲,开展各种娱乐休闲活动,能够有效的开展人际交往活动,为其提供一个良好的活动氛围。城市绿地、植被错落有致,像北京一年中大部分时间能够看见新鲜植被,能够使人保持良好的心理状态,尤其能够帮助城市群众放松自己的精神,追求精神生活,获得身心放松。
生态园林是城市地域文化的有机组成,能够体现每个城市的风格定位,体现城市的文化特色和城市品位。城市园林的社会属性使之对城市居民起着文化熏陶的作用,为人们绘画写生、文学创作、影视制作、科研科普等提供素材和场地,使其产生城市公众自豪感,提升城市的宜居程度。由此可见,城市生态林是城市生态、社会、文化等的主要载体与综合体现,是宜居城市建设的重要组成部分,具有其他建设无法替代的巨大作用。
3 结语
建设园林生态城市,有效利用具有生态特征的技术手法和文化模式,实现人工自然生态复合系统良性运转以及人与自然、人与社会可持续和谐发展的城市。从生态化城市建设来看,城市离不开园林树木,生态园林促进城市建设进程,提升城市“宜居”品位。园林树木富于城市更多的内涵,它以城市为载体,以树木植被为主体,以城市绿化、美化和生态化为目的,以人为本,园林风光与人文景观有机结合,不断提高、充实、完善人类生存环境的高端追求,促进城市、城市居民及自然环境间的和谐共存,推动城市可持续发展。城市生态林是城市生态系统的重要组成部分,在城市生态平衡中起着重要作用。
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参考文献:
[1]
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[2] 李书心.辽宁植物志[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,1992.
篇2
1.1东城区市政综合监管信息系统
北京市东城区市政综合监管信息系统以万米单元网格为基础,将东城区25.38km2划分成10个街道、137个社区、1593个网格单元。该系统将城市管理内容详细划分为六大类56种城市管理部件和七大类33种城市事件;并由350名城市管理监督员对所分管的万米单元实施全时段监控,同时开放了公众参与电话平台、短信平台和网上平台,鼓励公众参与城市环境管理。该系统集成基础地理、单元网格、部件和事件、地理编码等多种数据资源,通过多部门信息共享、协同工作,实现对城市市政工程设施、市政公用设施、市容环境与环境秩序的监督管理[16]。该模式对城市管理空间、管理对象、管理方式和管理主体进行了科学详细的划分,创新了城市管理信息实时采集传输手段,不仅实现了城市管理的信息化、标准化、精细化、动态化,提高了资源的整合与共享效率与城市管理水平,也实现了对市民的意见、心声进行实时的收集与反馈[17]。东城区城市市政监管系统从2003年建立至今,积累了海量数据,从微观上反映了人类活动与城市生态环境的相互关系[17]。
1.2数据来源与分析方法
本文用于分析和挖掘的数据资源主要来自以下3个方面(表1)。(1)城市综合监管系统监测数据本文工作主要依托东城区市政综合监管信息中的部件问题数据库开展。城市管理部件是指城市市政管理公共区域内的各项设施,包括公用设施类、道路交通类、市容环境类、园林绿化类、房屋土地类等市政工程设施和市政公用设施[18]。东城区市政综合监管信息所涵盖的城市管理内容,包括对市政工程设施和市政公用设施的规划、建设、管理、养护与维修(包括城市道路、桥涵、排水设施、照明设施及其附属设施等);以及对市容环境与环境秩序的监督与管理[19]。一般来说,该监管系统所获取的上报条目包含以下5个方面的信息:a)问题基本信息:问题编号、上报时间、上报人员、问题来源;b)问题描述:详细描述、问题状态、问题类型;c)问题位置:问题所在城区,街道,社区、地理坐标;d)责任区划与处理部门:单元与责任网格、派遣处理人员、处理部门、举报人信息、是否需要专业部门;e)问题核查、处置与反馈:问题延期时长、核查反馈。(2)东城区综合监管系统的空间数据基础为将2009年的市政综合监管系统所监测的属性数据匹配到相应的空间位置,本文采用原东城区(尚未与崇文区合并)的行政边界数据与相关地形图,将所有监管系统条目所涉及的地理坐标全部转换成矢量数据并制作成图。(3)实地调查和复核数据为准确分析城市综合监管信息条目中所反映的城市管理问题发生的现场场景,及其与城市生态系统各要素的对应关系,本研究于2011年6—10月间在研究区域内对随机抽取的200多个相关条目进行了实地调查和复核,对其周边的生态环境要素进行了调查,以便就某一具体城市管理部件与事件的生态学意义进行分析。
1.3数据分析方法
1.3.1基本思路
由于城市生态系统是一种特殊的人工生态系统,人类活动不但受制于这一系统,也对其组成和功能有着直接和深远的影响。虽然市政监管信息着眼于对市政管理,但其服务的对象是城市生态系统的关键因素———人。因此,本研究假设海量的城市综合监管数据,能从微观上反映了人类活动与城市生态环境的相互影响,体现人类活动与城市生态系统间的相互摩擦的焦灼点(表现在各类部件、事件问题),而各独立、微观的部件、事件问题通过逐步累积和放大导致城市生态环境问题的涌现;反之,如果城市人类活动与城市生态环境要素处于科学配置、和谐运行状态,则城市趋于其可持续发展和运行模式(图1)。北京市东城区市政监管系统从2003年运行至今,积累了海量数据,每一条上报信息均带有详细的问题描述、空间地理坐标、管理责任者、处理时长等信息,隐含着大量该区域能量流、物质流和信息流的信息,能有效支持对东城区城市生态系统复杂性和规律性的研究。
1.3.2归类分析法
结合市政监管信息每一条上报条目的详细属性,深入挖掘城市生态环境问题产生原因的复杂性、管理部件的复杂性、以及与人类活动关系的复杂性。采用归类分析法并将其划分为七大类:水、土、气、声、视觉污染、固体废弃物和城市绿地系统退化,并结合所发生城市管理部件与事件的场景和东城区城市生态系统复杂性特点进行分析。
1.3.3空间关联关系分析
在ERDAS2011软件平台下对北京市东城区遥感影像进行预处理,包括数据的配准、裁切等,遥感影像主要作为背景图直观反映城市管理部件和事件所处的空间位置与绿地系统和水系的关系。同时,在ArcGIS10.0平台下,导入东城区市政综合监管数据自身所带的地理坐标信息,将其与转化为矢量数据,并与地形图、专题图和预处理后的遥感影像进行叠加分析,以探讨东城区城市生态环境问题发生的时空分布规律。
2结果与分析
2.1城市管理部件发生问题的规律性
数据统计表明,2009年6月1日至11月30日的183d时间内,北京市东城区共发生部件问题5028起,每天约27起,每天每平方公里约发生1起。其内容也涵盖了公用设施类、道路交通类、市容环境类、园林绿化类和房屋土地类5个大类、54个亚类(表2)。这五大类城市管理部件中,有以下特点:(1)公用设施类产生问题的数量占54%,远高于其他4类部件,其中各类电力、雨水、污水、通讯井盖的缺失占45%。我国城市中很多市政基础设施同时也是城市环境基础设施,如其中雨水箅子堵塞问题占了22%,这一问题更直接反映了城市水环境污染、噪声污染和城市内涝等问题的根源;(2)市容环境类部件问题数量约占总数量的20%,种类集中在垃圾收集设施和公厕等,从城市生态环境角度分析来看包括固体废弃物堆放、污水外溢、异味,及对景观环境视觉污染等影响,间接体现出能量流和物质流过程中的不通畅;(3)园林绿化类的部件问题占总数量的17.1%,涉及的问题包括植被枯死对城市景观的影响、枝条断落产生的安全隐患,从某一侧面反映城市绿地系统所面临的风险和退化问题;(4)道路交通类的部件产生的问题占8.38%,但其亚类型较多,产生的环境影响主要是在城市景观视觉方面,以及少量污水外溢等环境问题;(5)房屋土地类部件产生的问题最少,且只涉及一种管理部件,反映的环境影响主要是宣传栏破损、脱落等对城市景观环境视觉的破坏。
2.2城市管理部件异常所影射的城市生态系统复杂性
2.2.1城市管理问题类型的多样化源于城市生态系统的复杂性
城市生态系统在人类高度控制下,其结构、过程与功能受到人类活动干扰极为强烈。城市市政综合监管系统中每一条微观的、与城市生态系统和人类生活息息相关的部件问题,都可视作“城市病”的症状,为根治城市环境问题病灶,提供了宝贵的思路和方向。例如,城市水环境污染问题可由城市部件中自然或人工河流、湖泊的清洁度,有无发臭水体,有无水华等现象反映出来;城市洪涝问题多源于雨水箅子、污水井盖的堵塞,可由平时或雨后雨水箅子是否堵塞、街面是否有积水现象反映,同时城市绿地可以起到滞洪的作用;园林绿化部件中的行道树能有效滞尘,改善城市大气环境质量,并有效减弱交通噪声;城市固体废弃物问题的严重性可由垃圾箱数量、满溢程度、是否能及时清理等体现;城市光污染问题可由公用设施部件中路灯、景观灯、地灯等部件反映;城市景观视觉污染主要来自破损的市政设施,如宣传栏、垃圾箱、以及堵塞的化粪池等。按照这种规则,本文归类了东城区综合监管信息所体现的生态环境问题。结果表明,东城区市政综合监管系统中有44.95%的部件问题直接涉及城市生态系统的关键要素,这里将其初步划分为水、土、气、噪声、光污染或视觉污染、固体废弃物和绿地生态系统退化等七大类要素。而进一步通过上报条目的内容描述,或最终解决这一问题的职能部门来看,其他问题也全部间接涉及到城市自然、社会和经济这三个子系统的关键要素。图2直观描述了东城区2009年6—11月间,5028条城市部件问题中2260条所直接映射的上述七类生态环境问题的对应关系,这种相似的比例关系,体现了城市管理问题类型的多样化与城市生态系统的复杂性密切相关。
