道路植物景觀設計中碳中和理念的應用探究

摘 要：隨著人類社會的發展，全球氣候變暖成為人類面臨的重要環境問題。作為城市生態系統的重要組成部分，城市道路是城市重要碳排放——機動車尾氣排放的重要場所，同時，道路綠化也是城市碳匯——城市綠地的重要組成部分，因此對城市道路景觀的研究具有重大作用。以長春市為例，分析道路植物景觀設計中碳中和理念的應用，主張在增加碳匯的同時盡可能地減少碳源，起到減碳并美化環境的作用，應用碳中和理念對道路植物景觀設計進行綜合優化，充分彰顯城市道路植物景觀的固碳作用，以降低城市大氣環境中的二氧化碳濃度，最終減緩全球氣候變暖，改善空氣質量。

關鍵詞：植物景觀；碳匯；氣候變暖；城市道路；碳中和

隨著全球人口密度的不斷增加，二氧化碳等溫室氣體的大量排放引發了一系列的環境問題，導致自然災害不斷加劇，影響了物種的多樣性，嚴重的氣候變化引起了人們的重視。近十年來，大氣二氧化碳濃度以平均每年約千分之六的速度持續升高。目前，我國的碳排放量位居世界第一，對此，習近平總書記于2020年首次提出在2030年實現碳達峰、2060年實現碳中和的目標。

碳中和是指在一定時間內直接或間接產生的二氧化碳或溫室氣體排放量，即碳排放的總量，通過植樹造林、節能減排等方式正負相抵，實現相對“零排放”。實現碳中和目標，必然會對全球氣候變化的改善產生積極作用。綠色植物吸收的碳遠超于技術手段的吸碳量，在改善城市生態面貌的同時，增強了碳排自吸收水平和碳匯功能，進而實現可持續發展和碳中和的目標。

一、道路景觀中的碳源與碳匯

道路景觀中既含有碳源，也含有碳匯。碳源是指向大氣中釋放碳的過程、活動或機制。它主要分為自然碳源和人為碳源兩種類型。碳匯主要來源于景觀綠色植物固碳、再生能源利用等。在設計時應合理協調道路間的植物固碳、土壤固碳等，借助植物的光合作用吸收大氣中的二氧化碳，抵消城市道路中的排放量，從而達到提升城市環境質量和美化城市道路景觀的目的。

（一）道路景觀中的碳源

近幾十年來，隨著交通運輸方面的快速發展，道路中的行駛車輛不斷增加。據統計，汽車一般每公里有270 g左右的碳排放量，一天的碳排放量約為5 500 g。截止到2020年，長春市汽車保有量為2 104 660輛，其中個人汽車保有量為1 877 104輛，日均使用頻率2.9次/日。長春市汽車的保有量和使用率均位居全國前列，汽車尾氣的排放成為城市道路碳排放的主要來源之一。

人口因素也影響著道路的碳排放量，人體通過呼吸作用每小時排放二氧化碳約40 g，一年排放量約為0.35噸。道路碳排放與人類活動緊密相關，隨著人口數量的增加，人們的出行也影響著道路的碳排放量。

對于城市道路來說，路燈照明是重要的基礎設施，對道路的碳排放量影響顯著。路燈的存在增加了對行道樹的光照時間，相當于增加了碳匯能力。有數據統計，地級以上城市每年的路燈耗電量達1 000萬度以上，電費支出超800萬元，二氧化碳排放量達7 000噸。2020年我國路燈數量達到3 048.6萬盞，路燈的數量如此之多，不僅帶來了難以估量的碳排放和能源浪費，還與“十四五”能耗強度、碳排放強度和“碳達峰”“碳中和”目標相悖，同時還需要支出龐大的電費，給城市財政帶來不小的壓力。

（二）道路景觀中的碳匯

在道路景觀設計中營造植物復層結構，模擬自然群落，利用喬灌草的不同組合搭配，提高植物單位面積固碳效益，平均1 m2吸收0.1 kg二氧化碳。有效減少碳排放對人類社會可持續發展至關重要，可以充分利用現有資源優勢，在原有地形的基礎上最大限度地提高利用率，通過景觀設計改善周圍的環境，提升生態和景觀的價值。還可以通過擴大綠化面積及采用綠化合理搭配等方式提高碳匯，最終實現碳量凈吸收。

土壤可以通過植物從大氣中吸收、轉化、存儲二氧化碳。土壤碳匯在一定程度上保護了生態系統的平衡和物種多樣性。土壤中的碳來源于大氣，再通過光合作用轉化為有機碳，土壤中累積有2/3的陸地碳儲量，高于陸地生物量和大氣的碳累積量，具有碳儲量大且儲存時間長的特點。通過提高土壤的碳截獲能力，增加植物碳儲量，可以降低大氣中二氧化碳含量，有效緩解溫室效應，維護生態系統和碳循環的平衡。

水體碳匯中的水生生物能吸收水體中的二氧化碳，在一定條件影響下，可以形成動態平衡。樹木可以吸收水中的溶解物質，減少水中的含菌量，再通過植物的根系吸收、轉換、降解、合成等方式，起到凈化水質的作用。水體碳匯能調節全球氣候，改善空氣質量，促進水生態系統的發展和復原，維護生物多樣性，實現可持續發展。

二、道路植物景觀碳匯功能

道路景觀中的植物碳匯效力有明顯差異，植物種類的選擇、植物群落配置等，對道路碳效應產生一定的影響。

（一）碳匯植物種類選擇

在城市道路綠化中選擇高碳匯樹種，有利于發揮植物的作用，吸收碳排放，從而減緩氣候變暖，使碳源和碳匯達到平衡，并保護生物的多樣性。由于城市道路植物的種類不同，碳吸收量也不同，以長春市為例，通過以下幾種植物，對比植物的固碳釋氧能力（表1）：

