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城市綠地系統(tǒng)服務(wù)功能及其配置原則探析—以長(zhǎng)沙大學(xué)城為例
席宏正
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Study on city greenbect system service function and its'collocation principle
———Take university city of Changsha as an example
席宏正
Xi Hongzheng
摘 要：本文通過(guò)分析綠地與城市生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)系，探討了城市綠地系統(tǒng)的生態(tài)功能，以長(zhǎng)沙為例提出了城市綠地系統(tǒng)的配置原則，旨在運(yùn)用景觀生態(tài)學(xué)的理論，為特色化的城市建設(shè)提供有效建議。
關(guān)鍵詞：綠地系統(tǒng)；生態(tài)功能；景觀生態(tài)學(xué)
Abstract：Through the relation of analysis green land and city ecosystem,this paper has discussed landscape function. Have made the disposition principle of the city system of green land with Changsha for an example. Aim at to utilize the theory of landscape ecology，the city construction that melts for characteristic offers effective suggestion.
Key words：The system of green land， ecological function，landscape ecology
中圖分類號(hào)TU985.1
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B
文章編號(hào)：1008-0422（2005）03-0066-03
隨著城市化進(jìn)程的加快，城市人口密度在不斷增加，土地利用強(qiáng)度也在不斷增加，城市原生植被基本被破壞殆盡，人工綠地被占、被毀現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。本文在這一背景下，分析了綠地與城市生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)系，并討論了城市綠地系統(tǒng)的生態(tài)功能，旨在運(yùn)用景觀生態(tài)學(xué)的原理，確立綠地系統(tǒng)在城市景觀中的地位，為特色化的城市建設(shè)提供有效建議。
１ 城市綠地建設(shè)的生態(tài)學(xué)理論
１．１ 城市生態(tài)系統(tǒng)
眾所周知，生態(tài)系統(tǒng)是由生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者三大功能類群以及非生物成分所組成的一個(gè)功能系統(tǒng)。在城市生態(tài)系統(tǒng)中，生產(chǎn)者和分解者所占比重已很小，其最突出的特點(diǎn)是人口--消費(fèi)者代替或限制了其他動(dòng)植物的發(fā)展，因此它是一個(gè)不完整、依賴性很強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)的初級(jí)生產(chǎn)者--綠色植物，是人類為了自己的需要而種植的，盡管已基本不能作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)供人所使用，但它在城市生態(tài)系統(tǒng)中的地位卻不容忽視，它依然具備強(qiáng)大的生態(tài)功能。為城市生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)起著服務(wù)性的作用。