2.2.2城市管理部件的复杂关联关系导致城市生态系统复杂化
市政综合监管信息能综合体现城市生态系统结构上的多层次性、时空上的多尺度性、控制参量的复杂性和作用过程的多样性特点。如城市水务系统的市政管理中,不仅涉及原有河湖等自然生态系统,也涉及排污河道、水闸等人工生态系统,还需综合考虑城市其他基础设施系统,甚至是随供排水一起铺设的各类电力、通讯、热力等地下管线,以及化粪池等。城市内涝问题的产生,不仅源于不透水地表增加,绿地系统减少,更源于雨水篦子的堵塞和管网系统的老化等。又如城市绿地系统管理中,市政监管信息多反映的是行道树部件的树枝阻碍交通、遮挡信号灯等负面效应,无法将其滞尘作用、减小大气污染和降低交通噪音的正面生态系统服务效应列为管理目标。从市政监管信息中对行道树部件的问题认识,充分体现了城市生态系统要素在城市市政管理工作中的多义性和复杂性。
2.2.3城市管理部件问题的空间分布差异性体现其生态系统复杂性
城市景观格局影响城市生态系统过程和功能,也导致各种城市生态环境问题分布的空间异质性。东城区城市环境管理部件问题在空间上分布虽较为杂乱,但仍然体现出一些与东城区自然、社会、经济系统密切相关的规律性(图3),这些特点通过空间叠加与目视分析,表现出如下特点:(1)从整体来看,城市管理部件问题呈现沿交通网络分布扩散的趋势,使得城市生态系统也呈现复杂的线状网络。如在东华门街道办,管理部件问题较为集中地分布在南北向和东西向道路上。从我国目前城市结构来看,道路网络承载着物质流、能量流和信息流的大部分功能,包括交通运输、给水排水、供气供热、电力电信等线性公共设施多集中在交通网络上,所以城市生态系统的能量流、物质流问题也呈线状特征集中分布在交通网络上,这使得多种生态环境因素复合叠加、高强度地聚集在某一脆弱地带,继而造成城市生态系统复杂性与脆弱性并存的现象。(2)城市管理问题呈聚集效应,且在不同类型城市功能区表现不同,这种空间分布上的不均匀体现着城市生态系统的复杂格局。如东华门街道办西边为天安门和故宫博物馆所在地,虽然白天游人流动强度极大,但由于城市管理力度加大和夜间实际居住人口密度较低,使其相对管理部件问题较少。而在重要商业中心王府井所在地,人流、物流高度集中,产生了大量部件问题,与之对应的是该地区透水地表面积较少,热岛现象也十分明显。同样在朝阳门街道办,因娱乐、餐饮业较为集中,绿地系统配置较少,产生了较多噪声污染、光污染和水污染问题。但在香河园街道办事处辖区,因有地坛公园、青年湖公园、柳荫公园等大量绿地和成熟社区,生态系统相对稳定,管理部件问题相对较少。这些现象表明,城市生态系统结构与功能的复杂性与发挥不同城市功能的住宅区、商业区、工业区、文化区、行政区、绿化区和公共活动区有着密切关系。虽然影响城市生态系统格局的空间因素复杂多样,也受历史、经济、社会、城市规划管理措施等思想的影响。但通过东城区城市管理部件的空间分布特点来看,城市生态系统的复杂性被深层次的体现在城市管理与运行的监管系统之中,也就是说,城市管理问题与城市生态系统的演变过程密切相关。
3结论
篇3
关键词:城市生态健康;指标体系;改进的层次分析法(IAHP);综合评价;山东省
中图分类号:X826文献标识码:A文章编号:0439-8114(2011)15-3211-03
Urban Ecosystem Health Assessment in Shandong Based on Comprehensive
Evaluation Model
WANG Yan1,CAO Jun-ru1,MENG Qing-juan2
(1.School of Architectural Engineering, Shandong University of Technology, Zibo 255049, Shandong, China;
2. Binzhou Quality Supervision Station of Building Engineering, Binzhou 256613, Shandong,China)
Abstract: Urban area is an advanced man-made complex ecosystem consisting of society, economy and nature. The sustainable development of urban area is determined by urban ecosystem health. Five factors were suggested to access the urban ecosystem health, including vigor, organizational structure, resilience, maintenance of the ecosystem functions and the health situation of crowd. An assessment index system of urban ecosystem health was set up using 17 cities of shandong province as research object. Improved analytic hierarchy process method was used to calculate each index weight, and comprehensive assessment model was utilized to assess urban ecosystem health in Shandong. According to the value of urban ecosystem health assessment and grade standard of urban ecosystem health, 17 cities in Shandong province were divided into three categories as healthy, sub healthy and unhealthy. The result of assessment was reasonable so as to provide credible background for promoting the development of urban ecosystem health in Shandong province.
Key words: urban ecosystem health; index system; improved analytic hierarchy process(IAHP); comprehensive evaluation; Shandong province
目前,山东省正处于城市化快速发展阶段,但地方经济发展的同时也带来了一系列资源耗竭、环境污染、自然生态退化和人群健康受损等城市生态系统健康问题。而生态系统健康直接影响到城市的可持续发展。通过建立一套相对完整的城市生态健康评价指标体系,采用定量的评价方法,对山东省17个城市的生态健康进行评价,以便为促进城市生态系统健康发展、实施城市生态系统健康管理提供依据。
国内对城市生态健康的研究起步虽然较晚,但进展迅速,熊鹰等[1]应用属性理论与方法对长株潭城市群生态健康进行了评价;张晓琴等[2]采用因子分析与模糊优选评价模型对兰州市生态系统2000~2006年的相对健康状态进行了评价;苏美蓉等[3]运用集对分析法对北京、上海、武汉、广州等16个城市的生态系统健康状况进行了评价。本文采用以上评价研究中所取得的成果,并针对其中的不足,建立适合山东省17个城市的生态健康评价指标体系,运用改进的层次分析法计算出各评价指标的权重,采用综合评价法对山东省17个城市的生态健康进行评价,根据评价结果提出提高城市生态健康水平的建议,以解决具体的社会生产和实际问题。
1城市生态健康评价指标体系的建立
1.1评价指标的选择
城市生态健康指标的选择目前在学术界还没有统一的标准,但评价指标应遵循能完整准确地反映城市生态健康状况的原则[4]。桑燕鸿等[5]从活力、恢复力、组织结构等8个方面建立了城市生态健康评价指标体系;张晓琴等[2]运用压力-状态-响应模型构建了评价指标体系。城市是一种高度人工化的自然-社会-经济复合生态系统,每个城市都有自身的特点,应该建立适合自身的城市生态健康评价指标体系,考虑山东省的实际情况和数据可获得性,本文选择活力、组织结构、恢复力、服务功能的维持、人群健康状况作为城市生态系统健康评价的5个要素,针对每个要素的内涵提出相应的指标,最后构建山东省城市生态系统健康评价指标体系(表1)。
1.2评价标准的确定
城市生态系统健康评价指标确定后,就需要明确各项指标的健康标准,才能对城市生态系统的健康状况进行评价[6]。目前学术界尚没有统一认可的城市生态系统健康标准,本文参照国际和国内标准以及国际和国内公认的生态城市、园林城市、环保模范城市标准来制定,将城市健康标准划分为5 级:病态、不健康、亚健康、健康和很健康。具体的分级标准值及各标准值的区间范围如表1所示。
