第六章城市new.ppt
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1、城市生态环境学,第六章 城市绿地及其生态环境效应,第一节 城市绿地系统,一、城市绿地的功能 首要任务是改善生态环境 (一)环境功能 (二)生产功能 (三)生活功能,(一) 环境功能,净化作用 改善城市小气候 降低城市噪声 安全防护 环境指示作用,1、净化作用,净化空气 净化水体 净化土壤,吸收二氧化碳、放出氧气; 吸收有害气体; 吸滞烟灰和粉尘;减少空气中的含菌量,吸收水体的有毒有害物质,减少细菌等,吸收土壤中的有害物质,(1)吸收二氧化碳、放出氧气,氧气是人类生存必不可少的物质,人们在呼吸及燃烧的过程中又要排出大量的二氧化碳含量。,通常,大气中的二氧化碳含量为,在城市二氧化碳可达,0.03,
2、0.050.07,0.05,0.2,10,呼吸不适,头昏耳鸣,心悸、血压升高,丧失意识,停止呼吸,以至死亡,当二氧化碳含量达,通常,大气中氧的含量,10,21,恶心呕吐,当氧含量,光合作用吸收二氧化碳,放出氧气,植物通过光合作用吸收二氧化碳,放出氧气,又透过呼吸作用吸收氧气和排出二氧化碳,但是,光合作用所吸收的二氧化碳要比呼吸作用排出的二氧化碳多20倍,因此,总的是消耗了空气中的二氧化碳和增加了空气中的氧。在这一点上,植物的生长和人类的活动保持着生态平衡的关系。,研究表明,地球上60以上的氧气来自陆地上的植物 每公顷公园绿地每天能吸收900千克二氧化碳并生产600千克氧气 每公顷阔叶林在生长季
3、节每天可吸收1000千克二氧化碳和生产750千克氧气,供1000人呼吸所需,研究表明,生长良好的草坪,每公顷每小时可吸收二氧化碳15千克,而每人每小时呼出的二氧化碳约为38克 如有25平方米的草坪就可以把一个人白天呼出的二氧化碳全部吸收。,研究表明,一般城市如果每人平均有10平方米树林或25平方米草坪,就能自动调节空气中二氧化碳和氧气的比例平衡,使空气保持新鲜。,()吸收有害气体,污染空气的有害气体主要的有二氧化硫、氯气、氟化氢、氨以及汞、铅蒸气等。 这些有害气体虽然对园林植物生长不利,但是在一定浓度条件下,有许多植物种类对它们具有吸收能力而起到净化空气的作用。,据测定:,臭椿吸取二氧化硫的能
4、力特别强,是一般树木吸收能力的20多倍; 另外夹竹桃、罗汉松、龙柏、银杏、广玉兰等都有极强的吸收二氧化硫的能力。,据测定:,女贞、泡桐、刺槐、大叶黄杨等有较强的吸氟能力 其中女贞的吸氟能力比一般树木高一百倍以上 构树、合欢、紫荆、木槿等则具有较强的抗氯和吸氯能力 喜树、梓树、接骨木等树种具有吸苯能力,樟树、悬铃木、连翘等具有良好的吸臭氧能力,据测定:,夹竹桃、棕榈、桑树等能在汞蒸气的环境下生长良好,不受危害 大叶黄杨、女贞、悬铃木、榆树、石榴等在铅蒸气条件下都未有受害症状,()吸滞烟灰和粉尘,据统计,每烧煤一吨,就产生11千克的煤粉尘,许多工业城市每年每平方公里降尘量平均为500吨左右,有的城
5、市甚至高达1000吨以上。,烟灰和粉尘的危害:,降低了太阳照明度,削弱了辐射强度(紫外线),对人体的健康不利; 人呼吸时,飘尘进人肺部,有的并附着于肺细胞上,容易得气管炎,支气管炎、尘肺、矽(xi)肺等疾病。 空气中灰尘多,对于现代某些生产(如精密仪器)也颇为不利。,植物吸滞烟灰和粉尘原理:,一方面由于枝冠茂密,具有强大的减低风速的作用,随着风速的降低,一些大粒尘下降; 另一方面则由于叶子表面不平,有茸毛,有的还分泌粘性的油脂或汁浆,空气中的尘埃经过树林时,便附着于叶面及枝干的下凹部分等。 蒙尘的植物经雨水冲洗,又能恢复其吸尘的能力。,不同植物的吸滞烟灰和粉尘效果:,树木的滞尘能力与树冠高低、
6、总的叶片面积、叶片大小、着生角度、表面粗糙程度等条件有关; 根据这些因素,刺楸、榆树、朴树、重阳木、刺槐、臭椿、悬铃木、女贞、泡桐等树种对防尘的效果较好。,不同植物的吸滞烟灰和粉尘效果:,草地的茎叶不仅和树木一样,具有吸附灰尘的作用,并且还可固定地面的尘土,防止飞扬。 因此,在城市工业区与生活区之间营造卫生防护林,扩大绿地面积、种植树木、铺设草坪,是减轻粉尘污染的有效措施。,()减少空气中的含菌量,由于绿地上空灰尘减少,从而减少了粘附其上的细菌; 另外还由于许多植物本身能分泌一种杀菌素,而具有杀菌的能力。,净化水体,树木可以吸收水中的溶解质,减少水中的细菌数量。 水在通过3040米宽的林带后,
