生态树木
⑴ 为什么会产生林木自疏现象有何生态意义
林木在生长过程中会产生竞争关系,为了占领对方的地界树木会把对方杀死造成这一片没有其他树木的现象。这种树木对生态系统来说是有害的应该把这种树木移走或者砍伐保护整个生态系统
⑵ 园林树种按气候生态怎样分类的
大气温度是园林树种气候生态型分布的主导因素,也是树木生存的重要条件。大气温度对树体的生长发育和生理代谢有明显的影响,其中年平均温度是树体能够正常生长的基础温度,园林树种的自然生态分布主要以此为依据。此外,极端温度(绝对最低温度和绝对最高温度)是树种南移北迁后能否成活的生存温度。特别是在突变气候因素作用下发生的温度骤然升高或降低,对树体的危害十分严重。就园林树种而言,一般情况下,低温危害要比高温涉及的面广、危害程度也深,严重时可导致树体死亡。
低温危害树体的表现为:①冻害,即受0℃以下低温侵袭,树体组织因发生冰冻而造成的伤害。②寒害,即受0℃左右低温侵袭,树体组织在未发生冰冻状态下而造成的伤害。③霜害,即早、晚霜危害。在秋季气温偏高的年份,树体抽生的晚秋梢易受早霜危害;而在春暖乍寒的年份,树体新萌发的嫩梢易受晚霜侵袭。低温伤害的发生,其外因主要决定于降温的强度、持续的时间和发生的时期;内因则主要决定于树种的抗寒能力和树体当时的生长发育状态。园林树种的耐寒性是指树体能抵抗或忍受0℃左右低温的能力,而抗冻性则是指对0℃以下低温的抵抗或忍受能力。
高温对树体造成的危害则往往表现为局部受损,并间接引发树体发病。在生长期温度高达30~35℃时,一般落叶树种的生理过程受到抑制。高温破坏树体光合作用和呼吸作用的平衡关系,叶片气孔不闭、蒸腾加剧,从而使树体呈现饥饿失水状态。热带常绿树种较耐高温,但在50℃以上时,也会引起严重伤害。另外,温带落叶树种移植至冬季温度过高的区域,树体生长因无足够的冬季低温条件不能及时进入休眠或按时结束休眠,难以完成正常的年生长周期,而影响翌年的生长发育。
生长季积温是树体完成年生长周期所需的温度总量,通常用高于一定温度值的日平均温度总和,即积温来表示。就园林树种而言,在综合外界条件下能使树体萌芽的平均温度为生物学零度,即生物学有效温度的起点,一般落叶树种为6~10℃,常绿树种为10~15℃。高于生物学零度的有效温度的累积值称为生物学有效积温,简称积温。就这个意义来讲,生长季是指不同地区能够保证生物学有效温度的树体生长时期,其长短决定于所在地全年内超越有效温度的天数。这对园林树种中花果木类型的选择与应用至关重要,因为生长期的长短明显与开花期有关,生长季长往往开花早;相反,花期晚生长季则短。当然,这在其他类型园林树种的引种栽培中也不可忽视。一般情况下,萌发期较早的树种对夏季的热量要求较低,反之则高。一般在生长季温度较高的情况下,树体发育各物候期通过的时间相对缩短,因白天温度高、合成物质增多,树体生长发育所需的积温也相对减少。
在年生长发育周期中,树木自萌芽后转入旺盛生长期要求的温度较高,落叶树种为10~12℃,常绿树种为12~15℃。因温度在生长期对树体同化、异化过程的影响,树体生长发育在温度最适点时表现正常、良好,温度过高或不足时其过程均将受到抑制并出现异常,至生长发育温度最低点或最高点时则生理代谢过程可完全停止,直至树体死亡。
我国幅员辽阔,地理纬度跨越显著,园林树种气候生态型分布多样。通常根据自然气候条件及分布特征划分为热带、亚热带、温带和寒带等不同类型,这是园林树种引种栽植时的重要生态依据。
1.热带气候型
主要分布于北纬24°(大体与北回归线相一致)以南的地区,包括台湾、福建、广东、广西、云南诸省区南部及海南全省。处于我国热量最高、降水最多的湿热地带,年平均气温一般在21℃以上,7月平均气温约28℃,1月平均气温12~21℃,绝对最低温度大多不低于-1℃。年降水量约800~1700毫米。大多终年无霜。常用园林树种有:南洋杉、海南松、水松、鸡毛松、竹柏、木麻黄、白兰花、相思树、凤凰木、羊蹄甲、软荚红豆树、楹树、荔枝、龙眼、石栗、白千层、红千层、菩提树、榕树、椰子、槟榔、蒲葵、刺竹、银桦、缅树、榕树、黄槿、朱槿、吊钟花、柚、橄榄、木棉、番石榴、蒲桃、素馨、黄花夹竹桃、波罗蜜、缅栀子、一品红、杨桃、黄皮树、番茉莉、硬骨凌霄、蓝花楹、马缨丹、桃金娘、蜡烛树、变叶木、红背桂等。
2.亚热带气候型
主要分布于北纬24°~33°之间,为雷州半岛北部至秦岭以南、云贵高原以东,以及四川东部和南部、台湾北部地区。处于我国暖热湿润地带,主要气候特点是:夏长冬短,四季分明;夏热冬温,雨量充沛;全年无雪或少雪,霜日少但有霜冻。
其中,南亚热带区含台湾中部和北部,福建、广东东南部,广西中部,云南中南部,年平均气温20~22℃,7月平均气温28~29℃,1月平均气温12~14℃,绝对最低温度-2℃。年降水量1500~2000毫米,有较明显的热带季风气候和干湿季之分。常用园林树种有:马尾松、湿地松、罗汉松、南亚松、云南松、黑松、南洋杉、油杉、落羽杉、水杉、垂柏、龙柏、白兰、黄兰、樟树、油梨、大花紫薇、大叶桉、柠檬桉、红椿、山茶、石栗、秋枫、千年桐、乌榄、蝴蝶果、凤凰木、鸡蛋花、黄梁木、苦楝、八角、红豆树、九里香、银桦、橙、木麻黄、桃金娘、棕榈、假槟榔、鱼尾葵、散尾葵、蒲葵、刺葵、海枣、大王椰子、三角椰子、董棕、霸王棕、棕竹、麻竹、青皮竹、金竹、佛肚竹、撑杆竹、苏铁、含笑、三角梅、金合欢、米兰、杜鹃、龟背竹、鹅掌柴、花叶芦竹、合果芋、紫藤、薜荔、常春藤、西番莲。