2评价指标权重的确定
指标权重的准确与否在很大程度上影响综合评价的准确性和科学性。传统的权重分配常用Delphi专家咨询法和层次分析法,其中Delphi法不仅对咨询专家要求较高,而且多轮咨询的工作量较大。近年来用层次分析法确定权重越来越受到研究人员的重视,并在多方面得到应用,但AHP采用九标度刻划比较判断结果,使专家感到操作困难,而且计算复杂,还需要进行一致性检验。为克服AHP的上述特点,本文采用了改进的三标度层次分析法IAHP[7],其计算步骤如下:
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1)建立比较矩阵C=[cij]。当指标i比指标j重要时取cij=1;当指标i与指标j同等重要时取cij=0;当指标i不如指标j重要时取cij=-1。
2)建立感觉判断矩阵S=S[sij],其中:
sij=di-dj,di=∑cij(1)
3)建立客观判断矩阵R=[rij],其中:
rij=P(sij/Sm),Sm=maxsij(2)
其中,P为使用者定义的标度扩展值范围,如P取值为3、5或7。
4)在完成以上的工作后,对矩阵R的每一列元素都进行归一化计算,即得到权重分值。
IAHP具有操作简便、结果客观、完全一致三大优点,采用改进的层次分析法计算的上述指标体系的权重分配如表1所示。
3山东省城市生态健康综合评价
3.1单指标评价
城市生态健康评价过程,是在单指标评价的基础上进行加权综合评价[8]。单指标评价也叫做无量纲化,是指采用一定的数学方法将指标统计值的量纲消除掉,使不同量纲之间的值可以相互比较和综合。设第i个子区的第j个指标的取值为xij,则指标的单项评价值yij有两种计算方式。
x为正作用指标时,用公式(3)来计算:
yij=(xij-xjmin)/(xjmax-xjmin)(3)
x为负作用指标时,用公式(4)来计算:
yij=(xjmax-xij)/(xjmax-xjmin) (4)
式中:xjmax为第j个指标中的最大值;xjmin为第j个指标中的最小值。
该无量纲化将使所有指标值界于0~1,正、负指标取值在无量纲化后具有同向性,即得分越高,其可持续发展功能越强。
3.2综合评价
根据综合评价法的方法与原理,采用指标加权求和法,从而得到各城市健康评价的总分值。该模型强调指标的群体性和迭加性,指标之间是可以相互替代的,即个别指标的落后对系统整体功能不会造成太大影响。加权求和的计算公式为:
式中:F为评价单元总分值;n为评价指标数;wi为第i个指标的权重;fi为第i个指标的分值。
采用前述指标体系和评价模型,根据所采集的统计数据,对山东省17个城市生态健康水平进行了综合评价,评价结果如表2所示。
根据山东省17个城市的生态健康综合评价值和健康状态分级标准(表3)可以看出,山东省17个城市的综合评价值分布在3个区间内,即可以将山东省17个城市的城市生态健康情况分为3类:健康、亚健康和不健康。其中青岛、东营、烟台、威海为健康城市;济南、淄博、枣庄、潍坊、济宁、泰安、日照、临沂、德州、聊城、滨州、菏泽为亚健康城市;莱芜为不健康城市。根据分类结果,在MapInfo中绘制出专题地图(图1)。
通过山东省17个城市各个评价指标的具体数值与标准值的比较,可以发现莱芜市单位GDP能耗太大,人均GDP、第三产业占GDP比重指标方面与其他城市相差太大,需要采取相应的措施,摆脱不健康状态;而枣庄等个别城市处在不健康状态边缘,针对弱项指标应制定相关政策,逐步提高城市生态系统健康水平;作为省会的济南市由于人口过多,虽然综合经济实力很强,但人均GDP并不高,市区人口密度太大,失业率较高,都是影响其城市健康程度的主要问题,但这些问题难以在短期内解决;威海和青岛是最为健康的两个城市,绿化程度高,恢复力强,服务功能强大,多数指标都在全省前列。综合来看,山东省很多指标优于其他多数省份,其特点是整体效果好,恢复力要素很强。通过采取有针对性的措施,各个城市的生态健康程度有望提升一个层次。
4结论
本文在对城市生态系统健康认识的基础上,建立了城市生态系统健康评价指标体系,运用综合评价法对山东省17个城市的生态健康进行了评价,得到结论如下。
1)从活力、组织结构、恢复力、服务功能的维持、人群健康状况5要素,选取了17个评价指标。运用改进的层次分析法计算出各评价指标的权重,该方法巧妙地把定量分析和定性分析结合起来,操作简单,所得权重较准确。
2)对山东省17个城市生态健康的评价结果表明,山东省17个城市中有4个城市为健康状态,1个城市为不健康状态,大部分城市处于亚健康状态,影响山东省17个城市生态健康的不利因素主要是城市生态系统的活力不强和组织结构不尽合理。
3)评价结果较合理,该评价结果可为促进城市生态系统健康发展、实施城市生态系统健康管理提供依据。
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篇4
[关键词] 城市规划 生态系统建设 可持续发展
一个城市的建设和管理,首先取决于科学合理的城市规划,并以之为依据,指导城市开发、建设和管理;城市的合理发展,首先必须通过科学地预测和规划,明确城市的性质、规模、发展方向和发展格局,在规划的指导和调控下,有步骤、分阶段地实现城市的发展目标。随着城市社会经济活动规模的扩大和城市系统整体功能的复杂化,对城市规划的要求不断提高,城市规划的重要性也更加突出。
1.生态城市规划的观点
从生态学的观点而言,城市是以人为主体的生态系统,是一个由社会、经济和自然三个子系统构成的复合生态系统。一个符合生态规律的生态城市应该是结构合理、功能高效、关系协调的城市生态系统。这里所谓结构合理是指适度的人口密度,合理的土地利用,良好的环境质量,充足的绿地系统,完善的基础设施,有效的自然保护;功能高效是指资源的优化配置、物力的经济投入、人力的充分发挥、物流的畅通有序、信息流的快速便捷;关系协调是指人和自然协调、社会关系协调、城乡协调、资源利用和资源更新协调、环境胁迫和环境承载力协调。概言之生态城市应该是环境清洁优美,生活健康舒适,人尽其才,物尽其用,地尽其利,人和自然协调发展,生态良性循环的城市。
2.我国城市规划的现状
改革开放以来,我国的城市化进程明显加快,但与此同时,在许多大中城市不同程度地出现了诸如水资源紧张、能源短缺、废弃物污染、大气环境质量恶化、中心区人口过密、基础设施特别是道路交通设施严重滞后等现代城市通病,这些问题一方面对城市居民的生产、生活带来了现实的负面影响,同时也给城市系统的正常运转和今后的长期发展埋下了不容忽视的隐患。如何寻求适合我国国情的城市发展道路,有效地解决城市发展过程中存在的问题和矛盾,是未来城市规划工作中面临的一项重大课题。
3.可持续发展的城市规划
实现城市的可持续发展,要求在城市规划中除了包括常规的规划内容之外,还必须综合考虑城市发展的资源与环境问题,预测在不同政策方案下,城市系统的发展水平和资源环境状况,在环境容量与环境承载力两个关键指标的约束下,制定城市的发展方案及相应的发展对策建议,为了达到上述目的,需要对城市规划的内涵进行必要的拓展,形成可持续发展观念下城市规划的新思路。城市规划是一个反复迭代的过程,如果城市规划的初步方案突破了城市的环境承载力及城市的资源供给力,则要求进行相应的需求管理,对城市的社会经济发展需求进行控制,据此在环境指标和资源指标下得出一个新的城市规划方案,再与环境承载力和资源供给力比较,直至满足为止。这种城市规划新思路要达到的基本目标是综合需要与可能,建立一个满足社会经济发展和人民生活需要的城市系统;同时必须考虑城市环境承载力和城市资源供给力,将城市的资源环境消耗确定在一个合理的限度之内。
根据研究目标设立了两个决策作用点:城市交通环境承载力和城市资源供给力。城市环境承载力即城市环境对污染承载能力;城市资源供给力即城市的资源(包括土地、淡水、森林、能源等资源)对城市发展的供给能力。对于任何区域,按照可持续发展的要求,城市的资源利用和城市的环境污染都是有一定限度的,超过限度将制约社会经济的发展。
4.规划确保城市生态系统持续发展
城市生态系统的特点与自然生态系统相比,城市生态系统具有以下特点。第一,城市生态系统是人类起主导作用的生态系统。城市中的一切设施都是人制造的,人类活动对城市生态系统的发展起着重要的支配作用。与自然生态系统相比,城市生态系统的生产者――绿色植物的量很少;消费者主要是人类,而不是野生动物;分解者微生物的活动受到抑制,自然的分解功能不强。第二,城市生态系统的物质和能量的流通量大、运转快,是高度开放的生态系统。城市中人口密集,城市居民所需要的绝大部分食物要从其他生态系统人为地输入;城市中的工业、建筑业、交通等都需要大量的物质和能量,这些也必须从外界输入,并且迅速地转化成各种产品。城市居民的生产和生活产生大量的废弃物,其中的有害气体必然会飘散到城市以外的空间,污水和固体废弃物绝大部分不能靠城市中自然系统的净化能力自然净化和分解,如果不及时进行人工处理,就会造成环境污染。由此可见,城市生态系统不论在能量上还是在物质上,都是一个高度开放的生态系统。这种高度的开放性又导致它对其他生态系统具有高度的依赖性,同时会对其他生态系统产生强烈的干扰。