１．２ 綠地與城市生態(tài)系統(tǒng)
隨著20世紀(jì)80年代的改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)城市發(fā)展越來(lái)越快，城市人口數(shù)量也急劇上升。在大多數(shù)的城市發(fā)展過(guò)程中，原有的城市植被(原生植被、農(nóng)田植被)基本被毀，盡管新的人工植被面積也在增加，但是城市綠化率卻徘徊不前，甚至減少。這樣就帶來(lái)了一系列的環(huán)境問(wèn)題，引起人們的警覺(jué)和思考：綠地在城市生態(tài)系統(tǒng)中處在怎樣的地位？綠地對(duì)城市生態(tài)系統(tǒng)有哪些貢獻(xiàn)？如何優(yōu)化綠地在城市土地中的比例和配置？
按照景觀生態(tài)學(xué)的理論，景觀由景觀元素組成，景觀元素指地面上相對(duì)同質(zhì)的生態(tài)要素或單元。景觀元素有三種類型，即：拼塊（斑塊）、廊道和本底。拼塊是一個(gè)在外觀上與周圍環(huán)境明顯不同的非線形的地表區(qū)域。廊道指不同于兩側(cè)本底的狹長(zhǎng)地帶，可以看作一個(gè)線形或帶狀的拼塊。本底是景觀中的背景地域。在城市景觀中，由于建筑物或構(gòu)筑物的占地面積已經(jīng)超過(guò)其他景觀的總面積，且符合判斷本底的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，所以，在中尺度的空間范圍內(nèi)，可把建筑物和構(gòu)筑物看成城市景觀的本底，而將綠地、水面等當(dāng)作其拼塊來(lái)研究。綠地作為城市景觀中引入的拼塊或廊道，是城市生態(tài)系統(tǒng)中其他動(dòng)物的棲息地或遷移通道，也對(duì)城市環(huán)境起著過(guò)濾和襯托作用。我們將討論城市綠地是如何為城市服務(wù)的以及它的合理的空間布局。
２ 城市綠地系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)功能
２．１ 維持C、O平衡
城市人口密度高，使用各種燃料的機(jī)會(huì)也多。人體會(huì)永不停止地吸入氧氣、排出二氧化碳，燃料燃燒時(shí)也會(huì)消耗氧氣、排出大量的二氧化碳。而樹(shù)木卻正是二氧化碳的消耗者、氧氣的天然制造廠。綠色植物通過(guò)光合作用而吸收二氧化碳、釋放氧氣，為地球上的所有動(dòng)物提供生命所必須的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
２．２ 凈化大氣
由于工業(yè)和交通的集中，城市大氣中的有毒物質(zhì)含量較高，而可喜的是，很多植物都具有吸收有毒氣體的能力，吸收了有毒氣體以后，植物自身的生理現(xiàn)象會(huì)發(fā)生一些變化：如瘦小、枯黃、甚至死去。人們正是利用這些現(xiàn)象來(lái)判斷地區(qū)的污染狀況、監(jiān)測(cè)環(huán)境。利用某些植物分泌出的殺菌素，殺死病源細(xì)菌，凈化空氣。如柏類喬木每公頃吸收SO2量可達(dá)20～40kg；向日葵、蘇鐵等吸收NO2的能力較強(qiáng)。
大氣除受有害氣體污染外，灰塵和粉塵是大氣污染的重要因素之一。粉塵顆粒雖小，但在大氣中的總重量卻是很驚人的。裸露的地面、室外堆放的廢棄物、燃料的燃燒過(guò)程等都增加了大氣的渾濁程度。據(jù)統(tǒng)計(jì)，長(zhǎng)沙市每年降塵量達(dá)4萬(wàn)多噸。植物，對(duì)灰塵和粉塵有明顯的阻擋、過(guò)濾、和吸收作用，從而能減輕大氣的污染。
