北京师范大学资源与环境科学学院课程--城市生态学(1).pptx

城市生态学城市生态学康康 慕慕 谊谊北京北京 2002.0206北京师范大学资源与环境科学学院课程北京师范大学资源与环境科学学院课程7 城市园林绿地及绿化城市园林绿地及绿化7.1 城市园林绿地的生态效应城市园林绿地的生态效应 城市生态系统虽不象自然生态系统城市生态系统虽不象自然生态系统那样能承受相当程度的外界干扰压那样能承受相当程度的外界干扰压力力,通过负反响调节维持自身的平衡通过负反响调节维持自身的平衡,但仍具有一定的抗外界干扰和自我但仍具有一定的抗外界干扰和自我维持的能力这一能力维持的能力这一能力,在很大程度在很大程度上来自于城市园林绿地的生态效应上来自于城市园林绿地的生态效应 作为一个生态系统作为一个生态系统,城市在正常生城市在正常生产和消费的同时产和消费的同时,产生大量的余热、产生大量的余热、噪音和三废这些污染物质在城市噪音和三废这些污染物质在城市生态阈值限度之内时生态阈值限度之内时,城市生态系统城市生态系统有自我净化、自我消弭的能力有自我净化、自我消弭的能力,即即:7 城市园林绿地及绿化城市园林绿地及绿化通过存在于系统大气、水体、土壤中的物理过通过存在于系统大气、水体、土壤中的物理过程如稀释、扩散、挥发和沉淀程如稀释、扩散、挥发和沉淀,化学和生物化化学和生物化学过程如中和、分解与降解等到达净化的目的学过程如中和、分解与降解等到达净化的目的通过城市园林绿地的一系列生态效应通过城市园林绿地的一系列生态效应,对污染对污染物质起吸收、减弱和消除作用物质起吸收、减弱和消除作用,综合调节城市综合调节城市环境环境;从而使城市环境质量到达洁净、舒适、从而使城市环境质量到达洁净、舒适、优美、平安的要求优美、平安的要求7 城市园林绿地及绿化城市园林绿地及绿化1 现代城市绿地的沿革现代城市绿地的沿革 城市绿化有着悠久的历史。

例如我国在城市绿化有着悠久的历史例如我国在二千多年前的周、秦时代二千多年前的周、秦时代,当时的京城咸当时的京城咸阳就沿着道路种植行道树到了唐代阳就沿着道路种植行道树到了唐代,都都城长安已是城长安已是“绿荫十二街绿荫十二街,“青槐夹驰青槐夹驰道了唐朝还在长安城东南隅秦、汉、道了唐朝还在长安城东南隅秦、汉、隋代宜春园和芙蓉园的根底上大兴土木隋代宜春园和芙蓉园的根底上大兴土木,开辟了景色明媚、游乐盛况空前的曲江开辟了景色明媚、游乐盛况空前的曲江风景区在国外风景区在国外,如古罗马、古巴比伦以如古罗马、古巴比伦以及中世纪的欧洲大都市及中世纪的欧洲大都市,也都有许多占地也都有许多占地广阔、风景宜人的园林广阔、风景宜人的园林7 城市园林绿地及绿化城市园林绿地及绿化究国内外园林绿化的开展历史究国内外园林绿化的开展历史,经历了两个时期经历了两个时期:自然萌生阶段自然萌生阶段以狩猎围牧为目的的园囿以狩猎围牧为目的的园囿人工创意阶段人工创意阶段以满足达官贵人及宗教需要为目以满足达官贵人及宗教需要为目的的宫苑、寺园绿化的的宫苑、寺园绿化 这两个阶段均没有摆脱园林绿化单纯的欣赏及这两个阶段均没有摆脱园林绿化单纯的欣赏及游憩功能游憩功能7 城市园林绿地及绿化城市园林绿地及绿化 现代城市绿地现代城市绿地,很大程度上是在中古时代园林很大程度上是在中古时代园林的根底上开展而来的根底上开展而来:19世纪中叶世纪中叶,工业化开展工业化开展给西方各国城市带来了严重的环境问题给西方各国城市带来了严重的环境问题,促使促使城市园林绿地的设计与营造观念发生变化城市园林绿地的设计与营造观念发生变化:生态绿地阶段生态绿地阶段以改善城市环境状况和满足景观以改善城市环境状况和满足景观美化效应双重目的的园林绿地建设美化效应双重目的的园林绿地建设 从此从此,改封闭式的园林为开放性的公共绿地改封闭式的园林为开放性的公共绿地;改只重欣赏的硬质堆砌为师法自然的植物造景改只重欣赏的硬质堆砌为师法自然的植物造景;同时重视植物配置的生态学要求同时重视植物配置的生态学要求,注意群落注意群落稳定性与环境良性开展的最正确组合稳定性与环境良性开展的最正确组合7 城市园林绿地及绿化城市园林绿地及绿化2 城市园林绿地的生态效应城市园林绿地的生态效应净化空气、水体和土壤净化空气、水体和土壤维持大气组成成分的平衡维持大气组成成分的平衡不同类型城市绿地光合作用效应比较不同类型城市绿地光合作用效应比较7 城市园林绿地及绿化城市园林绿地及绿化l吸收有害气体吸收有害气体l有害气体虽对植物生长不利有害气体虽对植物生长不利,但在一定条件但在一定条件下下,有许多植物对他们具有吸收和净化作用有许多植物对他们具有吸收和净化作用l例如植物叶片外表可吸收例如植物叶片外表可吸收SO2。