5.城市规划工作中生态建设应该遵循的原则
1)生态优先,体现以人为本:
鉴于城市生态环境问题日益突出的矛盾,城市生态应该把净化大气、保护水源、缓解城市热岛效应、维持碳氧平衡、防风防灾、调节城市小气候环境等生态功能放在首位;并应从满足人体尺度,为人类提供方便,增加生活情趣含量以及观赏休闲等需求作为建设重点;从偏重于视觉效果转向注重人体身心健康角度综合考虑,强调人居环境,体现以人为本、人与自然相互协调。
2)师法自然,注重生物多样性
通过建立稳定和多样化的植物群落,达到传承文明,师法自然,景观多样,应接不暇的效果。充分利用树种资源和生态位资源,形成不同类型的城市生态系统,既满足人们不同的文化和生活需求,又为不同生物提供生存繁衍的生态环境,促进生物多样性保护。
3)系统优先,强调整体效果
科学配置,完善城市生态的类型和布局,最大限度提高系统生态总量,发挥城市生态环境的最优效益,实现生态系统各子系统的相互协调,充分提高整个城市的总体功能。
4)因地制宜,突出本土特色
根据不同地段的自然条件、生态环境质量,确定适宜的环境结构,选择应用具有主导功能特点的构思,进行城市生态环境的合理布局。借鉴本土建筑特别是建筑群落的优点,突出生态建筑群落模式的特点,完备优化城市结构。
结束语
城市规划与建设是人类在地球生物圈的重要活动,生物圈为人类提供了生存和发展的环境。生物圈中的各种生态系统都与人类的生存和发展息息相关。人们在开发和利用生物圈中各种资源创造物质财富的同时,不能忽视生态系统自身的特点和生态规律,不能忽视人类活动对各种生态系统造成的胁迫效应和影响,更不能将充满生命的生物圈简单地看作人类的资源库和蓄污池。人们在城市规划和建设中在利用自然资源的同时,要尊重自然、善待自然、按生态学规律办事,才能使大自然赐予人类的宝贵财富能够被人类持续永久地利用,才能使人类与大自然和谐共处,持续拥有这美好的地球家园,实现人类社会的可持续发展。
参 考 文 献
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关键词:绿色建筑;生态城市;科学规划
人居环境的建设是城市化进程中的城市发展的必然途径,对最重要的城市构成要素――建筑来说,由传统高消耗型建造模式转向集约高效的绿色节约型发展模式,即发展绿色建筑是提高中国社会发展效率与节约城市建设、运行成本、针对社会转变选择的必由之路,也是后工业时代当今世界建筑发展的必然趋势。因此绿色建筑是现代社会建设生态城市、节约型城市及循环经济的重要的存在基础和影响要素,它影响着城市生态系统安全与功能稳定的组织结构,参与着城市生态服务能力的效率变化,并起到提高生态人居系统健康质量的作用。
绿色建筑不是独立存在的,作为城市的核心构成要素,它涉及城市生态系统。城市生态系统的高效存在与服务功能的稳定性是发展绿色建筑的核心基础,也是绿色建筑设计与建造技术应用的前提条件;它涉及科学的规划理念与方法的改变,绿色建筑规划的前提是基于相关的科学的规划方法――生态规划;它涉及新的涉及逻辑与方法,绿色建筑设计在常规的设计内容之前需完成绿色建筑的生态策略设计;它涉及各类生态技术、绿色建筑的实现离不开技术的支持,但绿色建筑并不是技术堆砌的建筑;它还涉及绿色建筑的评估,运营管理及经济性。
规划、设计阶段存在的问题
在发展中国家,由于全球经济竞争压力往往导致以牺牲环境与资源为代价追求短视的利益与效益,所以不能恪守严谨的科学规范对未来负责,不能履行可持续发展的责任与义务。中国的发展也同样面临这样的问题。
城市现状存在背景是推动绿色建筑科学发展的主要障碍所在
如人居系统与自然系统的关系问题,城市生态系统安全问题,健康的生态人居环境问题、资源浪费与效率低下问题、城市功能定位与布局问题、城市无序扩张与蔓延问题、城市建设成本与质量问题、城市土地利用板结问题、城市绿地系统功能与生态效益问题、历史人文资源保护问题。
规划技术落后的问题
由于在中国城乡规划发展中长期以来缺少科学指导,加上高速成长性的城市化进程,生态系统退化与生态破损成为城市化高速发展的生态安全后遗症,这是人类社会必须承担的生态代价与补偿责任。面对这些问题,原有的规划技术体系与现代社会发展需求存在着很大的目标差异,也存在着不小的能力差距与面对现实的滞后问题,这是阻碍绿色建筑推广与落实的基础性问题。
绿色建筑恰恰是人类社会主动觉醒,修正人类从工业社会文明所形成的人与自然竞争、对抗的意识、转向后工业社会文明所主张的人与自然和谐、共生共存、天人合一原则的重要行为方式和理念认知。
生态观念的误用
在日常生活中,常会看到生态观念的误用问题。比如认为生态状态的好坏就是绿地的多少,实际上绿地只是环境因素之一,但环境不仅限于绿地,不能单以绿地指标来衡量,它还包括水域及其它生物资源。我们通常把水景作为良好生态景观的标志,但河流整治后的砌衬却隔绝了水系与周边环境的沟通,稍好的情况是将堤岸砌筑成梯级,动物可跳跃跨过,同时形成生物空间。再如,城市道路建设经常阻断周边的环境。在这种情况下应设置动物跨越通道。
科学规划与绿色建筑的关系
建筑存在于城市之中,没有科学的城市规划,绿色建筑就失去了存在的外在条件。城市现状问题在前面已说明,而在以往的城市规划中,城市生态研究仅仅作为规划编制中的过程参考,缺少在不同尺度上对城市生态安全系统、生态系统容量能力、生态承载的分析作为编制规划的科学量化依据,也由于人为活动趋利的共性趋同作用,使得城市从中心区到副中心区的板结扩散,将城市生态系统结构肢解得肢离破碎,导致城市中心区域组织系统结构致密且高密度的聚集,同时也使城市边缘的城镇体系趋向于仿效中心城区的高密度建设模式。城市规划多从土地及空间资源配置出发、注重城市功能及交通优先,这种规划多以人的需求为核心,往往具有一定的片面性,较难形成良好的城市生态环境。一个又一个失控的摊大饼式城市规划不断出现,作为城市区内和城市边缘系统自然生态优化资源的湿地、河岸、湖泊、水库、林地、古寺庙周边以及森林山地成为商业建设项目抢占目标,随之进行破坏性建设,成为绿色建筑实施的根本障碍。
绿色建筑的重要目标是最大限度地利用资源,最小限度地破坏环境。在城里人想出城,城外人想进城的当代居住消费欲望的驱动下,对于自然资源的消费对城市系统周边生态功能维护、城市土地利用和城市生态保护与调控都产生了极其不利的负面作用。因此,科学的规划成为绿色建筑的前提与依据。
绿色建筑是现代生态城市、节约型城市、循环经济城市建设的重要影响和存在要件。它影响城市生态系统的安全与功能、组织、结构的稳定,对提高城市生态服务能力的变化效率和人居系统健康质量起着重要作用。城市生态系统的高效存在与服务功能的稳定性是发展绿色建筑的基础,也是绿色建筑设计与建造技术应用的前提条件。因此,绿色建筑与生态规划之间联系密切,互为依存。
绿色建筑的发展需要生态规划作为科学的核心指导原则与保障的前提依据。在城市中绿色建筑不是一个人类对抗自然力而建造的人居孤岛,绿色建筑是人类寻求与自然亲密和谐、共存共生的乐园。绿色建筑离开生态规划既失去自身的环境依据,也失去了参照的系统依据。
绿色建筑是生态规划在城市中实施的重要载体。绿色建筑的存在与发展不仅需要绿色建筑技术为条件,绿色环保新材料为方法,还需要应用生态规划作为指导各项规划编制、政策法规完善、编制绿色建筑标准的核心依据。这才能够使绿色建筑推广拥有保障的综合环境与条件。
绿色建筑规划涉及的阶段包括:城市规划阶段和场地规划阶段。在城市规划阶段的生态规划为绿色建筑的选址、规模容量提供依据,并随着城市规划的总体规划、详细规划及城市设计不断深入,具体落实到绿色建筑的场地。绿色建筑的场地规划是在城市规划的指标控制下进行生态设计,是单栋绿色建筑的设计前提。
参考文献:
[1]中国建筑科学研究院.绿色建筑文集M.北京.中国建筑工业出版社.2005.
[2]李路明.绿色建筑评价体系研究D.天津.天津大学.2004.
[3]西安建筑科技大学绿色建筑研究中心M.绿色建筑.北京.中国计划出版社.1999.
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关键词:园林景观;优化设计;生态园林
Abstract: the landscape in the way of sustainable development depends on the ecological landscape. In landscape ecology in the "plaques", "assembly" and "the matrix", "node" concept, landscape ecology garden green space system for the city of the whole picture provides the means, the botanical garden space and the whole city landscape connected, endowed with new connotation. In this paper, the landscape ecological design and sustainable development are briefly described, provide the reference for colleague.