中亚热带区含广东、广西北部,福建中部和北部,浙江,江西,四川,湖南,湖北南部,上海,安徽南部,江苏南部,云贵高原西部,台湾北部。年平均气温15~21℃,7月平均气温28~30℃(西部2℃),1月平均气温5~12℃,绝对最低温度-17℃。年降水量900~1200毫米,气候温暖湿润,四季分明(西部季风高原气候,年温差较小,四季不分明,有干湿季节之分)。常用园林树种有:柳杉、杉木、冲天柏、柏木、罗汉松、刺柏、粗榧、香榧、红豆杉、银杏、青冈栎、栲树、紫楠、香樟、天竺桂、檫树、广玉兰、白玉兰、厚朴、肉桂、柑橘、含笑、木莲、鹅掌楸、石楠、枇杷、红豆树、夏蜡梅、杨梅、茶梅、油茶、茶树、木荷、厚皮香、桃叶珊瑚、瑞香、映山红、马银花、云锦杜鹃、冬青、珙桐、蓝果树、茉莉、八仙花、金缕梅、枫香、檵木、木芙蓉、梅、碧桃、木香、珍珠梅、郁李、海棠花、贴梗海棠、西府海棠、垂丝海棠、榆树、榉树、毛竹、刚竹、孝顺竹、罗汉竹、茶秆竹、箬竹、凤尾竹等。
北亚热带区含秦岭山脉、淮河流域以南,长江中下游以北地区。年平均气温13.5~18.5℃,7月平均气温28~29℃,1月平均气温2~5℃,绝对最低温度-20℃。年降水量800~1200毫米,全年无霜期240~260天,气候湿润,四季分明。常用园林树种有:黑松、华山松、池杉、落羽杉、圆柏、龙柏、侧柏、刺柏、紫玉兰、鹅耳枥、栓皮栎、麻栎、栾树、七叶树、山合欢、麻叶绣球、喷雪花、绣线菊、珍珠梅、杏、樱花、紫叶李、榆叶梅、棣棠、玫瑰、紫荆、蜡梅、夹竹桃、紫薇、结香、金丝桃、木槿、木绣球、荚蒾、珊瑚树、海仙花、金银花、金钟花、桂花、铜钱树、雪柳、大叶女贞、石榴、枫香、乌桕、竹叶椒、栀子、六月雪、凌霄、厚壳树、南天竹、十大功劳、黄杨、雀舌黄杨、糙叶树、朴树、白榆、榔榆、黄檀、青檀、榉树、红椿、无花果、薜荔、杜仲、海桐、杜英、糯米椴、溲疏、重阳木、刺槐、槐树、皂荚、香椿、苦楝、梓树、楸树、苔木、构树、梧桐、黄金树、泡桐、垂柳、桂竹、紫竹、石绿竹、淡竹等。
3.暖温带气候型
主要分布于北纬33°~42°之间,为沈阳以南,山东、辽东半岛,秦岭北坡,华北平原,黄土高原东南,河北北部等。年平均气温9~14℃,7月平均气温24~28℃,1月平均气温-2~-14℃,绝对最低气温-20~-30℃。年降水量500~900毫米,四季分明,雨期在5~9月,旱期在9~10月。全年无霜期180~240天。常用园林树种有:油松、云杉、冷杉、白皮松、华北落叶松、日本赤松、侧柏、圆柏、板栗、麻栎、毛白杨、小叶杨、箭杆杨、银白杨、旱柳、锦带花、天目琼花、香荚莲、金银木、华北忍冬、白榆、千金榆、黑榆、柽柳、石榴、桂香柳、胡颓子、玉兰、蜡梅、枳、枸杞、柿树、臭椿、黄连木、黄栌、五角枫、丁香、黄刺玫、连翘、白蜡树、楸树、核桃树、毛泡桐、刺楸、锦鸡儿、高丽槐、多花枸子、绣线菊、榆叶梅、七叶树、鸡爪槭、元宝槭、木瓜、杏、梨、苹果、梅、花楸、紫荆、紫藤、细叶小檗、十大功劳、山楂、海棠果、山荆子、红瑞木、楝树、花曲柳、水蜡、白桦等。
4.温带气候型
主要分布于北纬42°~46°之间,含沈阳以北,松辽平原,东北东部,燕山、阴山山脉以北,新疆北部等。年平均气温2~8℃,7月平均气温21~24℃,1月平均气温-10~-25℃,绝对最低温度-40℃。年降水量500~800毫米,长冬(5个月以上)短夏,降水集中在6~8月。全年无霜期100~180天。常用园林树种有:冷杉、紫杉、花曲柳、核桃楸、千金榆、玉铃花、天女花、灯台树、元宝槭、槲栎、春榆、白桦、大青杨、毛榛、疣皮卫矛、马鞍树、暴马丁香、黄花忍冬、小花溲疏、花楷槭、山梅花、接骨木、梓树、榆叶梅、蔷薇、月季、珍珠梅、山梨、玫瑰、山杏、京桃、樱花、林檎、锦带花、小叶女贞、北五味子、刺苞南蛇藤、刺楸、赤杨、银白杨、新疆杨、圆叶柳、牛皮杜鹃、越橘等。
5.寒温带气候型
主要分布于北纬46°~52°之间,大兴安岭以北,小兴安岭北坡,黑龙江省等。年平均气温-2.2~-5.6℃,7月平均气温16~21℃,1月平均气温-25~-38℃,绝对最低温度-59℃。年降水量350~550毫米,长冬(9个月以上)无夏,降水集中于7~8月。全年无霜期80~100天。常用园林树种有:红松、兴安落叶松、黄花松、獐子松、偃松、杜松、兴安松、黑桦、山杨、胡桃楸、光叶春榆、香杨、矮桦、朝鲜柳、沼柳、越橘、柳、赤杨、榛子、兴安杜鹃、长果刺玫、绢毛绣线菊、柳叶蓝靛果、狭叶杜香、柳叶绣线菊、北极悬钩子等。
⑶ 如何准确把握"树木"与"森林"的关系,搞清政治生态