7、由于树木根系和土壤的作用,一升水中所含的细菌数量比不经过林带的减少12。,许多水生植物和沼生植物对净化城市的污水有明显的作用,芦苇能吸收酚及其他二十多种化合物。 在栽有水葱的污水池中原含有十几种浓度很高足以使鱼类致死的有机化合物,而在一段时期后,这些物质全部被水葱吸收。 凤眼莲(水葫芦)能从污水里吸取银、金、汞、铅等金属物质以及具有降低镉、酚、铅等有机化合物的能力。,利用城市生活污水灌溉水生植物,如水稻、莲藕、茭白、慈菇等既有益于生产,又能净化污水的经验,已被广泛采用。,净化土壤,植物的地下根系能吸收大量有害物质而具有净化土壤的能力。如有的植物根系分泌物能使进入土壤的大肠杆菌死亡。 有植物根系
8、分布的土壤中,好气性细菌比没有根系分布的土壤多几百倍至几千倍,故能促使土壤中的有机物迅速无机化,因此既净化了土壤,又增加了肥力。,有研究证明,含有好气细菌的土壤,有吸收空气中一氧化碳的效果。 因此,城市中一切裸露的土地,加以绿化后,不仅可以改善地上的环境卫生,而且也能改善地下的土壤卫生。,2、改善城市小气候,调节气温 调节湿度 通风防风,树木花草叶面的蒸腾作用,能降低气温,调节湿度,吸收太阳辐射热,对改善城市小气候有着积极的作用。 城市郊区大面积的森林和宽阔的林带,道路上浓密的行道树和城市其它各种公园绿地,对城市各地段的温度、湿度和通风都有良好的调节效果。,调节气温,影响城市小气候最突出的有物
9、体表面温度、气温和太阳辐射温度,而气温对人体的影响是最主要的。,绿化环境中的气温比较,研究表明,当夏季城市气温为27.5时,草坪表面温度为2224.5 ,比裸露地面低67 ,比柏油路表面温度低820.5 。 有垂直绿化的墙面表面温度为1827 ,比清水红砖墙表面温度低5.514 。 而在冬季,铺有草坪的足球场表面温度则比裸露的球场表面温度提高4 。,测定表明:,在炎夏季节里,林地树荫下的气温较无绿地低35 比建筑物地区甚至可低10 左右,调节湿度,空气湿度过高,易使人厌倦疲乏,过低则感干燥烦躁。 一般认为最舒适的相对湿度为3060。,一般森林的湿度比城市高36, 公园的湿度比城市其它地区高27
10、, 绿地的相对湿度也比非绿化区高1020。 行道树也能提高相对湿度1020。,通风防风,而在冬季,大片树林可以减低风速,发挥防风作用,故在垂直冬季的寒风方向种植防风林带,可以减低风速,减少风沙,改善气候。,城市带状绿化,包括城市道路与滨水绿地是城市绿色的通风渠道,特别是带状绿地的方向与该地的夏季主导风向一致的情况下,可以将城市郊区的气流趁着风势引入城市中心地区。为炎夏城市的通风创造良好条伴。,城 市 绿 地 的 通 风 作 用,3、降低城市噪声,由于汽车、火车、飞机以及工厂和工程建设的轰鸣和尖叫,使城市居民经常受到各种噪声的袭击和干扰,使人们的身心健康受到严重影响。 轻的使人疲劳,降低工作效率
11、,重的则使人引起心血管或中枢神经系统方面的疾病。 (噪声的卫生标准为3040分贝。),据测定:,40米宽的林带可以减低噪声1015分贝 30米宽林带可吸收68分贝 在公路两旁设有乔、灌木搭配15米宽的林带,可减低噪声一半 快车道的汽车噪声,穿过12米宽的悬铃木树冠,到达树冠后面的三层楼窗户时,与同距离空地相比其削减量是35分贝,削减35分贝,树木降噪原理、降噪效果:,因为声能投射到树叶上被反射到各个方向,造成树叶微振而使声能消耗而减弱。 因此噪声的减弱是与林带的宽度、高度、位置、配置方式以及树木种类等有密切关系。一般说,在城市街道上散植的树木,无显著的减噪作用,分枝低的乔木比分枝高的乔木减低噪
12、声的效果大;叶茂疏松的树群因能产生复杂的声散射,其减噪作用非常显著。,4、安全防护,园林绿地具有防震防火,蓄水保土,防御放射性污染和备战防空的作用。,防震防火,1923 年 1月,日本关东发生大地震,城市公园意外地成为避难所 1976年7月北京受唐山地震的波及,15处公园绿地总面积400多公顷,疏散居民20余万人,防御放射性污染和有利备战防空,绿化植物能过滤、吸收和阻隔放射性物质,减低光辐射的传播和冲击波的杀伤力,阻挡弹片的飞散,并对重要建筑、军事设备、保密设施等可起隐蔽作用,尤其是密林更为有效。,蓄水保土,树叶防止暴雨直接冲击土壤,草地覆盖地表阻挡了流水冲刷,植物的根系能紧固土壤,因此可固定