草本植物發(fā)芽快，莖葉繁茂，根系發(fā)達(dá)，主根粗大、側(cè)根多，生長(zhǎng)迅速。由于有發(fā)達(dá)的葡萄莖、地下莖、根孽分根等繁殖手段，導(dǎo)致其具有致密的地表覆蓋層，在表土中形成絮結(jié)的草根層，與土壤緊密固結(jié)，因而具有良好的防止土壤侵蝕的作用。還可以固定地面的塵土,不使飛揚(yáng)；保持水土，抑制徑表流量。草皮植物的莖葉和樹(shù)葉一樣，具有吸附空氣中灰塵的作用。可見(jiàn)，草坪的減塵效果也很顯著。
�。玻场〗亓艚邓�，緩沖洪澇災(zāi)害
城市水資源分為地表水、土壤水和地下水，它是靠大氣降水補(bǔ)給的動(dòng)態(tài)資源。大氣降水，匯于地表，流至江河；滲入土壤，補(bǔ)充地下水。然而，由于城市硬質(zhì)地面過(guò)多，大部分降水通過(guò)城市排水系統(tǒng)直接排入河流，一方面造成地下水補(bǔ)充不足，另一方面，集中降水時(shí)節(jié)，內(nèi)河負(fù)擔(dān)過(guò)大，容易引起洪澇災(zāi)害。城市綠地正是緩和這一矛盾的最好手段。
據(jù)森林水文專家研究報(bào)道，森林的水文作用主要是涵養(yǎng)水源和調(diào)節(jié)水分。森林具有截留大氣降水，增強(qiáng)土壤滲透，抑制地面蒸發(fā)，緩和地面徑流，及增加降水量等功能，并通過(guò)這些功能的綜合作用對(duì)河流徑流產(chǎn)生影響。
森林可以使河流流量年內(nèi)分配均勻，延長(zhǎng)春季融雪時(shí)間和洪水持續(xù)時(shí)間，從而減少融雪和雨水產(chǎn)生的地表徑流量，并把地表徑流轉(zhuǎn)為土壤徑流。這種徑流到了干旱季節(jié)就可以補(bǔ)充河流的枯水徑流量，在洪水時(shí)期，又可以減緩洪水流量，起到調(diào)節(jié)河水水位的作用。
據(jù)調(diào)查，森林附近的河流，全年中的流量比較穩(wěn)定而均勻，而田野附近的河流，到了春夏季節(jié)，常常造成洪水泛濫，在干旱時(shí)期又容易干枯、斷流。因此，在將森林引入城市的規(guī)劃中，宜在沿江河兩岸種植大片喬木、灌木，以保證城市防洪的需要。
３ 城市綠地系統(tǒng)的配置原則
３．１ 因地制宜，利用本土植物
生物由于經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的與環(huán)境的協(xié)同進(jìn)化，產(chǎn)生了對(duì)光、熱、溫、水、土等環(huán)境方面的依賴性，其生長(zhǎng)發(fā)育也對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了要求，如果生態(tài)環(huán)境發(fā)生變化，生物就不能很好地生長(zhǎng)。根據(jù)生態(tài)適宜性原理，植物生長(zhǎng)應(yīng)適宜于其獨(dú)特的地理、氣候環(huán)境，本土植物不僅生命力強(qiáng)、生長(zhǎng)茂盛，賦有地方特色，而且養(yǎng)護(hù)、管理費(fèi)用也相對(duì)較低，所以在城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃中，宜大量、有效地栽種本土植物，片面追求“名貴”品種得不償失，也破壞了原地的自然環(huán)境。
我們?cè)跒槌鞘芯G地配種植物時(shí)，要先調(diào)查當(dāng)?shù)氐淖匀簧鷳B(tài)條件，如土壤性質(zhì)、光照特性、溫度等，根據(jù)生態(tài)環(huán)境因子來(lái)選擇適當(dāng)?shù)纳锓N類，使得生物種類與環(huán)境生態(tài)條件相適宜。例如一些植物只能在酸性土壤中才能生長(zhǎng)， 而另一些則喜愛(ài)堿性環(huán)境。水生植物只有在水中才能發(fā)育良好，沙漠植物就不會(huì)懼怕干旱。因此栽種植物必須考慮其生態(tài)適宜性，讓植物生長(zhǎng)在最適宜的環(huán)境里。