“沉舟侧畔千帆过,病树前头万木春。”腐坏的树木,不会自愈,但治好染病的树木、拔去坏死的树木,防止感染周边的树木,整个森林才能更加健康。在全面从严治党工作中,“树木”就是党员干部个体,“森林”就是干部队伍整体,就是一个地区的政治生态环境。“树木”构成“森林”,“森林”包含“树木”。茂密的森林中时常会出现腐朽、濒临死亡的树木,治树护林,保护生态极为重要。纪检监察干部作为政治生态的“护林员”,“治病树、拔烂树、护森林”是职责使命、工作目标,我们要强化监督执纪问责,把握好“树木和森林”的关系,正确运用监督执纪“四种形态”,实现遏制腐败现象滋生蔓延势头的目标。
处理好“树木与森林”的关系、做好“森林”防护工作,关键在于紧抓重点,从个别中发现一般、从一般中找出重点。把发现的问题线索放到全局范围中作出综合分析判断。只有突出抓好重点,才能形成足够震慑。各级领导班子及其一把手都处于重要位置,手中都握有一定权力,而权力本身具有两重性,不受监督的权力必然导致腐败。加强对一把手权力运行的监督,是实现自我净化、自我完善、自我革新、自我提高的重要方式,是提高党的执政能力、巩固党的执政地位、提高党的威信和形象的途径,更是营造良好政治生态的迫切需要。
⑷ 什么叫园林树木的生态学特性了解它对园林规划与设计、园林施工与养护有什么实际意义
生态学特性树木长期生长在某种环境条件下,形成了对该种环境条件的要求和适应能力,称为生态学特性.
一、气候因子
(一) 光 是绿色植物生命和能量的源泉。根据树木的耐荫性的差别分为
喜光树种:落叶松属、松属(2针松)、桦属、杨属、柳属、臭椿、刺槐、泡桐等。
耐荫树种:冷杉属、红豆杉属、铁杉属、八角属、楠木属、水青冈属、云杉属中一些种类。
中等耐荫树种:红松、杉木、樟树、槭属、椴属、鹅耳枥属、青冈属等。
(二) 温度 是树木生长发育必不可少的因子,也是树种分布区的主导因子。
耐寒树种:落叶松属、樟子松、冷杉属、高山柏、白桦、蒙古栎等。
较耐寒树种:油松、侧柏、榆、毛白杨、胡桃、辽东栎、刺槐、苹果等。
较喜温树种:杉木、马尾松、白栎、油桐、乌桕、苦楝、茶、棕榈等。
喜温树种:橡胶树、椰子、油棕等。
研究树种耐寒性对园林绿化树种选择和树木引种有极重要的实践意义。
(三) 水 影响树木生长发育和分布的重要因子根据树种对水分的适应性,可以将树种分为:
湿生树种 水松、落羽杉、池杉、枫杨、桤木、柳属、水团花、红树等。
旱生树种 梭梭、沙枣、白刺、霸王等。
耐旱力较强的树种 松属、侧柏、栓皮栎、麻栎、刺槐等。
这类树种的根系通常极为发达,其叶常退化为膜质鞘状或叶面具发达的角质层、蜡质及绒毛,如梭梭树、沙拐枣、木麻黄及相思树等;为通常在土壤水分少、空气干燥的条件下生长的树种,具极强的耐旱能力。
(四) 空气
抗二氧化硫树种:银杏、侧柏、构、皂荚、刺槐、旱柳、榆、臭椿、沙枣等
抗氯化氢树种:合欢、五叶地锦、黄檗、伞花胡颓子、构、榆、接骨木、紫荆、槐、紫藤、紫穗槐、木槿、杠柳等。
抗氟化氢树种:白皮松、侧柏、杜松、构、榆、槐、丝棉木,黄檗、伞花胡颓子、紫荆、紫穗槐、臭椿、泡桐、悬铃木、山楂等。
二、土壤因子
树木的根需固着在土壤中并需从土壤中吸取水分和营养物质才能生存。树木从土壤中吸收和利用营养物质,主要取决于土壤物理性质、化学性质和养分3个方面。
(一) 土壤物理性质
质地适中、水分状况良好的土壤。
(二) 土壤化学性质
酸性土树种(pH4.5~5.5)杜鹃花属、茶、油茶、马尾松、木荷、樟等。
钙质土树种(pH7~8.5石灰岩山地)侧柏、柏木属、青檀、黄连木、皂荚等。
盐碱土树种(pH>8.0高含量NaCI的土壤)柽柳属、水柏枝属、白刺属、梭梭属、盐爪爪属等。
“荒漠卫士”--白刺是沙漠和盐碱地区重要的耐盐固沙植物。积聚流沙和枯枝落叶而固定的沙丘人们称之为白刺包。用枝条护压着沙丘,同沙尘暴作斗争。可谓沙丘的守护神,荒漠的卫士。
(三) 土壤养分
土壤养分主要取决于矿物质和有机质的数量和组成。但是土壤向树木提供养分的能力并不是直接取决于土壤中养分的贮量,而是决定于养分有效性的高低。多数树种都是喜欢深厚、肥沃土壤,但有些树种能耐土壤的干旱瘠薄,例如马尾松、刺槐、樟子松、荆条、酸枣、小叶鼠李、锦鸡儿等。
三、地形因子
地形因子包括山脉、河流走向、地形起伏、海拔高低、坡向、坡度等。
地形因子是生态因子的间接因子。
(一) 山脉走向
(二) 海拔高度
(三) 坡向和坡度
四、生物因子
生物因子包括动物、植物、微生物之间的相互关系。有相互促进也有相互抑制的关系。
五、人为因子
人是营造森林和破坏森林的最积极因素。
⑸ 保护树木对生态环境有什么关系
一、森林是空气的净化物。随着工矿企业的迅猛发展和人类生活用矿物燃料的剧增,受污染的空气中混杂着一定含量的有害气体,威胁着人类,其中二氧化硫就是分布广、危害大的有害气体。凡生物都有吸收二氧化硫的本领,但吸收速度和能力是不同的。植物叶面积巨大,吸收二氧化硫要比其他物种大的多。据测定,森林种空气的二氧化硫要比空旷地少15-50%。若是在高温高湿的夏季,随着林木旺盛的生理活动功能,森林吸收二氧化硫的速度还会加快。相对湿度在85%以上,森林吸收二氧化硫的速度是相对湿度15%的5-10倍。