由表1可知，喬木中銀中楊的固碳釋氧能力最強，旱柳的固碳釋氧能力最弱；灌木中的榆葉梅、紫丁香固碳釋氧能力最強，紅瑞木、連翹固碳釋氧能力最弱。為了提高植物的固碳釋氧能力，可以豐富種植群落種類，優先選擇本土樹種，適當增加彩葉樹。選擇壽命長、環境適應能力強、碳匯周期長、固碳效力強的樹種，可以在增強道路植物固碳效力的同時，提升道路景觀的美學性。

（二）碳匯群落配置要點

除了選擇固碳量較大的樹種外，還應考慮從群落密度、喬木層種類和結構等方面增強綠地群落的碳匯能力。如適當增加群落內喬木樹種的栽植密度，構建喬灌草復層、針闊葉混交的植物群落。

從表2可以看出，落葉樹種多于常綠樹種，闊葉樹種多于針葉樹種，落葉闊葉樹種在長春市占有絕對優勢。因此，在選擇道路植物時，可以充分利用城市綠地，選擇適應道路環境條件、生長穩定、觀賞價值高和環境效益好的植物種類。比如：以鄉土樹種為主，喬、灌、草相結合，合理配置，使吸收碳匯量最大化；滿足道路交通要求，改善視覺環境，保證行車安全；選擇抗污染、抗寒、抗病蟲害能力較強的植物，在滿足功能的基礎上考慮美學要求。

（三）道路景觀垂直綠化應用

道路景觀垂直綠化是空間形成的重要因素，在道路兩側利用欄桿種上相應的植物，可以形成明確的空間范圍。交通量增加產生的汽車尾氣和灰塵導致城市道路大氣中顆粒物水平上升，垂直綠化可以充分利用現有綠地，提高綠化面積和綠化覆蓋率，可以有效改善小氣候，吸附灰塵，隔離噪聲。道路兩旁的垂直綠化植物能有效吸附空氣中的雜質以及汽車產生的廢氣，從而降低空氣中二氧化碳的含量，有效地控制城市溫度的上升。

垂直綠化的應用還在一定程度上解決了用地不足的問題，與地面植物相比，能更好地達到道路綠化的效果。周圍的環境與植物、建筑相融合，劃分成不同的空間，通過豐富的景觀要素組合，可以形成不同的景觀變化。合理的空間布局，運用景觀四要素構建優美的生態環境，可以營造出一種錯落有致、別具一格的美感。通過植物的基面、垂直方向的分割面以及植物覆蓋面等，來暗示空間中的植物邊界。還可以豐富道路植物的綠化層次，緩解城市熱島效應，提高生物多樣性，使道路空間環境立體且多樣化。

三、道路植物景觀設計中應用碳中和理念

需要注意的問題

實現碳中和是一個長期的過程，僅通過減少碳排放不足以實現零排放，還必須增加二氧化碳的吸收量。植物通過光合作用吸收二氧化碳效率低，通過設置不同的植物群落，可以增加二氧化碳的吸收量，將二氧化碳轉變成有機質。

（一）在碳中和理念下細化植物群落的設計內容

不同的植被類型和植被結構對碳吸收量有著不同影響，有針對性地設計植被類型和植被分布可以提高碳吸收量。植物種植可以采用以下措施：采用自然生態的種植方式，以本土樹種為主，減少運輸成本；根據植物的生長特性以及顏色特征進行合理搭配，將生長速度比較慢的樹種與生長速度比較快的樹種相互搭配，以減少道路綠地的密度和面積；合理搭配不同形狀和大小的植物，常綠樹種與彩葉樹種相結合，使周圍植物互相協調，提升道路綠化的質量與層次感；選擇低碳園林植物，采用多樣化的搭配方式，形成以本地綠化植物品種為主、特色植物品種為輔的道路綠化設計；在植株的選擇上，要以凈化空氣、凈化水質的低碳植株為主，增加植物品種。

長春地區四季交替明顯，在植物的選擇上要充分考慮季節因素，以促進植物群落更加完善。在景觀的設計中，空間美感的營造往往是必不可少的。因此，對各類景觀元素應進行一個合理有序的設計調度及安排，在空間布局上使這些山水、道路、花草樹木可以處在一種最舒適自然的空間位置，使觀賞者們能身處其中，同時感受到自然空間的和諧靜美。避免因采用氣候不適宜的植物品種而形成不合理配置的植物景觀。在綜合以上考慮并合理地配置植物的同時，注重道路景觀的碳匯能力，在道路低碳景觀設計中達到碳源和碳匯的平衡。

（二）重視環境背景與生態效應

植物通過光合作用，能大量吸收二氧化碳并釋放氧氣，同時也能吸收很多有害氣體，凈化土壤。城市道路綠化不僅能美化環境、增加碳匯，更重要的是可以改善城市環境，維持生態平衡。道路綠化帶具有良好的調節氣溫和增加空氣濕度的效應，能有效調節室外溫度，改善室內外溫差大的狀況。城市道路綠地是城市生態系統的一部分，道路綠地植物的生長發育受到城市環境生態因子的制約和影響。因此，道路植物景觀設計中應用碳中和理念需要注重環境背景與生態效應。

四、結語

城市道路作為城市建設的重要一環，減少碳排放、實現碳中和這一目標迫在眉睫。從城市道路綠化角度看，我們不僅僅要增加城市綠化面積，還要提高綠地的碳匯能力和效率。針對碳排放量對道路植物的影響，探索和總結植物優化設計的方法并做出相關實踐，具有重要的意義。

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作者簡介：

柳妍，吉林建筑大學藝術設計學院碩士研究生。研究方向：道路植物。