在城市綠地建設(shè)中，還應(yīng)注意保護(hù)物種的多樣性，生物多樣性（biodiversity），專家這樣定義：“生命有機(jī)體及其賴以生存的生態(tài)綜合體的多樣化(variety) 和變異性(variability)”。按此定義，生物多樣性是指多種多樣的生命形式與環(huán)境之間的各種不同的相互作用。物種的多樣性將會(huì)增加生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定程度，多樣性高的生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)，營(yíng)養(yǎng)的相互關(guān)系將更加多樣化，能量流動(dòng)的途徑也更加多樣化，各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量流動(dòng)將更加趨于穩(wěn)定，高的多樣性也將增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)被干擾后對(duì)來(lái)自系統(tǒng)外種類入侵的抵抗能力，同時(shí)，也增加了系統(tǒng)內(nèi)某一個(gè)種所有個(gè)體間的距離，降低了植物病原體的擴(kuò)散。也就降低了病蟲(chóng)害爆發(fā)的幾率。多樣性高的生態(tài)系統(tǒng)可充分利用時(shí)間、空間和資源，更有效地利用環(huán)境資源，可維持長(zhǎng)期的生產(chǎn)力和穩(wěn)定性，并為環(huán)境提高服務(wù)。
湖南的森林植物屬中南亞熱帶常綠闊葉林，植被類型多種多樣，組成以殼斗科為主，如櫧栲、石櫟及樟科的樟、楨南、潤(rùn)南等屬�；焐淙~樹(shù)有楓香、黃檀、檫木等。低山一般是人工栽種的杉木、馬尾松，柏木等。而城市綠地的森林結(jié)構(gòu)卻不盡人意，樹(shù)種單一，生境面積過(guò)小，蟲(chóng)害無(wú)天敵，常常導(dǎo)致病蟲(chóng)害大規(guī)模爆發(fā)，藥物治蟲(chóng)，又引發(fā)生物鏈的連續(xù)破壞，惡性循環(huán)將影響生態(tài)系統(tǒng)的平衡，需引起人們的高度重視。
�。常病∫匀藶楸�，營(yíng)造共享空間
“以人為本，營(yíng)造共享空間”是城市綠地建設(shè)的又一原則。城市居民的戶外活動(dòng)行為可分為：參加集會(huì)、旅游娛樂(lè)及在生活小區(qū)附近散步、晨練、休憩、玩耍、交往、讀書等活動(dòng)。不同的戶外活動(dòng)行為需要有不同的功能場(chǎng)所，如人文廣場(chǎng)、公園以及居民區(qū)附近的開(kāi)敞空間等。廣場(chǎng)需要大片的硬地，更需與喬、灌、草合理搭配，綠地系統(tǒng)是公園的主調(diào)，其他設(shè)施為點(diǎn)綴。
樹(shù)蔭之下，是人們交流、休閑的好地方。喬木的樹(shù)葉阻擋了陽(yáng)光的直射，使得陰影下的氣溫明顯，產(chǎn)生了遮蔭的效果，樹(shù)木從根部吸收水分，在葉子表面蒸發(fā)，在蒸發(fā)的過(guò)程中，增加了濕度、帶走了熱量，進(jìn)一步使得樹(shù)葉陰影下的氣候變得涼爽、濕潤(rùn)，改善了局部氣候。因此，廣種疏密度的喬木林可以為人們營(yíng)造更多的共享空間。以提高土地利用率，
城市綠地及綠化帶還有一個(gè)重要的功能就是應(yīng)成為瞬時(shí)災(zāi)害發(fā)生時(shí)的臨時(shí)避難場(chǎng)所，城市小區(qū)綠地應(yīng)能滿足非常時(shí)期人員的集聚和滯留。綠化帶也應(yīng)能成為防護(hù)帶。為了順利地盡快進(jìn)行搶險(xiǎn)活動(dòng)，城市交通道路必須形成網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，并能滿足救災(zāi)車輛的需求。小區(qū)綠地提供戶外避難及活動(dòng)場(chǎng)所，通過(guò)園林空間、植物配置、小品雕塑等提供視覺(jué)景觀享受及文化品味欣賞。
在城市綠地系統(tǒng)中，草坪面積偏大，是一個(gè)不小的誤區(qū)。
草坪的生態(tài)服務(wù)功能不如林地，我們?cè)谙卤碇邢缺容^一下林地和草坪的固碳能力：（表1）
不同植被類型的綠地固碳釋氧功能也不相同：（表2）