Keywords: landscape; Optimization design; Ecological garden
中图分类号:K928.73文献标识码:A 文章编号:
1城市景观生态的特点
从景观生态学的角度来看,城市景观设计的对象是具有特殊属性的生态系统,人是城市生态系统的主体。由于人的作用,城市生态系统改变了自然生态系统的属性,其物理环境结构和物质能量流发生了迅速的变化,系统的自然调节净化机能受到巨大影响。因此,城市是典型的以人类干扰为主的景观,是一种连续动态变化的特殊景观,其自发的过程是自然景观的破坏和人工景观要素的扩大。其景观结构的具体表现为:工业斑块数量增多,环境污染源增多,面扩大;内部绿地和水域等环境资源拼块锐减;城市建筑急剧膨胀并向郊区扩展,取代农田基质和绿地斑块;城市景观的平均净生产力是负值,比其它任何景观斑块却更具有依赖性,需要依靠廊道运输大量能源来维持正常运转。可见城市景观的自发发展具有日趋恶劣的趋势。
2城市景观生态设计的原则
2.1 整体优化原则
城市景观是城市尺度上是一系列生态系统组成的具有一定结构与功能的整体,在设计中应把它作为一个整体来分析和研究,达到整体最佳状态,实现优化利用。在把握城市总体景观结构的基础上对于城市中的自然绿地、水域等环境资源拼块的分布和发展趋势要做系统的调查分析,以此作为宏观基础来对城市广场、公园、绿地等中观的城市景观要素进行指导和协调。
2.2 异质性原则
异质性是景观的重要属性,景观空间异质性的维持与发展是景观生态规划的重要原则。
2.3 多样性原则
景观多样性是描述生态镶嵌式结构的拼块的复杂性、多样性,可以采用多度、均匀度、镶嵌度和连通度等加以描述。生态学的研究表明,生态系统内结构和物种多样性有利于系统抗干扰能力的提高,有利于系统的稳定和发展。景观设计中的多样性原则体现在以下几个方面:景观拼块结构的多样性,即城市中各种景观资源及其相互作用的机制应尽可能多样化,以利于城市生态系统的运转;城市景观生态元中生物分布的多样性;城市景观生态元空间形态及承载行为模式的多样性。
2.4 景观个性原则
每个景观都具有与其它景观不同的个性特征,即不同的景观具有不同的结构与功能,这是地域分异客观规律的要求。地域性因素直接影响到城市景观设计的对策和方法,城市的气候、水文、地理、土壤、植被、动物、微生物等地域性,自然条件是因地制宜设计的基础。同时,根植于地域的文化传统与文化遗迹也是生态系统的一部分。
2.5 遗留地保护原则
城市生态系统是扎根于土地之上的,地域性因素直接影响到城市景观设计的对策和方法。城市的气候、水文、地理、土壤、植被、动物、微生物等地域性自然条件是因地制宜设计的基础。同时,根植于地域的文化传统与文化遗迹也是生态系统的一部分,一定要绝对保护自然保留地和宝贵的历史文化遗迹。
2.6 生态关系协调共生原则
指人与环境、生物与环境、生物与生物、社会经济发展与资源环境、景观利用的人为结构与自然结构及生态系统与生态系统网的协调,把社会经济的持续发展建立在良好的生态环境基础之上,实现人与自然共生。
2.7 综合性原则
景观是自然与文化生活系统的载体,景观生态规划需要运用多学科知识,综合多种因素,满足人类各方面的需求。以上原则都可以直接借鉴于城市园林规划设计中,提供理论上的指导。当然,这些原则并不是在每一块绿地都能得到体现,不同园林绿地有着自身的特殊性,需加以考虑、应用的生态学原则也必然有所不同或侧重。如:风景区规划要特别注意多样性原则、生态关系协调原则的应用,在此前提下尽可能考虑其它原则;大环境绿化及城市绿地系统规划,首先考虑的是整体优化原则及多样性原则;而名胜古迹和纪念性园林规划则应更多地考虑遗留地保护原则、景观个性原则。
3城市景观生态设计的方法
由于生态化设计的特殊性和系统性,照搬城市规划和城市设计的方法是不完全适用的,城市景观的网络生态化设计应该在根本上从景观生态出发。
3.1 廊道的构建
廊道是指不同于两侧基质的狭长地带,也就是一个线状或带状的斑块。城市中的公路、铁路、河流、各种绿化带、林荫带均属于廊道。廊道在很大程度上影响着景观的连通性,也影响着拼块间物种、物质和能量的交流。城市廊道网络的构建不仅仅是道路和绿地系统的规划,它奠定了城市生态系统的基本空间格局,是整个城市生态系统各景观生态元相互作用的通道,直接影响到生态系统的运行效率。例如:方向和规模恰当的廊道可引人自然气流,改善局部气候环境,也可以阻挡风沙或寒流。再如:控制廊道对拼块的干扰,可以控制拼块的发展趋势,从而保护自然资源拼块,协调人工景观拼块的发展。以“廊道”的概念来设计城
市的基本生态网络,可以不再局限于仅以人的需求为出发点的城市空间和交通层面的规划,保证城市生态系统的有机性。廊道网络的构建应遵循整体性和地域性原则,并预留动态发展的弹性空间。
3.2 景观生态元的分级
景观生态元的分级并不是仅仅依据其自身的规模或面积而定,一般可分为三级。对于城市的生态环境系统有较强的调控影响能力的景观生态元为一级,如城市级中心绿地公园,规模大的自然水体及绿化带等。相对而言对城市生态环境影响较小,但对局部环境有较强调控作用的为二级,如小区级的游园、绿地、林荫道等。对局部微环境调控能力也较小的为三级,如以铺地为主的活动广场等。景观生态元的分级有两方面的作用:第一,为景观生态元的配置提供依据,使城市景观不仅在功能和视觉上布局合理,生态调控容量也张弛有致,不致出现盲区。第二,为景观生态元的进一步细化设计提供依据,对生态调控量大的景观生态元,应尽量控制人的干扰,保持其局部系统的多样性和稳定性,最大限度地发挥其调控作用。而生态调控容量小的景观生态元往往功能性较强,人为干扰多,应在满足人的需求的同时防止负面效应,并借助廊道和相邻景观生态元的作用来强化调控能力。
3.3 景观生态元的配置
景观生态元的配置对于城市生态系统有着重要影响。R.T.T.Foreman和MichelGodron对宏观尺度的景观格局提出了基础格局和最优景观格局的模式:保留生态学上具有不可替代意义的大型自然植被拼块用以涵养水源,保护稀有植物;有足够宽的廊道以保护水系和满足物种、能源的流动;在开发区或已建成区内用小的自然资源拼块和廊道以保证景观的异质性。这种集聚间有离析的景观格局对城市景观生态元的配置有直接的借鉴意义。廊道网络的节点是廊道的交结区域和物流、能流的源或汇,其空间可达性和生态调控的辐射性都很强,因此景观生态元的位置与廊道网络节点相耦合,可更好地发挥其美化和生态的效能。同时,景观生态元在廊道网络节点上的布置应参照最优景观格局的模式,级别大小相间,物流、能流高效畅通,生态调控容量互补,从而分担人为干扰的压力和生态变化的风险,确保各个景观生态元融入城市生态网络,提高整个城市生态系统的自我调节能力。
4生态园林设计的景观生态表现
(1)城市绿地分布要均匀、合理,形成一个由绿地、绿廊、绿网构成的综合绿地系统。扩大城市公共绿地的服务半径,特别是城市中心区、旧城区和居民区应该加强绿地建设,让更多的市民都能受益。
(2)规划设计要做到“因地制宜,突出风格,风格多样,量力而行”,尊重当地原有的地形、地貌、水体和生态群落,尽量采用和保留原有的动植物和微生物,引入植物要与当地特定的生态条件和景观环境相适应。硬质铺装要少而且要使地面水能充分渗透到地下,加强生态系统的稳定性和自身维护能力,还能节约大量的维护费用。
(3)植物配置要形成以乔木为主,乔、灌、藤、花草相结合的复层混交绿化模式。以“林荫型”绿化为主导,加大道路、小区、游园及广场的遮荫效果,增加绿化地的色彩,为市民提供距离合适,景观优美,绿化充分,环境宜人的生活和工作环境;变“平面型绿化”为“立体型”绿化,扩展绿化的范围,发展垂直绿化、屋顶绿化、阳台绿化,加强植物新品种的开发、研究和应用,增加城市绿量,美化城市景观,构造城市空间的多层次绿化格局。
篇7
关键词:城市生态环境;园林设计
Abstract: this article from the urban ecological environment and urban landscape design of the landscape design of getting to know the urban ecological environment influence.
Keywords: urban ecological environment; Landscape design
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
一、城市生态环境
城市是地球表面物质和能量高度集中和快速运转的地域,是人口、产业最密集的场所, 是以人为主体的环境系统。按上述定义,城市居民与其周围环境的相互作用所形成的结构和功能关系,称城市生态。特定城市区域中, 城市居民与城市环境的统一体以及这个统一体中进行物质能量流动的因素,称城市生态环境。所以城市生态环境也是空间实体。城市中进行物质能量流动的因素有自然环境因素( 又称生命维持系统) 和社会经济因素( 又称人类活动系统)。所以城市生态环境由自然生态环境和社会经济环境以及沟通自然、社会、经济的各种人工设施和上层建筑( 合称人工生态环境)组成。这些组成成分, 通过生命代谢作用、投入产出链、生产消费链进行物质交换、能量流动、信息传递而发生相互作用,互相制约, 构成具有一定结构和功能的有机联系的整体,称城市生态系统。它是城市居民与其环境相互作用形成的复杂的网络结构,所以城市生态系统是以人为中心的城市环境系统(Miller,1979), 或称城市生态环境系统。可见城市生态环境与城市生态系统没有本质上的区别,只是研究的侧重点有所不同:城市生态系统研究侧重网络结构关系和调控机理;城市生态环境研究侧重环境特征、要素结构功能的变化, 以及污染物的环境行为和效应。城市生态环境是城市生态系统的基础和条件, 城市生态系统是城市生态环境高一级的综合。人是城市生态环境的建造者, 人也是城市生态环境中的一员。人的生命活动是环境中能流、物流的一部分,参与城市生态环境的物质循环和能量流动,受自然规律的制约。人是城市生态环境的主宰者, 支配城市生态环境的发展方向和速度, 对城市生态环境起调节控制的作用。但人不能超越一定时期中城市生态环境的容量而无节制地发展, 否则将受到环境的报复。人还是城市生态环境中生物系统的主体,是城市物质能量的主要消费者, 同时又是生产者, 参与生产经营,创造物质财富, 参与物质财富的分配、交换与消费。人一方面进行物质的再生产; 另一方面也进行自身的再生产,保证社会的延续和发展。