二、森林有自然防疫作用。树木能分泌出杀伤力很强的杀菌素,杀死空气中的病菌和微生物,对人类有一定保健作用。有人曾对不同环境,立方米空气中含菌量作过测定:在人群流动的公园为1000个,街道闹市区为3-4万个,而在林区仅有55个。另外,树木分泌出的杀菌素数量也是相当可观的。例如,一公顷桧柏林每天能分泌出30公斤杀菌素,可杀死白喉、结核、痢疾等病菌。
三、森林是天然制氧厂。氧气是人类维持生命的基本条件,人类每时每刻都要呼吸氧气,排出二氧化碳。一个健康的人三两天不吃不喝不会致命,而短暂的几分钟缺氧就会死亡,这是人所共知的常识。
森林在生长过程中要吸收大量二氧化碳,放出氧气。据研究测定,树木每吸收44克的二氧化碳,就能排放出32克氧气;树木的叶子通过光合作用产生一克葡萄糖,就能消耗2500升空气中所含有的全部二氧化碳。照理论计算,森林每生长一立方米木材,可吸收大气中的二氧化碳约850公斤。若是树木生长旺季,一公顷的阔叶林,每天能吸收一吨二氧化碳,制造生产出750公斤氧气。资料介绍,10平方米的森林或25平方米的草地就能把一个人呼吸出的二氧化碳全部吸收,供给所需氧气。诚然,林木在夜间也有吸收氧气排出二氧化碳的特性,但因白天吸进二氧化碳量很大,差不多是夜晚的20倍,相比之下夜间的副作用就很小了。就全球来说,森林绿地每年为人类处理近千亿吨二氧化碳,为空气提供60%的净洁氧气,同时吸收大气中的悬浮颗粒物,有极大的提高空气质量的能力;并能减少温室气体,减少热效应。
四、森林是天然的消声器。据研究结果,噪声在50分贝以下,对人没有什么影响;当噪声达到70分贝,对人就会有明显危害;如果噪声超出90分贝,人就无法持久工作了。森林作为天然的消声器有着很好的防噪声效果。实验测得,公园或片林可降低噪声5-40分贝,比离声源同距离的空旷地自然衰减效果多5-25分贝;汽车高音喇叭在穿过40米宽的草坪、灌木、乔木组成的多层次林带,噪声可以消减10-20分贝,比空旷地的自然衰减效果多4-8分贝。城市街道上种树,也可消减噪声7-10分贝。要使消声有好的效果,在城里,最少要有宽6米(林冠)、高10米半的林带,林带不应离声源太远,一般以6-15米间为宜。
五、森林对气候有调节作用。森林浓密的树冠在夏季能吸收和散射、反射掉一部分太阳辐射能,减少地面增温。冬季森林叶子虽大都凋零,但密集的枝干仍能削减吹过地面的风速,使空气流量减少,起到保温保湿作用。据测定,夏季森林里气温比城市空阔地低2-4℃,相对湿度则高15-25%,比柏油混凝土的水泥路面气温要低10-20℃。由于林木根系深入地下,源源不断的吸取深层土壤里的水分供树木蒸腾,使林正常形成雾气,增加了降水。通过分析对比,林区比无林区年降水量多10-30%。国外报导,要使森林发挥对自然环境的保护作用,其绿化覆盖率要占总面积的25%以上。
六、森林改变低空气流,有防止风沙和减轻洪灾、涵养水源、保持水土的作用。出于森林树干、枝叶的阻挡和摩擦消耗,进入林区风速会明显减弱。据资料介绍,夏季浓密树冠可减弱风速,最多可减少50%。风在入林前200米以外,风速变化不大;过林之后,大约要经过500-1000米才能恢复过林前的速度。人类便利用森林的这一功能造林治沙。 森林地表枯枝落叶腐烂层不断增多,形成较厚的腐质层,就像一块巨大的吸收雨水的海绵,具有很强的吸水、延缓径流、削弱洪峰的功能。另外,树冠对雨水有截流作用,能减少雨水对地面的冲击力,保持水土。据计算,林冠能阻载10-20%的降水,其中大部分蒸发到大气中,余下的降落到地面或沿树干渗透到土壤中成为地下水,所以一片森林就是一座水库。森林植被的根系能紧紧固定土壤,能使土地免受雨水冲刷,制止水土流失,防止土地荒漠化。
七、森林有除尘和对污水的过滤作用。工业发展、排放的烟灰、粉尘、废气严重污染着空气,威胁人类健康。高大树木叶片上的褶皱、茸毛及从气孔中分泌出的粘性油脂、汁浆能粘截到大量微尘,有明显阻挡、过滤和吸附作用。据资料记载,每平方米的云杉,每天可吸滞粉尘8.14克,松林为9.86克,榆树林为3.39克。一般说,林区大气中飘尘浓度比非森林地区低10-25%。另外,森林对污水净化能力也极强,据国外研究介绍,污水穿过40米左右的林地,水中细菌含量大致可减少一半,而后随着流经林地距离的增大,污水中的细菌数量最多时可减至90%以上。
八、森林是多种动物的栖息地,也是多类植物的生长地,是地球生物繁衍最为活跃的区域。所以森林保护着生物多样性资源;而且无论是在都市周边还是在远郊,森林都是价值极高的自然景观资源。
⑹ 园林树种有哪些生态功能
园林树种特有的生态功能应用中,净化空气、减轻污染、调节气候等维护生态平衡、改善人类生存条件的生态环境效益是最基本的,也是最重要的。因此,作为人类征服自然及高度文明象征的城市,从建设初期就必须重视其生态系统的完善,尽可能避免因城市发展造成的自然生态毁坏。