正常植物中正常植物中都含有一定数量的都含有一定数量的S,当植物处于被当植物处于被SO2污染污染的大气中时的大气中时,其含量可为正常含量的其含量可为正常含量的510倍一般地说一般地说,对对SO2抗性越强的植物抗性越强的植物,吸收吸收SO2的能力也越强的能力也越强;阔叶树对阔叶树对SO2的抗性比的抗性比针叶树强臭椿吸取针叶树强臭椿吸取SO2能力特别强能力特别强,超过超过一般树木的一般树木的20倍倍7 城市园林绿地及绿化城市园林绿地及绿化 另外另外,夹竹桃、罗汉松、龙柏、银杏和广夹竹桃、罗汉松、龙柏、银杏和广玉兰等也有极强的吸收玉兰等也有极强的吸收SO2的能力从另一的能力从另一些实验中也证明些实验中也证明,不少园林植物对于氯气、不少园林植物对于氯气、氟化氢、氨以及汞、铅蒸气等也分别具有不氟化氢、氨以及汞、铅蒸气等也分别具有不同的吸收能力同的吸收能力 因此因此,在散发有害气体的污染源地区附近在散发有害气体的污染源地区附近,选择与其相应的具有高吸收和强抗性能力的选择与其相应的具有高吸收和强抗性能力的树种进行绿化树种进行绿化,对于防止污染、净化空气是对于防止污染、净化空气是有很大意义的有很大意义的7 城市园林绿地及绿化城市园林绿地及绿化l吸滞烟尘和粉尘吸滞烟尘和粉尘l 植物植物,特别是树木对烟尘和粉尘有明显的特别是树木对烟尘和粉尘有明显的阻挡、过滤和吸附作用。

这一方面由于枝叶阻挡、过滤和吸附作用这一方面由于枝叶茂密茂密,具有强大的减低风速的作用具有强大的减低风速的作用;另一方另一方面也由于叶子外表粗糙、有绒毛或黏性分泌面也由于叶子外表粗糙、有绒毛或黏性分泌物物,当空气中的尘埃经过树木时当空气中的尘埃经过树木时,便附着于便附着于其叶面及枝干上经过雨水的冲洗其叶面及枝干上经过雨水的冲洗,又能恢又能恢复其吸滞能力草地不仅和树木一样具有吸复其吸滞能力草地不仅和树木一样具有吸附灰尘的作用附灰尘的作用,并且还可固定地面的尘土并且还可固定地面的尘土绿化树木的滞尘效应绿化树木的滞尘效应不同类型区域的树种滞尘状况不同类型区域的树种滞尘状况7 城市园林绿地及绿化城市园林绿地及绿化l减少空气中的含菌量减少空气中的含菌量 绿绿地地可可以以减减少少空空气气的的含含菌菌数数量量,这这一一方方面面是是由由于于绿绿地地上上空空灰灰尘尘减减少少,从从而而减减少少了了黏黏附附其其上上的的细细菌菌;另另外外一一方方面面还还由由于于许许多多植植物物本本身身具具有有分分泌泌杀杀菌菌素素的的能能力力,如如悬悬铃铃木木、桧桧柏柏、白白皮皮松松、雪雪松松等等都都是是杀杀菌菌能能力力较较强强的的绿绿化化树树种种各类林地和草地的含菌量比较各类林地和草地的含菌量比较7 城市园林绿地及绿化城市园林绿地及绿化l净化水体净化水体 据据研研究究,树树木木可可以以吸吸收收水水中中溶溶解解的的物物质质,减减少少水水中中细细菌菌的的数数量量。

