李石磊 (天津市南開園林局長虹公園管理所 天津300110)
宋偉 (天津市環境監測中心 天津300191)
園林綠地對改善城市人居環境的作用
李石磊 (天津市南開園林局長虹公園管理所 天津300110)
宋偉 (天津市環境監測中心 天津300191)
通過對比和統計數字,說明園林植物在氣溫調節上的作用,并以此為切入點論述園林綠地對改善城市人居環境的作用。
城市生態平衡 園林綠地 氣溫調節 人居環境 綠化覆蓋率
隨著經濟的發展和城市化建設速度的加快,城市人口急劇增加。建筑物密集,交通擁擠,空氣污染嚴重,氣溫升高,沙塵暴肆虐,城市生態系統已被嚴重破壞,環境惡化已成為城市可持續發展的嚴重障礙。人們已深刻認識到人居環境和城市生態系統的重要性,各大城市相繼開展創建園林城市的活動,用園林綠化手段來緩解因環境惡化而帶來的種種問題。而營造城市園林綠地就成為其主要方向。
城市綠地是指以自然植被為主要地表覆蓋類型的城市土地。2002年9月,建設部制定并頒布了《城市綠地分類標準》(CCJ/T 85-2002),將城市綠地從3個層次上分為5個大類、13個中類和11個小類。
城市生態系統作為一種特殊的生態系統,由于人類社會的大規模擴張,其中的自然植被已經所剩無幾,而是以大量的人工植被所代替,主要包括防護植被、觀賞植被、行道樹和草坪等。
我們通常所說的生態因子分為6個并列的項目:土壤、水分、溫度、光照、大氣和生物因子,它們直接影響園林植物的生長發育。而說到園林綠地在維護城市生態平衡中的作用,則主要表現在園林植物對氣溫的調節、對水分的調節和對空氣的凈化作用等方面。下面就以園林植物對氣溫的調節作用為例,說明園林綠地在維護城市生態平衡中的作用。
夏天在樹蔭下會感覺到涼爽宜人,這是由于樹冠能遮擋陽光、減少日光直射所致。一般來說,太陽輻射直接對氣溫升高的作用是很小的,每小時僅升高0.02℃,而太陽輻射到地面后,地面輻射才是氣溫升高的主要熱源。植物遮蔭可明顯減緩小環境溫度升高,一般植物葉片對太陽光的反射率為20%左右,對熱輻射的紅外光反射率可高達70%,而城市鋪地材料瀝青的反射率僅為4%,鵝卵石為3%。樹木通過遮擋陽光減少太陽光的直接輻射,從而產生明顯的降溫效果,且不同樹種的降溫效果差異較大,這與樹冠的大小、枝葉的密度和葉片的質地有關,如表1所示。

表1 常用行道樹遮蔭降溫效果比較
植物一方面可阻擋太陽熱輻射,另一方面又可以通過蒸騰作用消耗大量熱量,達到降溫效果。由于植物對熱輻射的遮擋和蒸騰消耗熱量,植物覆蓋表面接收到的長波輻射比建筑材料鋪裝表面低得多,溫度也低得多。上海園林科研所1987年對用爬山虎垂直綠化的普通磚混結構四層樓房的降溫效果進行調查,二樓西墻外側爬山虎葉層厚度10~20 cm,三樓未綠化西墻外側。在夏季高溫期間測定墻內外的溫度變化:三樓外墻最低溫度26.3℃,最高溫度44.7℃,晝夜溫差18.4℃;而二樓外墻最低溫度27.6℃,最高溫度35.1℃,晝夜溫差7.5℃。由于外墻溫度低,減少了熱能向內墻的傳遞,二樓內墻溫度比三樓低0.8~1.7℃,室內溫度比三樓低1~1.3℃,垂直綠化效果十分顯著。
植物覆蓋降低了被覆蓋物的溫度,被覆蓋物對周圍環境的熱輻射也隨之減少。上海園林科研所調查了植物覆蓋墻面與地面的反射熱輻射變化(如表2所示),綠化墻面或地面的反射熱輻射明顯低于未綠化表面,從而會使周圍環境溫度較低。