城市,以其独特的存在方式,极大改变着自身及邻近地区的自然环境和生态系统。城市的新建、改造或扩充,都将无一例外地改变原有的自然地貌。无论是平原、丘陵,还是湖畔、海滨;无论是山坡、谷地,还是莽林、高原;都将失去往日的宁静、和谐,代之以喧闹、抗争。鳞次栉比的各类建筑,纵横交错的大小街道,星罗棋布的广场、小区,代替了参天蔽日的森林、广袤覆盖的植被;骄横的烟尘、沙暴搅乱了湛蓝的天空。自然植被的消失,自然生态的失衡,自然环境的恶化,这就是现代城市发展不当所带来的负面效应。现代城市发展规划的首要问题就是要保证有一个足够的绿色植物群落的存在,因为自然植被对生态系统的调节不是人为控制所能取代的。充分发挥以园林树种为主体的城市“肺腑”和“生态型空气调节器”的生态功能,有助于维护城市运营过程中的生态平衡,有利于改善城市居民工作、学习和生活的环境条件,有益于建设花园式城市的现代发展趋势。
(一)清新空气,调节、改善空间环境
大气中氧的正常含量为21%,二氧化碳的正常含量为0.03%。但是由于现代城市人口集中,人的呼吸要吸进氧气、呼出二氧化碳,而且各种生产和生活燃料燃烧时也要消耗大量氧气、排出大量二氧化碳。所以目前世界上已有许多城市打破了大气的自然平衡状态,氧气的含量不足20%,二氧化碳的含量可达0.5%~0.07%,已对人体健康构成威胁。特别是二氧化碳,虽为无毒气体,但在空气中的浓度达0.05%时,人的呼吸已感不适。此外,因大气二氧化碳含量增加而导致的地球“温室效应”,也给人类生存环境带来了日趋严重的灾难。
绿色植物通过光合作用吸进二氧化碳、放出氧气的特殊功能,在园林树种的选择和应用效果上是建植草坪的数倍至数十倍之多。通常1公顷的阔叶林,在生长季每天可吸收1000千克二氧化碳、放出750千克氧气。如以成人每日呼吸需要吸进0.75千克氧气、呼出0.9千克二氧化碳计算,需人均10~15平方米的林木面积或25~30平方米的草地面积。如果加上城市运营过程中各种燃料对氧气的消耗和二氧化碳的排放,人均绿地面积还应增大,如澳大利亚首都堪培拉,绿地面积占城市总面积的58%,人均绿地面积达70平方米。美国政府提出的城市人均绿地面积指标为40平方米。联合国早在1969年出版的有关城市绿地规划的报告中就提出,市内人均绿地要达到60平方米,住宅区的绿地定额为人均28平方米。
园林树种的主要光合作用器官为叶片,因此枝繁叶茂、叶片表面积大的树种对大气中氧气和二氧化碳的平衡调节作用较为明显,特别是常绿阔叶树种的选择应用尤显重要。不但在街道两侧、住宅小区和厂矿、机关等人口密集的区域应广植乔灌木,增加光合作用面积,而且要大力发展近郊公园、开发市郊风景区、建设城市森林公园,最大限度地营造绿色空间,增加空气中的氧气含量,提高人类赖以生存的空气质量。如日本就规定,有500万人口的城市,必须配备一个面积为1000公顷、每天可容纳10万游客的市郊风景区。以每平方米叶面积年吸收二氧化碳的量化指标,将树木清新空气的能力分为三类。第一类指标值高于2000克的有:柿、刺槐、合欢、泡桐、栾树、紫叶李、山桃、西府海棠、紫薇、丰花月季、碧桃、紫荆、凌霄。第二类指标值在1000~2000克的有:桑、臭椿、槐树、火炬树、黄栌、白蜡、毛白杨、元宝枫、核桃、山楂、白皮松、木槿、小叶女贞、羽叶丁香、黄刺玫、金银花、连翘、金银木、迎春、卫矛、榆叶梅、太平花、珍珠梅、石榴、猥实、海洲常山、丁香、天目琼花、大叶黄杨、小叶黄杨、蔷薇、金银花、紫藤、五叶地锦。第三类指标值低于1000克的有:悬铃木、银杏、玉兰、杂交马褂木、樱花、锦带花、玫瑰、棣棠、蜡梅、鸡麻。
我国前几年风行的“草坪热”,误区在许多地区不顾自身城市建设的水平,特别是没有考虑有无市郊森林植被的条件,一味盲目砍树植草,无异使本来就入不敷出的大气环境更加失衡,其负面效应要远甚于表面靓丽所带来的虚荣。目前,从园林生态来看,视觉景观需求,在植物选择与配置上虽已考虑到适应性问题,但群落与群落结构不尽合理仍然显而易见,最明显的例子就是草地规模。客观地说,从空间组合(美学的)和市民需求(社会的)看,草地和疏林草地是不可缺少的。但从生态学看,草地是单一物种的脆弱的生态系统,其维系须有相应的管理并适时更新,这种投入是必要的,但应有个度。那种惟草地为美、惟草地才有现代感、草地越多时代感越强等不顾实际需求、一味追求时髦的偏见,在一些规划师、环境设计师甚至少数园林设计师中不同程度存在,个别决策者的偏见则很自然地助长了这类现象的蔓延,其依据就是国外如此,感觉好极了。某市滨海绿地的建设,且不说砍伐了大量防风林,危及从生态观点看的产投比、生物多样性、单位叶面积系数、绿视率等,单就“临海见海”与“临海用海”而言,“见”海当然是追求视觉效果,作为海与沙滩,包括外地游客在内的市民是最直接的利用者,即观光、休闲、游泳等活动,大片的草地少了乔木庇荫,已给游览者带来烈日肆虐下的不便。如何恰当地解决看与用的问题,其实质仍然反映了生态与景观的统一问题,缺乏生态依据的单纯的景观美是难以持久的。现阶段开始的退草还树措施,就是认真反思后的积极举措。而我国目前正在升温的“市民广场”,多以建筑小品和道路铺装为主,则更加美丽有余、绿化不足,从根本上违背了营造城市生态绿地系统的宗旨,较前述误区有过之而无不及,必须认真加以纠正。