1、城市生态环境具有整体性。城市生态环境由自然、经济、社会三个部分交织而成。组成城市生态环境的各要素、各部分相互联系,互相制约, 形成一个不可分割的有机整体。任何一个要素发生变化都会影响整个系统的平衡推动系统的发展,以达到新的平衡。
2、城市生态环境是一个开放性系统。其物质能量的恒定需要与系统以外的环境进行广泛的交换。原材料、燃料要输入,产品、废物要输出, 城市生态环境系统的稳定性既取决于环境因素的容量,也取决于与外界进行物质交换和能量流动的水平。
3、城市生态环境具有一定的负荷能力。城市生态环境的负荷能力是有限的,超负荷则生态平衡被破坏, 说明城市生态环境的脆弱性、平衡的不稳定性以及在一定限度内的可以自我调节的功能。城市生态环境在长期演变过程中逐步建立起自我调节系统,可在一定限度内维持本身的相对稳定。城市生态环境具有较强的人工调节功能, 对来自外界的冲击能够通过人工调节进行补偿和缓冲, 从而维持环境系统的稳定性, 但这取决于人工调节的合理和适时。环境容量愈大,调节能力愈强,环境系统愈稳定。
二、城市园林设计及其原则
城市园林的设计就是要以复合生态系统理论为基础, 运用植被、工程、艺术等技术方法, 使自然环境与城市环境相融合,形成人与自然地和谐的城市园林环境, 达到改善城市环境生态系统功能,提高人居环境质量, 构建人、社会与自然完整和谐的系统。生态设计并通过物种多样性、景观多样性、功能多样性和空间场所的多样性达到城市环境的生态稳定性,景观优美性和生活舒适性。
城市园林设计必须遵守以下原则:
1、宏观与微观统一
要科学的规划,把项目规划放到整个城市规划或区域规划中,关注构景各要素与园林整体之间的协调统一;园林绿地与整个城市绿地系统之间的协调统一;园林建筑与小品在形式体量尺度色彩质地上必须服从周围环境需要,与其他景物协调统一 整体布局要主次分明前后呼应烘托对比,使景物相得益彰
2、 天人合一
在规划设计园林绿地景观时,要始终以人为本,协调好人与自然的关系,使人与自然界的植物 动物微生物及环境因子组成有机整体,体现生物多样性 要以植物学景观生态学人居学社会学美学等为基础,遵循生态原则,充分利用自然景观进行城市景观生态建设 尽量减少对自然的伤害,减少对环境的破坏,达到人与自然的和谐共生 把可持续发展思想和生态学原理运用于城市园林的设计和规划之中建设的目的也由生存的层次向心理和精神上的愉悦发展,甚至是对美和情的追求方面迈进 追求一种优雅放松生态安全并有强烈归属感的景观风貌符合人与自然相协调的规划设计理念,既是时展的产物,更是时展的需要
3、 因地制宜
特色是园林绿化设计中非常重要的一环,必须根据不同地域的气候特点 居民生活习惯和对户外活动的要求不同做出不同设计由于北方四季分明,冬春风沙大,因此绿化首先从防护功能出发,充分考虑冬季防风,降低风速,防尘的效应;夏季应考虑通风,遮荫降温的作用,应以乔 灌草为基本形式,并有一个合理的配置比例,楼间绿地应有足够的遮荫乔木。
三、园林设计对城市生态乎衡中的影响
建立良性的园林生态系统,主要是以绿色植物为主体,建造具有适应城市环境,具有净化能力的城市森林、风景区、工业区、居民区的绿化系统,作为治理污染,提高环境质量的主要措施之一。在生物圈中园林生态系统具有一定的特殊地位和功能,树木和绿地复盖区以及城市里的公园,城市周围的森林,是调节城市气候防止大气污染的最好因素。园林植物的功能是:
1、调温调湿作用 城市里的热污染,这种人工热源作用可以通过园林树木的蒸腾作用来调节,蒸腾消耗热量,降低温度,增加空气湿度,据实地监测数据,绿化区比无绿化区最高降温3.5℃,湿度最大值出现在上午8时,绿化区比无绿化区增加3 %,日平均最大增温为13 %,可见园林植物对调温调湿功能明显。
2、吸收有毒气体 城市园林的气体交换能吸收一定量的污染物质,降低其浓度,对空气中含有的二氧化硫、氢氟酸、氯气等以及金属尘粉有吸收、阻挡、过滤的作顺,试验证明绿化街道上树下距地面1.5米高处空气含尘粉量与同一街道未绿化地降低56.7%。此外,空气中含有浮游微尘物,有杆菌、丝状菌、球菌、芽茵等病菌,严重威协人体健康,而许多园林植物能分泌“植物杀茵素”有杀菌能力,如1公顷柳杉每年可吸收720公斤二氧化硫,能吸收汽车尾气中的一氧化碳,氮氧化物,碳化氢等有害气体。
3、减尘带尘作用 工业城市大量金属瓢尘排入大气中,对人体健康威胁很大,如种植草坪覆盖地面,既美化环境又能减少灰尘污染,如种茂密的野牛草,其叶面积为其占地面积的19倍,草坪根部与地而牢固结合,有效防止起尘和降尘的二次污染,园林植物的茎、叶具有绒毛起滞尘作用。
4、 园林树木对风的影响。城市热岛强度增大,热空气上升,此区域称为低压区。城市内的绿化覆盖率可降低城市风速,较郊区低13%-30%。城市园林绿化可产生有效抑制风沙的作用。据北京林业大学研究,北京解放初期绿地很少,春季风沙严重,每月有8-16次之多,解放后大力开展绿化造林,北京市绿地面积迅速扩大,60 年代时的北京春季风沙大幅度减少,平均每月不足3次,可见城市园林绿化可起良好的生态作用,产生“绿化效应” ,可抵消或减弱“城市岛热”和“城市沙漠”的现象。此外,城市园林绿化还有降低噪音,涵养水源,保持环境安静舒适等功能,因此从生态学观点出发,城市园林应以绿化为基础,大力植树种草,从根本上改善和提高环境质量。
参考文献:
唐婉屏. 简论城市园林生态系统. 沈阳农业大学学报, 1988, 19(4): 46-49.
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关键词:建筑设计;生态学理念;应用
Abstract: In the architectural design, ecological concepts into building system, build an ecological construction system well; make the building system in harmony with the overall ecological environment, ecological construction is the development direction of future.
Key words: architectural design; ecology; application
中图分类号:TU2文献标识码:A文章编码:
1、生态学及生态建筑
生态学是研究生命系统与其周围环境系统之间的全部关系的学科。生态学认为任何大小的空间内的生物和非生物成分通过物质的循环、能量的流动和信息的交换而构成一个开放的具有自我调节功能的有序整体,即生态系统。依据生态学的基本观点,建筑必须考虑人类整体以及自然整体的生存和生活。从这样的观点出发,建筑与其周围的环境是一个有机的整体,是周围整体环境中的一个环节,建筑物对其周围环境的影响应当控制在生态系统的自我调控能力之内,使得整个生态系统处于良性循环的状态,使得建筑物与周围的环境处于和谐状态,一言以蔽之,即实施生态建筑。这样的建筑以整体和谐、高效环保、 灵活性强为其根本特点,因此,生态建筑在设计的时候,必须遵循如下原则:
首先,整体设计。这一原则要求我们在做设计的时候,应当从生态整体的观点出发,使得建筑物与自然环境、社会人文环境以及经济环境之间达到和谐共生, 成为一个有机整体,使得人、建筑、环境构成一个良性循环的系统。
其次, 高效无污染。这一原则是前一原则的延伸。提高能源的利用效率,采用对自然环境以及对人体无害的材料,尽可能减少建筑物对周围环境的破坏,以最少的非再生资源消耗换取最大的使用价值,即舒适健康的人居环境,这是生态建筑最基本的要求,也是生态建筑最为显著的特点,贯穿于建筑的始终。
再次,灵活多适。由于建筑系统在其全寿周期内,与周围环境存在着相互作用的关系,这种相互作用会随着时间的变化而变化,同时建筑物的功能在这个周期之内也会发生变化,为了避免过早废弃,需要建筑师采用 “适应性改变”、“灵活性设计概念”、“长寿多适概念”以及“合理废弃概念”等策略,以使建筑物能够适应未来的变化。
2、生态建筑的基本特征
生态建筑的环境要有洁净的空气、水源与土壤不受到不良自然环境的危害, 也不易遭受自然灾害的侵袭,基本特征如下:
2.1建筑物要尽量保持和开辟绿地。在建筑物周围种植树木防风、遮荫,改善景观,保持生态平衡。重视室内空气质量,保持新风在室内的流动。
2.2建筑物的资源、能源和其他消耗至最低程度。建筑物应该充分有效地使用水、能源、材料和其他资源。尽量利用清洁能源(如地热与太阳能、水能、生物能和风能 ),保护与改善自然环境。在满足人们的健康、舒适、安全使用的情况下降低消耗、节省资源。
2.3建筑物应有合理的朝向布局,以充分利用太阳能。建筑物的形体布置合理, 应减小建筑物的体形系数,以减少采暖与制冷能耗,建筑物的围护结构应该采用高效保温隔热构造,并具有良好的自然采风系统以及充分的自然通风条件; 建筑物内的房间设置、布局恰当,既满足使用舒适度,又节省能源。
2.4回收并重复使用资源。从旧有建筑物中拆除的建筑材料,如砖石、钢材、木料、板材和玻璃等,尽可能保护好,根据不同情况,力求回收利用,做到建筑材料―――建筑―――建筑材料―――新建筑的良性循环。
3、从生态学的角度出发进行建筑设计