如如在在通通过过3040m宽宽的的林林带带后后,由由于于树树木木根根系系和和土土壤壤的的作作用用,1L水水中中所所含含细细菌菌的的数数量量比比不不经经过过林林带带的的减减少少1/2许许多多水水生生植植物物和和沼沼生生植植物物对对净净化化城城市市污污水水有有明明显显作作用用:在在栽栽有有芦芦苇苇的的水水池池中中,悬悬浮浮物物要要减减少少30%,氯氯化化物物减减少少90%,有有机机氮氮减减少少60%,磷磷酸盐减少酸盐减少20%,氨减少氨减少66%,总硬度减少总硬度减少33%7 城市园林绿地及绿化城市园林绿地及绿化l净化土壤净化土壤 植植物物的的根根系系能能吸吸收收大大量量有有害害物物质质,从从而而具具有有净净化土壤的能力化土壤的能力 有有些些植植物物根根系系分分泌泌物物能能使使进进入入土土壤壤中中的的大大肠肠杆菌死亡杆菌死亡7 城市园林绿地及绿化城市园林绿地及绿化改善小气候改善小气候降低气温降低气温:测定说明测定说明,在炎夏季节林地树荫下在炎夏季节林地树荫下的气温较无绿地低的气温较无绿地低35C有垂直绿化的前墙有垂直绿化的前墙外表温度比纯粹红砖墙外表温度低外表温度比纯粹红砖墙外表温度低7C左右。

左右炎热夏季时炎热夏季时,人在树荫下和在直射阳光下的感人在树荫下和在直射阳光下的感觉差异很大这种温度感觉的差异不仅仅是觉差异很大这种温度感觉的差异不仅仅是35C的气温差的气温差,而主要由太阳辐射温度决定而主要由太阳辐射温度决定茂密的树冠能挡住茂密的树冠能挡住50%90%的太阳辐射热的太阳辐射热绿化的遮荫避晒作用绿化的遮荫避晒作用7 城市园林绿地及绿化城市园林绿地及绿化l调节湿度调节湿度:空气湿度过高空气湿度过高,易使人厌倦疲乏易使人厌倦疲乏,过低那么感干热烦躁一般认为最舒适的相过低那么感干热烦躁一般认为最舒适的相对湿度为对湿度为40%60%绿化植物能大量蒸腾绿化植物能大量蒸腾水分水分,可以提高空气湿度一般森林的湿度可以提高空气湿度一般森林的湿度比城市高比城市高36%,公园比城市其他地区高公园比城市其他地区高27%即使是在树木蒸腾量较少的冬季即使是在树木蒸腾量较少的冬季,因为绿地因为绿地中的风速较小中的风速较小,气流交换较弱气流交换较弱,土壤和树木蒸土壤和树木蒸发水分不易扩散发水分不易扩散,所以绿地的相对湿度也比所以绿地的相对湿度也比非绿化区高非绿化区高10%20%7 城市园林绿地及绿化城市园林绿地及绿化l通风防风通风防风:1)大片林地的存在大片林地的存在,可以造成绿可以造成绿地与其周围地区的温度差异地与其周围地区的温度差异,进而造成区域进而造成区域性的微风和气体环流。

绿地中的凉空气不断性的微风和气体环流绿地中的凉空气不断向城市建筑密集地区流动向城市建筑密集地区流动,从而调节气温从而调节气温,输入新鲜空气输入新鲜空气,改善通风条件改善通风条件2)带状绿地带状绿地的作用与其设计密切相关如带状开敞绿地的作用与其设计密切相关如带状开敞绿地,假设与夏季主导风向平行假设与夏季主导风向平行,那么具有良好的那么具有良好的通风效应假设绿化林带与冬季主导风向垂通风效应假设绿化林带与冬季主导风向垂直直,那么具有良好的防风效应那么具有良好的防风效应,既可降低风既可降低风速速,又可减少风沙又可减少风沙,改造局地气候改造局地气候绿化林带减小风力绿化林带减小风力7 城市园林绿地及绿化城市园林绿地及绿化降低城市噪声降低城市噪声 树木能降低噪声树木能降低噪声,是因为声波投射到树叶、是因为声波投射到树叶、树枝上后被反射到各个方向树枝上后被反射到各个方向,造成树叶微振造成树叶微振而使声能消耗减弱减轻噪声效果最好的树而使声能消耗减弱减轻噪声效果最好的树种是那些枝叶茂密种是那些枝叶茂密,叶片较肥厚并具有较长叶片较肥厚并具有较长叶柄的乔木和灌木这些特征的结合叶柄的乔木和灌木这些特征的结合,有助有助于叶片的摆动和振动。

粗大的树枝和树干也于叶片的摆动和振动粗大的树枝和树干也能够使声波发生偏转和折射就平均情况而能够使声波发生偏转和折射就平均情况而言言,30m宽的林带可减弱频率为宽的林带可减弱频率为1000Hz的声的声波波68dB(A)绿化带隔绝和吸收噪音绿化带隔绝和吸收噪音绿化减噪效果示意绿化减噪效果示意7 城市园林绿地及绿化城市园林绿地及绿化 一般地说一般地说,城市街道上的散生树木无显著的减城市街道上的散生树木无显著的减噪作用噪。