城市地區大面積園林綠地還可以形成局部微風,使城區環境趨于冬暖夏涼。據調查城市熱島并不是標準的同心圓,而是多中心型的,具有若干個高溫區,這些高溫區的分布與地面上植被的多少密切相關,凡有大塊綠地和水面或綠化程度較高的地方,溫度普遍較低,城市熱島被分割,從而出現多個熱島。

表2 植物覆蓋對反熱輻射的影響 單位:J/m2
調查顯示,綠化覆蓋率與氣溫呈負相關關系,即覆蓋率越高氣溫越低:白天覆蓋率每增加10%,氣溫約下降2.6%;夜間植物的降溫表現更加強烈,綠化覆蓋率每增加10%,可使氣溫下降約2.8%。當綠化覆蓋率增加到50%時,可使氣溫下降13%左右,城市熱島效應可基本消除。為了控制城市熱島效應,除在市區內提高綠化覆蓋率外,還應重視郊區的大環境綠化。在郊區建植面積較大的森林公園或隔離帶,可促使空氣流動,進一步降低熱島效應,改善城市大氣質量。
園林植物對水分具有調節作用,可以增加空氣濕度、涵養水源、保持水土、凈化水體;而其對空氣的凈化作用則表現在降塵,吸收有毒有害氣體,減少細菌,減弱噪聲,增加空氣負離子,吸收CO2、釋放O2,吸收放射性物質等方面。
截至2010年天津市全市綠地面積達到2.2億m2;建成區綠化覆蓋率突破30%,綠地率突破26%,人均公園綠地面積突破8.9 m2,林地面積23.5萬hm2,林木覆蓋率為21.5%。由統計數字可見,盡管近年來我市一直在加大園林建設和投資力度,但綠化覆蓋率與理想的50%綠化覆蓋率指標和發達國家城市50%左右的城市綠化率相比仍有很大差距。這主要是因為天津市獨特的自然特點:天津地處北溫帶,冬春季干燥,多風少雨,蒸發量大,另外春季大風還會造成土壤風蝕;夏季雨量集中又容易造成水土流失;天津為退海地,地下水位高、鹽堿較重,且水的礦化度也高,不利于深根性植物生長。
要達到理想的園林綠化效果,首先應加強已有綠地的連通性,將分布在城區內零星點綴的街頭綠地、道路綠地、濱河綠地等連接成片,增強抗干擾性,提高降解城市廢棄物的能力,降低城市熱島效應,發揮最佳環境效益。并以500 m2服務半徑為基礎,建設3 000 m2~3 hm2面積的綠地,規劃面積在5 hm2以上的大中型公園,會更符合天津的城市尺度,也能提高綠地利用率。另一方面加強城市防護林、風景林、楔形綠地、森林公園的建設,在西北、北、西南、南等主風向建設大片林地,利用放射線道路和海河、北運河、子牙河等河流廊道,建設實現城鄉一體化的綠化系統。另外,在植物材料的選擇上應實行宜草則草、宜樹則樹的原則,達到喬灌草有機結合的最佳綠化美化效果;在樹種選擇上應以鄉土樹種為主,利用鄉土樹種和草種體現地方特色,并使速生與慢生、常綠與落葉、名貴樹種與經濟樹種合理搭配,創造出適合生活居住的優美城市環境。■
[1]冷平生.園林生態學[M].北京:中國農業出版社,2003.
[2]李博等.生態學[M].北京:高等教育出版社,2000.
[3]徐紹惠,徐志釗.城市生態園林學[M].北京:中國林業出版社,1994.
[4]冷平生.城市植物生態學[M].北京:中國建筑工業出版社,1995.
[5]馮采芹.綠化環境效應[M].北京:中國環境出版社,1992.
2012-07-09