一个生态系统,如果结构和功能受到损害,生命维持系统瓦解,就会引发生态危机。城市生态系统亦然。一个优化的城市生态系统除要求功能多样,以提高系统的稳定性和自调节能力,还要求各项功能协调,系统内耗最小,这样才能达到系统整体的功能效率最高。因此一栋建筑的设计, 甚或是一个街区设计就要考虑城市生态系统的各个要素,处理好局部与整体的关系,尽量增加局部的自然生态要素,并且与特定的气候及地理环境相适应,这样才能有利于城市生态系统的能量流动和物质循环,减少城市系统循环的梗阻, 维持城市生态系统的动态平衡。生态学研究问题和解决问题的方式,是把问题的各个要素放入一个整体系统内,并以相互联系的方式来对待,问题的最终解决不是单一地消灭或改变其要素, 而是达到一种系统内的平衡。受这种思维方式的启发, 建筑设计, 也应当把设计放到整个城市生态系统当中,对历史、文化、经济、社会、气候、地形、心理行为等要素加以考虑,把问题与答案、思考过程与设计结果放在整个系统内,动态地研究或探讨它,以寻找最佳设计方案。这就是作为生态学角度进行建筑创作的整体方法论。( 图 1)
图1生态学角度的创作方法论图解
城市生态系统除具有生态系统的某些特征外,又具有人为性、开放性、复杂性等特点。城市的开发建设与建筑活动要兼顾这两方面的特性,使人工系统与自然系统协调,使建筑与城市生态系统协调,城市生态系统与大自然生态系统协调, 从而使建筑环境与城市环境获得可持续发展的前景。
首先,建筑设计中的重要工程处于一定的自然生态系统之内,应注意保护自然景观,特定地段的物种多样性, 创造自然开敞的绿地系统,并与当地的气候和地形相适应, 注意节能。自然景观的破坏是一个无法修复的不可逆过程,有效地利用自然景观资源远比破环它更经济,更容易形成特色。城市物种本已贫乏,保护犹不及,更不应毁坏。创造自然开敞的绿地系统,为生物提供繁衍之地, 增加人类对于自然的可达性和亲密性, 同时也能调节城市的微气候。
其次,建筑设计处于特定的人类文化系统之中,要注重社会、历史、经济、文化、心理行为等要素的继承和创新。这与近年来所探讨的文脉的继承有类似之处,只不过本文是借用生态学的研究方式,从系统论的观点出发,把这些要素放置到一个动态系统之内,来考虑建筑设计在这个系统中的操作过程。建筑设计不应当消灭或改变这些要素而是要进行创新和重组,疏导原系统的梗阻,降低原系统的内耗,达到系统内的新平衡。当代人常会感到环境的混乱不定和无归属感,这是由于建筑与环境设计和文化诸要素割裂所致。
4、生态建筑设计方法
4.1建筑与人和谐共生
在设计中强调以人为本,决不是“人类中心论”。建筑活动的主要目的是为人类生产、生活提供健康、无害、舒适的环境。建筑应满足人与自然的和谐共生,利用自然条件创造优美的外部视觉景观,改善室内环境品质,提高舒适度,降低环境污染。满足人们生理和心理需求,才是绿色生态建筑的基本内涵。
4.2建筑与自然环境共生
在对建筑物进行规划设计时,首先要遵循这一原则,即尽可能尊重和保留有价值的生态要素,尽量少地干扰和破坏自然环境,使建筑环境与自然环境融合和共生。设计时,必须尊重这些自然因素,必须考虑建筑物对这些因素所可能造成的影响,根据这些因素的本质特性,科学地确定建筑面积,因地制宜,设计合理的建筑类型,选用对周围生态环境干扰少的建筑材料,减少对水资源的破坏和污染,全方位考虑建筑绿化,降低能源消耗,以使得设计出的建筑物对这些自然因素的影响降至最小。
4.3建筑与社会环境和谐
建筑物在与自然环境共生的同时,还必须与社会环境和谐,因此,在建筑方案设计之前,必须对当地的风土人情、地域景观、审美品位进行详细的调查,在此基础上,选择恰当的建筑语言,设计恰当的空间形态,使建筑物在其全寿周期内,对当地的地域景观、传统建筑能够起到保护和发展的作用,对居民原有的生活方式能够起到保持作用,对土地、能源、交通不形成压力作用,能够让居民参与建筑设计与街区更新过程,保持地域的恒久魅力与活力等。
5、我国生态建筑发展存在的问题
5.1 缺乏对生态建筑的正确理解
生态建筑的概念国内外学术界有许多不同的解释,但核心的内容是根据当地的自然环境,运用建筑学、生态学的基本原理,合理安排组织建筑与其他相关因素的关系,使建筑物与其周围环境成为一个有机的结合体,同时具有良好的室内气候条件和建筑物的自我调节能力,并具有节地、节水、节能、减少污染、延长建筑寿命、改善生态环境等优点。但是有人认为只要将建筑物周围加一些绿化就是生态建筑,在建筑物内部点缀一些植物就是生态建筑,建筑物单纯的节能就是生态建筑,还有人认为建筑的平面将来有重新划分的可能就是生态建筑等等。
5.2 缺乏对农村生态建筑的系统研究
我国作为发展中国家生态建筑的系统研究不平衡,其中城乡的差别较大。目前各个学科研究的重点大多局限在比较发达的城市,缺乏对农村居住环境的系统研究,特别是东北地区。大部分的研究都从本学科(生态学、 环境学、 城市规划学、建筑学、农业建筑学)的专业角度出发,虽然研究的内容较为丰富,但是各个学科之间没有很好的结合起来进行深人的研究,特别是如何在特定地区将人居环境与植物环境工程结合起来是函待解决的课题。
5.3 缺乏生态建筑的广泛实践
目前,我国建筑界发表了许多关于生态建筑的论文,这些论文对于宣传可持续发展的思想、推动生态建筑的发展起到了一定的积极作用,但绝大多数的论文都停留在关于生态建筑设计的理论框架、设计原则及生态学理论对建筑学的指导、国外先进生态建筑的经验介绍,缺乏实际工程实践模式、计算机模拟、环境效果的测试分析。
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关键词:城市景观 优化设计 生态园林
景观生态学是一门新兴的学科,是地理学与生态学交叉形成的,研究景观生物群落与主要环境条件之间错综复杂的因果反馈关系的学科,研究景观结构单元的类型组成、空间格局及其生态过程的相互作用,强调空间格局、生态过程及尺度之间的相互作用,其斑块一廊道一本底理论、景观异质性理论、景观连接度及连通理论对城市生态园林建设有着重要的指导意义。生态园林是当代城市园林绿化建设发展的目标模式,它以保持生态平衡、改善城市生态环境为主导思想,讲究因地制宜,遵循生物共生、循环、竞争等生态学原理,按照各物种自身的生物学特性,充分利用空间资源,让各种生物有机地组合成一个和谐、有序、稳定的群落,创造美化、优化、净化的高质量生活环境.
1.城市景观生态的特点
从景观生态学的角度来看,城市景观设计的对象是具有特殊属性的生态系统,人是城市生态系统的主体。内部绿地和水域等环境资源拼块锐减;城市建筑急剧膨胀并向郊区扩展,取代农田基质和绿地斑块;城市景观的平均净生产力是负值,比其它任何景观斑块却更具有依赖性,需要依靠廊道运输大量能源来维持正常运转.可见城市景观的自发发展具有日趋恶劣的趋势.
2.城市景观生态设计的原则
2.1整体优化原则
城市景观是城市尺度上是一系列生态系统组成的具有一定结构与功能的整体,在设计中应把它作为一个整体来分析和研究,达到整体最佳状态,实现优化利用.在把握城市总体景观结构的基础上对于城市中的自然绿地、水域等环境资源拼块的分布和发展趋势要做系统的调查分析,以此作为宏观基础来对城市广场、公园、绿地等中观的城市景观要素进行指导和协调.
2.2异质性原则
异质性是景观的重要属性,景观空间异质性的维持与发展是景观生态规划的重要原则.
2.3多样性原则
景观多样性是描述生态镶嵌式结构的拼块的复杂性、多样性,可以采用多度、均匀度、镶嵌度和连通度等加以描述。城市景观生态元空间形态及承载行为模式的多样性.
2.4景观个性原则
每个景观都具有与其它景观不同的个性特征,即不同的景观具有不同的结构与功能,这是地域分异客观规律的要求。同时,根植于地域的文化传统与文化遗迹也是生态系统的一部分.
2.5遗留地保护原则
城市生态系统是扎根于土地之上的,地域性因素直接影响到城市景观设计的对策和方法.城市的气候、水文、地理、土壤、植被、动物、微生物等地域性自然条件是因地制宜设计的基础,同时,根植于地域的文化传统与文化遗迹也是生态系统的一部分,一定要绝对保护自然保留地和宝贵的历史文化遗迹.
2.6生态关系协调共生原则
指人与环境、生物与环境、生物与生物、社会经济发展与资源环境、景观利用的人为结构与自然结构及生态系统与生态系统网的协调,把社会经济的持续发展建立在良好的生态环境基础之上,实现人与自然共生.
2.7综合性原则
景观是自然与文化生活系统的载体,景观生态规划需要运用多学科知识,综合多种因素,满足人类各方面的需求.以上原则都可以直接借鉴于城市园林规划设计中,提供理论上的指导,而名胜古迹和纪念性园林规划则应更多地考虑遗留地保护原则、景观个性原则.
3.城市景观生态设计的方法
由于生态化设计的特殊性和系统性,照搬城市规划和城市设计的方法是不完全适用的,城市景观的网络生态化设计应该在根本上从景观生态出发.
3.1廊道的构建
廊道是指不同于两侧基质的狭长地带,也就是一个线状或带状的斑块.城市中的公路、铁路、河流、各种绿化带、林荫带均属于廊道。例如:方向和规模恰当的廊道可引人自然气流,改善局部气候环境,也可以阻挡风沙或寒流。廊道网络的构建应遵循整体性和地域性原则,并预留动态发展的弹性空间.
3.2景观生态元的分级
景观生态元的分级并不是仅仅依据其自身的规模或面积而定,一般可分为三级.对于城市的生态环境系统有较强的调控影响能力的景观生态元为一级,如城市级中心绿地公园,规模大的自然水体及绿化带等。景观生态元的分级有两方面的作用:第一,为景观生态元的配置提供依据,使城市景观不仅在功能和视觉上布局合理,生态调控容量也张弛有致,不致出现盲区.第二,为景观生态元的进一步细化设计提供依据,对生态调控量大的景观生态元,应尽量控制人的干扰,保持其局部系统的多样性和稳定性,最大限度地发挥其调控作用.而生态调控容量小的景观生态元往往功能性较强,人为干扰多,应在满足人的需求的同时防止负面效应,并借助廊道和相邻景观生态元的作用来强化调控能力.