13、沙土石砾,防止水土流失。,蓄水保土对保护自然景观,建设水库,防止山塌岸毁,水道淤浅,以及泥石流等都有着极大的意义。,树 木 的 蓄 水 保 土 作 用,5、环境指示作用,根据植物对环境因子影响的反应特点, 可将之区分为两类: 外显型: 以体表可见特征反应环境条件的指示体 积累型: 植体本身虽无受害特征,但体内有害物质的积累大大超过一般植物,利用植物指示体指示环境,有二种形式: 被动监测: 通过对生境中某些野生或栽培植物的调查进行; 主动监测: 通过将某种植物在标准条件下移栽到自然生境中的方法来进行,监测空气污染 通常利用地衣(lichen)、苔藓(algae) 和其他高等植物如菜豆、烟草、唐菖
14、蒲、杨树等进行 指示土壤污染 利用城市野生植物如(早熟禾)进行 指示热量状况 主要是以物候观测指示城市热岛效应,(二) 生产功能,可提供各种竹、木产品、人造纸板、纤维原料等; 能提供各种果品、油料、香料、化工原料、中药材、食用菌等; 提供薪、炭材; 提供旅游产品。,(三) 生活功能,改善、美化生活环境,有益公众身心健康。 为城市居民提供庇荫、娱乐、游览、文化、休息、科普、疗养等的场所,满足精神生活和文化生活的需求。 提供科研和教育场所。 提供社会劳动就业场所。,二、城市绿地的类型和特点,(一)城市绿地的类型 1、公共绿地 向公众开放的,有一定游憩设施的绿化地,包括其中的小路和水域等无植被的地面
15、,是城市绿地系统的主要部分。 包括市、区级综合性公园、动物园、植物园、体育公园、儿童公园、纪念性公园、主题公园、游园、林荫道绿地及广场绿地等,(一)城市绿地的类型,2、居住区绿地 是住宅用地的一部分。包括居住区小游园、居住小区游园、宅旁绿地、居住区公建庭院和居住区道路绿地,其功能是改善居住区的环境卫生和小气候,为居民日常休息和户外活动、体育锻炼等创造良好条件。,(一)城市绿地的类型,3、单位附属绿地(专用绿地) 指各企事业单位、机关大院内部的绿地。 如工厂、矿区、仓库、公用事业单位、学校、医院等单位内部的附属绿地。 不对外开放 ,只为本单位职工提供接近工作地点的休息娱乐场所,对美化和改善本单位
16、、本地区的生态环境有直接的意义。,(一)城市绿地的类型,4、防护绿地 可分为卫生防护绿地和防风治沙、水土保持、农田防护绿地等类型。 卫生防护绿地分布于工业区与生活居住区之间、工业企业之间、靠近生活居住区的铁路两侧和机场周围等处。改善城市的自然条件和卫生条件。,(一)城市绿地的类型,5、风景林绿地 为市内或市郊的自然风景或文物古迹的绿地,供旅游、疗养、自然保护、净化、美化城市环境。 6、生产绿地 园林部门主管的绿地,如苗圃、花圃、果园等,是城市绿地的生产基地,供城市绿化培育苗木,提供城市所需的各种花卉、水果。,二、城市绿地的类型和特点,7、街道绿地: 主要指城市道路两旁的绿地,包括行道树、安全岛
17、绿地、桥头绿地等,其土地平衡和投资均属城市道路管理部门。这类绿地具有遮荫防晒,减弱交通噪声, 吸附尘埃等功能,对改善城市环境卫美化市容等方面起重要作用。,(二)城市绿地的特点,1、城市绿地多元性明显:绿地种类多样性、生态景观多样性、投资多元化、产权主体多元化; 2、城市绿地分布零星分散; 3、按点(公园、小游园等)、线(行道树、林荫道、绿带)、面(风景区、大块绿地)三种形状布局; 4、城市绿地结构单一性:层次结构、年龄世代、植物种类; 5、在管理上的分散性,第二节 城市绿地规划建设,一、城市绿地系统资源调查 可为城市绿地规划建设提供系统的现状和历史资料,是城市绿地规划建设的基础和依据。 由于城
18、市绿地具有多元性,绿地面积小,要求比一般山地森林资源、植被资源调查精度高。,(一)城市绿地系统资源调查特点及要求,调查的基本统计单位:以归属管理部门为基本统计单位。 原则上按一个完整的机关、学校、企业、事业单位、住宅小区、公园、街道和公共绿化工程的自然界线划分统计单位。,调查的基本要求和对象,要与国家森林植被资源调查和管理相衔接; 要与城市建设与发展的需求相适应; 要与城市绿地可持续经营的要求相适应,调查对象:对划入城市行政区域内全部土地的绿化植物及其生境调查,包括水平绿化和垂直绿化的面积和植物资源。,绿地系统资源调查的主要内容,包括生态环境资源调查、 景观资源调查、 社会需求调查。,1、生态
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