可知，草坪的固碳能力遠(yuǎn)不如林地，而養(yǎng)護(hù)力度卻要求很大（包括灌水、施肥、修剪、除草、松土、病蟲(chóng)害防治等），且大片的草地不允許“踐踏”，在人口密度極高的城市中，它又占據(jù)了人們的有限的活動(dòng)空間。所以在城市綠地建設(shè)中，不宜大量興建大片的草坪。
長(zhǎng)沙市綠地配置狀況也不容樂(lè)觀：長(zhǎng)沙市的綠地大概分為公園綠地、生產(chǎn)綠地、防護(hù)綠地及附屬綠地等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前人均公共綠地面積為6.16m2。其中：（表3）
長(zhǎng)沙市公用綠地具體現(xiàn)狀為：(表4)
最后，我們來(lái)比較長(zhǎng)沙市綠地與人口分布狀況：（表5）
從上面統(tǒng)計(jì)可以看到：我市的城市綠地指標(biāo)的人均6.16m2主要依賴于城區(qū)邊緣的岳麓公園和植物園，以上兩項(xiàng)占全市公共綠地的62%，而老城區(qū)人口稠密，綠地面積稀少，不足人均1m2。這就形成了分布不均勻、結(jié)構(gòu)不合理的現(xiàn)狀。有待進(jìn)一步協(xié)調(diào)、進(jìn)一步改善。在老城區(qū)加強(qiáng)立體綠化、分散綠化不失為好方法。
�。常场』貧w自然，傾注文化內(nèi)涵
“以自然山水、生態(tài)綠地系統(tǒng)構(gòu)筑現(xiàn)代化山水城市的綠色空間骨架，大幅度增加城市綠地。完善點(diǎn)、線、面相結(jié)合的綠地系統(tǒng)，形成市、區(qū)、住居區(qū)三級(jí)公園，沿江、沿路綠化帶及街坊、單位附屬綠地相結(jié)合的城市綠地系統(tǒng)�！边@就是長(zhǎng)沙市到2020年生態(tài)綠地系統(tǒng)的規(guī)劃目標(biāo)。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，長(zhǎng)沙市政府計(jì)劃將主城區(qū)、河西新城區(qū)及外圍五組團(tuán)之間用生態(tài)隔離帶隔離，在隔離帶內(nèi)植樹(shù)造林，力求將森林引入城市，改善城市生態(tài)環(huán)境，計(jì)劃生態(tài)隔離面積約15000公頃。城區(qū)內(nèi)則以道路綠化、河道綠化為網(wǎng)絡(luò)，連接街心公園、人文廣場(chǎng)和附屬綠地。形成一個(gè)以山、水、洲為背景，相互關(guān)聯(lián)的城市園林綠地系統(tǒng)。
長(zhǎng)沙是湖南的省會(huì)，全省的政治、文化、經(jīng)濟(jì)和科技的中心，也是全國(guó)的歷史文化名城。因此，在建設(shè)長(zhǎng)沙市的城市綠地系統(tǒng)時(shí)，同樣要大力傾注長(zhǎng)沙特色。也就是長(zhǎng)沙特有的山脈、水脈和文脈。即沙特有地理環(huán)境和歷史文化。
長(zhǎng)沙古城自形成以來(lái)，城址幾千年沒(méi)有遷移過(guò)，老城街骨架沿襲至今，這在世界上都十分罕見(jiàn)。綠地建設(shè)應(yīng)依其山脈形狀，建房修路，植樹(shù)造林；順其水系結(jié)構(gòu)，開(kāi)辟濕地，抗洪納污。長(zhǎng)沙有眾多的文化古跡，在城市規(guī)劃中也做了大量的保護(hù)工作。然不宜不能孤立地保護(hù)。用樹(shù)木灌叢將其環(huán)繞，改造其內(nèi)部功能，在保護(hù)下加以使用，它們才更具生命力而不僅僅是供參觀的軀殼。
我們將以城市景觀生態(tài)學(xué)的理論為指導(dǎo)，把老街坊、古遺址看作“拼塊”，將林地、灌叢當(dāng)成“廊道”，研究它們鑲嵌于城市建筑群“本底”之中的破碎度狀況以及演變的過(guò)程，以找出最優(yōu)化的保護(hù)方案和發(fā)展目標(biāo)。
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作者單位：湖南大學(xué)建筑系
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