3.3景观生态元的配置
景观生态元的配置对于城市生态系统有着重要影响.R.T.T.Foreman和MichelGodron对宏观尺度的景观格局提出了基础格局和最优景观格局的模式:保留生态学上具有不可替代意义的大型自然植被拼块用以涵养水源,保护稀有植物;同时,景观生态元在廊道网络节点上的布置应参照最优景观格局的模式,级别大小相间,物流、能流高效畅通,生态调控容量互补,从而分担人为干扰的压力和生态变化的风险,确保各个景观生态元融入城市生态网络,提高整个城市生态系统的自我调节能力.
4.生态园林设计的景观生态表现
(1)城市绿地分布要均匀、合理,形成一个由绿地、绿廊、绿网构成的综合绿地系统.扩大城市公共绿地的服务半径,特别是城市中心区、旧城区和居民区应该加强绿地建设,让更多的市民都能受益.
(2)规划设计要做到“因地制宜,突出风格,风格多样,量力而行”,尊重当地原有的地形、地貌、水体和生态群落,尽量采用和保留原有的动植物和微生物,引入植物要与当地特定的生态条件和景观环境相适应.硬质铺装要少而且要使地面水能充分渗透到地下,加强生态系统的稳定性和自身维护能力,还能节约大量的维护费用.
(3)植物配置要形成以乔木为主,乔、灌、藤、花草相结合的复层混交绿化模式.以“林荫型”绿化为主导,加大道路、小区、游园及广场的遮荫效果,增加绿化地的色彩,为市民提供距离合适,景观优美,绿化充分,环境宜人的生活和工作环境;变“平面型绿化”为“立体型”绿化,扩展绿化的范围,发展垂直绿化、屋顶绿化、阳台绿化,加强植物新品种的开发、研究和应用,增加城市绿量,美化城市景观,构造城市空间的多层次绿化格局.
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城市的形成和发展是社会经济、文化发展的结果, 20世纪,特别是第二次世界大战以来,城市规模以空前速度扩展,新城市也纷纷涌现,我国是世界上城市最多的国家之一,近几十年来,我国城市化进程很快,城市人口迅猛增加,城市作为国家和地区的政治、经济、文化中心,在促进我国政治、经济的发展和现代化建设中具有非常重要的作用 。然而城市化发展过程伴随着一系列的环境问题:大气污染、水体污染 、环境噪声、热岛现象等等。如何解决这些问题成为影响人与自然和谐发展的重要课题,推行城市园林绿化无疑是最佳的选择。城市园林绿化作为城市的一项基础建设行业,作为城市环境建设中不可缺少的重要组成部分,正在促进城市可持续发展战略的实施中发挥重要作用。
1城市园林绿化具有保护环境与资源的鲜明特征
1.1以保持自然、使生态良性持续发展为基础,使经济发展与人口、环境、资源的承载能力相协调,是可持续发展战略的基本条件。以往人类建设城市获取的主要教训之一是:使城市远离了自然,导致城市环境的严重恶化而直接制约着城市的可持续发展。它深刻地揭示了一个严酷的规律:城市中自然环境的丧失,将是关系到城市的生存与发展。因此,近年来国际社会发出了“城市必须与自然共存”的强烈呼声,强调城市人工生态系统与自然生态系统协调发展。“人类渴望自然,城市呼唤绿色”,深刻地道出了城市环境建设中所应遵循的基本准则,指出了现代化城市同以往的城市建设方针在本质上的区别,更反映了现代社会人们的普遍愿望。
1.2从城市园林绿化事业的实质及其管理部门所肩负的职能来看,城市园林绿化是对城市中原有的自然环境部分的合理维护与提高,通过人工重建生态系统的系列措施和模拟自然的园林设计手段,园林绿化更是在城市这个人工环境中对自然环境的再创造,是对园林植被(花、草、树木)这种能够塑造自然空间的资源在城市人工环境中的合理再生、扩大积蓄和持续利用。绿色是环境建设之本,城市园林绿化的空间,就是城市中主要的自然空间。园林绿化作为城市中自然空间的缔造者和维护者,其发展规模与建设质量直接影响到城市结构的改善,预示着城市的发展潜力和未来。
2城市园林绿化的生态效益及其综合功能,在城市生态系统中具有不可替代性
2.1由于城市所消耗的大量物质和能量大部来自城市以外的生态系统。因此,城市生态系统是一个不完整的、不能完全实现自我稳定的生态系统。但是,城市生态系统也具有一定的自我调节的能力,主要表现在城市植物能够进行初级生产,产生物质循环和能量流动。城市生态系统中这种弥足珍贵的自我调节能力,在很大程度上来自城市园林绿地。
2.2城市植物的这种功能通过“食物链”对城市作出的贡献是非常有限的,更多地表现为对城市环境质量的改善。城市生态系统包括城市人群、植物、动物、微生物、自然环境、人工环境和废弃物等组成部分。其中城市园林植物通过其生理活动的物质循环和能量流动所产生的生态效益;通过植物景观所构成的美化城市环境和为人们提供游憩空间对提高居民生活质量的效益;创造减灾条件(如火灾)和提供避灾场所(如地震)所产生的城市安全效益;以及改善城市投资环境和促进旅游业的发展所产生的多项经济效益,都是城市生态系统中除城市植被以外的其它生态因子所不能提供的,具有不可替代性。
2.3城市环境的改善代表着城市的长远利益,是城市经济发展的基础。从城市生态系统中园林绿化功能的不可替代性来认识城市园林绿化的重要性,应当成为现代城市建设中衡量这一行业地位的重要标准。正是由于这种不可替代性,加上园林绿化所创造的综合效益为社会公众所共享的社会公益属性,理所当然地应赋予城市园林绿化作为一项不可缺少的重要的城市基础设施的地位,因而引起城市各级领导和社会公众的密切关注和重视。
2.4城市园林绿地系统是城市生物多样性保护的重要基地。生物多样性是提高人类生存能力和改善人类生活质量的物质基础,其价值与人类的生存与发展息息相关。生物多样性的丧失是人类社会可持续发展的重要障碍。就城市而言,这种趋势尤其严峻。城市建设过程中由于人为的干预改变了原有地域的生境,尤其是造成自然生境的片断化,导致生物物种的大量减少甚至丧失,使城市生物多样性保护较之非城市地域面临更为艰巨的任务。目前我国有30%的人口生活在城市规划区,人们的生产和生活方式仍然是以对自然资源的高度消费为特征,加上城市区域原有的物种资源的流失,将使城市进一步处于人口高度集中、自然基础最为薄弱的困难境地而直接威胁到城市的可持续发展。
2.5城市园林绿化是一项具有物质文明建设和精神文明建设双重效益的行业建设。城市生态系统是以人为中心的复杂的自然——社会——经济系统。城市环境的实质含义是人类聚居的环境。城市园林绿化是以人(居民)为主要对象进行服务的事业。园林绿化产生的“生态效益”。是从改善人体生理健康的角度服务于人类;“景观效益”是从改善人的心理机能和精神状态上服务于人类;“游憩效益”则是从改善人的行为方式和行为质量上服务人类。总的目标是追求人与环境的协调,实质上是一个以人为主体的生态问题。
3城市园林绿化对解决城市化过程中环境问题的作用
3.1平衡大气中二氧化碳和氧气。绿地植物在进行光合作用时能吸收二氧化碳,释放氧气,这对地球上氧气和二氧化碳平衡起着重要作用。在城市环境中,由于人口的增加,氧气消耗大,二氧化碳浓度高,这种平衡更需要绿色植物来维持。
3.2净化空气、吸烟滞尘。城市园林绿化还能对空气中的尘埃进行过滤及吸附,以阻止空气中的异物进入人体肺部,导致气管炎、肺病等呼吸道系统疾病的产生。由于树木及草坪能有效阻挡并过滤、吸附空气中粉尘从而降低尘埃污染,因此扩建城市绿化面积对于保护生态环境有着积极的作用。据有关专家测定,每1hm2加拿大杨平均每年可吸收大气二氧化硫46kg,每1hm2胡桃林每年可吸收二氧化硫34kg,因此,城市园林绿化具有净化空气能力。
3.3减弱噪声。众所周知,由于噪音损害人们的身心健康并在一定程度上缩减人类寿命,因此,噪音已不再是单纯的扰民行为,而因其具有强烈的破坏力被列为社会公害。相关资料记载,植物的叶与枝条轻而柔软能吸收声波,宽阔高大且浓密的树丛可以减弱噪音5dB-10dB;乔灌草结构带30m宽可降低噪音3dB-5dB。
3.4改善城市小气候。城市绿林在酷热的夏季,其枝叶形成浓郁覆地,直接遮挡来自太阳的辐射热而且也阻隔了来自地面、墙面和其他相邻物体的反射热,同时 城市绿化地段有强烈蒸散作用,它可消耗掉太阳辐射能量的60%-75%,因而能使城市气温显著降低,高温持续时间明显缩短,在严寒多风的天气里,也能使温度降低较为缓和。
3.5美化城市环境。城市园林绿化一般以乔灌草相结合配置这些花、草、树木不但具有显著的生态作用,而且具有较高的观赏价值。布局合理、设计美观的城市绿地不仅可改善城市环境,而且可美化城市,使人赏心悦目一年四季五颜六色的花,千姿百态的造型,均可为城市增添几分自然美。
3.6城市园林中的植物配置。合理的植物配置不仅可以起到应有的景观价值及生态效益,而且可以减少管理费用。根据城市特定的生态环境条件,应选择一些抗污染、吸尘能力强、抗干旱、耐贫瘠、耐粗放管理的乡土植物,在“适地适树,适地适草“的基础上,再适当地引进一些适于本地生长的野生植物或外地植物。因为这些草坪草种较抗旱、耐热且管理粗放,树下遮荫的地方应选择紫羊茅、细叶苔草、粗茎草熟禾等。