园林树种具有吸热、降温和蒸发水分的作用,对空气的温度、湿度等都有良好的调节和改善功能。树木在生长过程中,从根部吸进的水分99.8%都要蒸腾掉,只留下0.2%进行光合作用,所以树木能有效提高林地上空的相对湿度。春季树木开始生长,从土壤中吸收大量水分,然后蒸腾散发到空气中去。同时林地降低了风速,水气不易扩散,因此林地内相对湿度可增加20%~30%。夏季树木庞大的根系像抽水机一样,不断从土壤中吸收水分,然后由枝叶蒸腾到空气中去。1公顷阔叶树林,在夏季能蒸腾2500吨水,相当于同等面积的水库蒸发量,比同等面积的土地蒸发量高20倍。据测定,每公顷油松每日蒸腾量为43.6~50.2吨,加拿大杨的蒸腾量为57.2吨。由于树木的强大蒸腾作用,使水汽增多、空气湿润,绿化区的空气湿度比非绿化区高25%~35%,这就是林地内空气清新的重要原委,并以此为人们创造了凉爽、舒适的生存气候环境。秋季落叶前,树木生长逐渐停止,但蒸腾作用仍在进行,绿地中空气湿度虽不如春夏季大,但仍比非绿化地带高。冬季林地里的风速较小,空气中乱流交换较弱,土壤和树木的蒸发不易扩散,因此林地里的绝对湿度普遍较高,相对湿度也高于未绿化区10%~20%。
植树地区的环境气温常较建筑物地区低,是由于树荫可以减少阳光的直射,并消耗许多热量用以蒸腾从根部吸收的水分。尤其在夏季,林地内的气温较非林地低3~5℃,而较建筑物地区甚至低10℃左右。森林公园内或浓密成荫的行道树下,降温效果更为显著。炎夏,无树的裸地地表温度,远远超过当时大气温度。当空旷的广场在1.5米高度的最高气温为31.2℃时,地表最高温度可达43℃,而绿地中的地表温度要比空旷广场低得多。据同一时间的温度实测,柏油路面为36~45℃,农田土壤地面为28~32℃,城市中心气温为27.5℃,树林中的气温为24.5℃。因为树体要制造1克碳水化合物,就得吸收16.7千焦太阳热能,吸收相当于2500升大气中所含的二氧化碳,所以凡是有树木的地方都比较凉爽。由于冷空气比重大,下降至地表,导致大片林地与其他地区的温差加大,从而促进了空气的流通,因此绿地可为人们创造防暑降温的良好环境。
由于人口稠密、工业集中,造成城市中心地区温度高于周边地区的现象称为热岛效应。如北京7月平均气温,市中心的天安门广场比市郊高1.6℃;上海约有60千平方米的“热岛”较郊区高1℃;美国洛杉矶市区温度的年平均值要比郊区农村高1.5℃。与农村具疏松湿润且多有植物覆盖的下垫面不同,城市下垫面多由砖块、水泥、沥青等铺设而成,热容量大;疏密相间、高低错落的建筑物,其墙面增加了辐射热的成分,其密度减低了反射热的扩散,其结果形成了城市平均温度增高和昼夜温差减少的热岛效应。
1995年7月6日15时左右,广州市区突然乌云密布,狂风大作,随即大雨倾盆,然而市郊却基本无雨,一派平静。气象专家认为这是由“热岛效应”造成的。广州中心气象台专家说,前一天14时左右,原来在三水市南部至南海市西部一带形成的对流云团,以30千米/小时的速度向偏东方向移动,15时30分左右进入广州市区后迅速发展加强,产生强雷雨和1.5米/秒的6级阵风,持续2小时,降雨量46.1毫米。雨带移至东北面时即以极快的速度减弱并消失。
1996年7月11日中午,上海西南有一云雨团进入西郊后便迅速增强,到市区上空时刚好变成一场暴雨当头砸了下来,24小时市区最大降水量超过160毫米。然而就在它使市区大范围积水的同时,一些郊县如奉贤、金山却只下了十几毫米。上海中心气象台领班姚志展指出,大气环流是首先要加以考虑的因素。然而雨带的位置并不能解释一切,城市本身的环境对雨的大小确实有重大影响。由于绿化少、钢筋水泥建筑多等原因,使市区气温明显高于周郊的所谓“热岛效应”已是众所周知。“混浊岛效应”则是指由于市区的工矿企业集中,排放出的污染使空气中的尘埃积聚都较严重,而尘埃等污染物恰恰是云层中的水汽变成降雨所最需要的“凝结核”。此外,由于市区建筑物集中,因而地面状况要比郊县“粗糙”得多,市区风速就会大为减少,强雨带等天气系统在市区上空停留的时间就比较长,从而使总降水量增多。
(二)净化环境,减缓、监察大气污染
随着城市建设规模的扩大、工业生产的发展、人口密度的增加,各类能源消耗量超负荷膨胀,三废排放量超标准骤增。当其超越城市自净、自治的能力时,就会造成危害该系统正常运行的环境污染问题,人类生存将受到自身发展带来的威胁,城市发展将受到自身建设带来的毁坏。
据联合国1995年发布的一项报告中称,目前全球只有20%的城市居民呼吸空气达到可接受的标准,而约有18亿城市居民呼吸着含有过高二氧化硫、烟尘的空气。空气中二氧化硫含量最高的城市是:意大利的米兰,伊朗的德黑兰,韩国的汉城,巴西的里约热内卢和圣保罗,法国的巴黎,西班牙的马德里,中国的北京、沈阳和西安。1999年,世界卫生组织通过对全球53个国家272个城市大气中的总悬浮颗粒物、二氧化硫、二氧化氮三种完全污染物的浓度进行测量,并重新推出全球十大污染城市,其中包括我国的北京市、兰州市。沈阳市作为一个历来“榜上有名”的老污染城市,已退出此列。
工业生产过程中排放出的有毒气体是空气污染的主要来源。如二氧化硫是冶炼企业产生的主要有害气体,数量多、分布广、危害大。氟化氢则是窑厂、磷肥厂、玻璃厂产生的另一种剧毒气体,对人体的危害比二氧化硫大20倍。据《’98中国环境统计》资料:我国城市空气污染仍以煤烟型为主,并处在较重的污染水平。城市二氧化硫年均值浓度在3~248微克/立方米之间,全国平均值为66微克/立方米。氮氧化物年均值浓度在4~140微克/立方米之间,全国平均值为45微克/立方米。总悬浮颗粒物年均值浓度在32~741微克/立方米之间,全国平均值为291微克/立方米,全国降尘量年均值15.3吨/(平方千米月)。1997年全国二氧化硫排放总量为2266万吨,其中工业排放量为1772万吨,余为生活排放。
造成空气中含有过高二氧化硫的原因,是由于城市中高大的建筑物、密集的公用设施和纵横交错的街道所形成的特殊的下垫面,以及人们在日常生活中排放出大量的热量、废气、烟尘等污染物共同作用所产生的特殊气候条件。当空气中二氧化硫浓度达到0.001%时,人就感到呼吸困难,不能持久工作;达到0.04%时,人的声门痉挛、窒息,就会迅速死亡。而通过燃烧释放到大气中的二氧化硫,与大气中的水汽结合,并随雨水一起降落而形成酸雨(指pH<5.6的降雨)。据浙江省环保局监察,1997年该省酸雨覆盖面积已达80%以上,酸雨率达63.3%,即平均每下三场雨就有两场是酸雨。我国平时食用醋(有机酸)的pH为3,该省某地曾测到过pH为3.32的酸雨(无机酸),其酸度已接近食醋。
很多园林树种可以吸收有害气体,1公顷的柳杉每月可吸收二氧化硫60千克,柑橘叶片吸收的二氧化硫比柳杉还多。经对一些常见的园林树种的吸硫量测定,发现臭椿和夹竹桃不仅抗二氧化硫的能力强,并且吸收二氧化硫的能力也很强。臭椿在二氧化硫污染情况下,叶片含硫量可达正常值的29.8倍,夹竹桃可达8倍。其他如珊瑚树、紫薇、石榴、厚皮香、广玉兰、棕榈、胡颓子、银杏、桧柏、粗榧等也有较强的抗二氧化硫特性。刺槐、女贞、泡桐、梧桐、大叶黄杨等抗氟和吸氟的能力都比较强。另外,木槿、合欢、黄檗、杨树、紫荆、紫藤、紫穗槐等对氯气、氯化氢气体有很强的抗性。紫薇可以吸收低浓度的汞。大多数树种都能吸收臭氧,其中银杏、柳杉、樟树、海桐、青冈栎、女贞、夹竹桃、刺槐、悬铃木、连翘等净化臭氧的作用较大。有些树木还能吸收氨、铅及其他有害气体。因此,在可能造成二氧化硫和其他有害气体污染的地区,根据具体场合,选择抗性强的园林树种栽植,可以起到很好的“有害气体净化场”的效果(表)。
表 园林树种对有害气体的抗性一览表
树体受大气污染物质的影响后,通常会在叶片上出现伤斑,污染物质不同、污染程度不同所产生的受害症状各异。有时污染对树体危害不使其表现出叶片症状,而是对内部的生理代谢活动发生影响,致使生长量减少、植株矮化、叶面积变小、叶片早落和落花落果等。在污染条件下,树体吸收的污染物质还会使自身的某些成分发生变化。树体产生的这些可见症状、生理代谢或内部成分的差异性变化,就成为判断大气污染有害气体的种类、浓度和范围分布的初步依据,可供分析判断环境污染的状况,以便进一步详细测定、处理。利用园林树种对有害物质的敏感性监测环境污染,既经济便利,又简单易行,可以起到净化大气、保护环境的“绿色卫士”的积极作用。
(三)防风固土,消噪减震,阻燃避灾
园林树种的防风效果是显著的。冬季,林地不但能降低风速20%,而且静风时间较长,在严寒的冬季可减少冷风的吹袭。风速越大,树木的防风作用越显著;树木越多,防风的效果就越好。春季多风,气流穿过林地时,经树木的阻截、摩擦和过筛作用,消耗了气流的能量,从而起到减低风速的作用。林木的防风效果,防护林带迎风的一面,保护范围为林带高度的3~5倍;背风的一面,则可达林带高度的20~25倍。防护林树种的选择,要求根系稳固,枝干坚韧,抗风性能强;树形高大,枝叶繁茂,防风效果好;树体寿命长,耐瘠易管理。如意大利杨、加拿大杨、常山核桃、落羽杉、池杉、水杉、楮、栲、银杏、北美鹅掌楸、湿地松、黑松、马尾松、油松、樟子松、青冈栎、木麻黄等。
园林树种的水土保持作用,表现在有树木的地方,土壤不易被雨水冲刷侵蚀。下雨时,树冠可以截留10%~20%的雨水,减弱雨水对土壤的溅击。林地内的枯枝落叶层又可以提高地表的汲水性和透水性能,拦阻地表径流。1公顷林地较无林地多蓄水300立方米。据测试估算,陆地上20厘米深的表土层,因不同的植被覆盖而被雨水冲刷殆尽所需的时间差异很大:林地57万年以上,草地8万年以上,耕地46年,裸露地只需18年(即当代人便可身受其害)。土壤的形成过程是非常缓慢的,1厘米表土的分化形成需经100年以上的自然变迁,一旦流失,就很难恢复。因此,在城市建设中,见缝插绿无疑是对生态规划不周密时的一种应急补救措施,特别是对公路两侧或河塘周岸陡坡,尤其要重视园林树种的适当选择和应用,以加强水土保持功能。
城市中人口集中,车辆运输交通频繁,工程建筑此起彼落,各种机器马达的轰鸣尖口嘈杂声响,不仅令人烦躁不安、易感疲劳、降低劳动生产率,而且会导致听力减弱、神经衰弱等不良症状,严重影响身体健康。据测算,噪声超过70分贝时,人体健康受到损害;噪声达到90分贝时,人就不能持久工作。我国的城市区域噪声污染仍十分严重,多数城市居于中等污染水平。其中生活噪声影响范围大并呈扩大趋势,交通噪声对环境冲击最强。全国道路交通噪声等效声级分布在67.3~77.8分贝之间,全国平均值71.0分贝(长度加权)。在监测的49个城市道路中,声级超过70分贝的占监测总长度的54.9%。城市区域环境噪声等效声级分布在53.5~65.8分贝之间,全国平均值为56.5分贝(面积加权)。此外,各类功能区噪声普遍超标。
茂密的树木能吸收和阻隔噪声。据测定,14米高、20~30米宽的林带可基本消除高速行驶车辆形成的噪音。又如临街房屋退后建筑红线5~7米,植树绿化,可以减低噪音15分贝左右。树木对噪音的吸收和阻隔功能,是由于树体对声波有散射作用。声波通过时,枝叶摆动,使声波减弱而逐渐消失。同时,树叶表面的气孔和粗糙的茸毛,具有吸收声波的功能。实践研究证明,分枝低、树冠矮的乔、灌木的防噪能力比高树冠的乔木强。同等树木量的防护林设置,疏散的树群或多重间隔的狭窄林带,其防噪效果要比一个完整的宽林带为好。
热核武器的散落物和放射性物质的扩散与地形、地物有很大的关系,树林就是一个很大的屏障,可以阻隔放射性物质的辐射性传播,同时起过滤和吸收的作用。栎树林可将15戈瑞剂量的中子一伽玛混合辐射射线全部吸收而不影响生长。园林树种的合理选择和应用还可减轻因爆炸引起的震动而减少损失。
许多园林树种还有防火功能,可以起阻挡火势蔓延的作用。有防火功能的树种通常具备下列特点:树体含树脂少,枝叶含水量多,着火时不易产生火焰;树体萌芽再生力和根部分蘖能力强,遭火焚烧后,能迅速再生。防火能力较好的树种,常绿树有珊瑚树、厚皮香、山茶、油茶、罗汉松、蚊母树、八角金盘、夹竹桃、海桐、女贞、青冈栎、大叶黄杨、枸骨、棕榈等;落叶树有银杏、麻栎、臭椿、刺槐、白杨、柳树、泡桐、悬铃木、枫香等。其中尤以珊瑚树的防火功效最为显著,即使它的叶片全部烧焦,也不会发生火焰。银杏的抗火能力也很突出,夏季即使将它的叶片全部烧尽,仍能萌芽再生;冬季即使树干烧毁大半,也能继续存活。
园林树种栽植比较茂密的地段如公园、街道绿地等,也是地震避难的极好场所。1976年7月北京市受唐山地震波及,总面积400多公顷的15处公园绿地,疏散居民20余万人。同时地震不易引起树木倒伏,树下是避震的安全场所;震后并可充分利用树木搭棚,解决临时户外生活的燃眉之急。故现代城市建设中,园林树种在防震抗灾作用上的选择和应用不可忽视。
(四)益体强身,增进、显现社会功能
城市空气中通常存在杆菌37种,球菌26种,丝状菌20种,芽生菌7种。据江苏常熟市调查,每立方米空气中的细菌含量,林区相当于居住小区的3.35%,林缘为14.11%,而市中心高达309.94%。
园林树种的选择和应用可以减少空气中的细菌数量。一方面由于植树地区空气中的微尘减少,从而减少细菌的携带量;另一方面树体能分泌大量的杀菌素,可杀死病原菌或致病原生动物(如赤痢阿米巴、阴道滴虫等)。桦木、银白杨的叶片在20分钟内可杀灭全部原生动物,柠檬桉只要2分钟,悬铃木需3分钟,圆柏需5分钟,白皮松需8分钟就可杀灭原生动物。柠檬桉叶释放的杀菌素可杀死肺炎球菌、痢疾杆菌、结核菌及多种致炎症的球菌、流感病毒。1公顷的刺柏林每天能分泌出30千克杀菌素,可以杀灭白喉、肺结核、伤寒、痢疾等病菌。地榆根的水浸液能在1分钟内杀死伤寒、副伤寒A和B的病原菌和痢疾杆菌。0.1克磨碎的稠李冬芽,甚至能在1秒钟内杀死苍蝇。还有某些树种释放的挥发性油类,如丁香酚、天竺桂油、肉桂油、柠檬油等也具有杀菌作用,尤其是松树林、柏树林及樟树林对空气的灭菌功能较强。
当人们从喧闹的劳动场所、紧张的工作岗位来到幽静、自然、安逸、休闲的林下绿地,呼吸着清新的空气,领略着怡人的景色,就会感到精神上的放松、精力上的恢复。人们在清新、优美的自然环境中交流情感,修身养性,有利于身体健康。据测定,人处于绿色环境
⑺ 保护生态平衡的花草树木
花草树木是“天然的制氧厂”。人无时无刻不吸进氧气,呼出二氧化碳,绿色的叶子吸收二氧化碳,放出氧气。据统计,每15亩树林,一天可以吸收三吨二氧化碳,放出700多公斤的氧气。清新的空气,使人的头脑清醒,精神焕发。
花草树木是“空气的过滤器”。树叶上的气孔、绒毛和所分泌的黏液都吸收或粘住大量灰尘。据统计,1亩树林一年能吸附60吨灰尘,起到了净化空气的作用。
花草树木是“灭菌队”。像桉树、白桦树、松树等,能分泌出一些能杀死病菌的挥发物质。有的还可以吸收有毒气体。
花草树木是“消声器”。花草树叶,能阻隔噪音,或把噪音大部分吸收掉,它像一张吸音帷幕,消除危害人体健康,令人心烦意乱、神经紧张的噪音。
花草树木是“降温品”、“御寒物”。夏天,它能遮住炙热的阳光、吸收大量的热能。冬天,它又可以挡住阵阵寒风,因而起到了冬暖夏凉的作用。
⑻ 什么是树木的生物学特性什么是林木的生态学特性举例说明
植物的生物学特性是指植物生长发育、繁殖的特点和有关性状,如种子发芽,根、茎、回叶的生长,花果种子答发育、生育期、分蘖或分枝特性、开花习性、受精特点、各生育时期对环境条件的要求等。
生态学特性是指植物种类对外界环境要求的特性。是植物各类生物学特性的一个方面。
通常把树种生物学特性中与林业生产密切相关的部分称为林学特性,如生长、发育、繁殖及生态特性。