园林生态学拟议

申请免费试用、咨询电话：400-8352-114

简介： 人类生活需要利用资源，也需要良好的环境；但是在利用资源的同时却破坏了环境在人口密集地区这种矛盾尤其尖锐。欲做到可持续发展，必须控制活动内容，合理分配资源，保护和改善环境，最终目标是使人类与自然和谐共存。在生活居住区和风景游览区内，自然就是园林绿化。必须在土地分配和投资方面给予保证。园林绿化的社会效益和生态效益实际上也是经济效益；但大部分是宏观效益。因此常被忽视。本文建议建立一门“园林生态学”，研究园林绿化在调节人类活动、资源利用和环境质量之间的作用及调节的途径。计算其投入与产出(包括宏观效益)的量，从而认识园林绿化在协调三者关系中的真正价值。
关键字：园林生态学 植物生态学 景观生态学 社会效益 生态效益 交换价值

一、从“生态园林”谈起

　　随着我国经济建设的快速发展和大量人口流入城市，城市的经济结构、功能作用、基本物质条件的发展与环境质量之间的矛盾日益尖锐。本来就十分脆弱的生态相对平衡不断遭到冲击。从事园林事业的朋友们热切希望能充分发挥城市绿化的生态效益以保护和改善居民的物质和文化生活环境。有人因此提出发展“生态园林”的口号。他们的本意大概是提倡大力发展具有生态效益的园林绿化，同时也让更多的人，包括城市建设的决策者认识园林绿化在改善城市环境方面的作用，给它们以应有的地位，使它们在城市生态系统中作出应有的贡献。但是“生态园林”一词确切定义及内容究竟是什么？在许多人心目中甚至园林工作者的概念中并不完全清楚。

　　早在70多年以前，荷兰、美国、英国等西方国家里就已出现了生态园林；但其涵义与上述“生态园林”不完全相同。这些园林是从植物生态学的角度出发，在植物配置和地形、水体创造等方面尽量模仿自然景观，包括植物的自然群落和它们的自然生境。可以基本不施人工养护就使植物生长繁茂。后来发展成为包括植物、动物和微生物及其整个生境在内的、自成生态系统并且进行自然演化的园林系统。

　　园林绿化与生态学的联系是十分广泛的。仅仅一个“生态园林”还难以概括园林与人类生存环境之间的全部关系。近几十年来，世界上生态科学在飞速发展。经过我国园林工作者多年来在探索有关园林系统理论方面的努力，对园林绿化与生态科学关系的研究不断深入。我认为已经到了建立一门“园林生态学”的时候了。本文提出有关园林生态学内容和构架的设想与同行们探讨。其真正内容的形成则寄希望于园林界各位有志者的探索和积累。

二、几个定义与概念

(一)园林学的范畴包括

　　1.传统园林学　园林历史、园林艺术、园林植物、园林工程技术等。

　　2.城市绿化　绿化在城市居民生活和城市生态系统中的作用，城市绿化系统规划与建设等。

　　3.大地景观规划　从生态、经济和审美要求出发对大地景观进行评价、保护与开发。

(二)关于生态与生态科学

　　生态学是研究生物与其环境——包括其它生物与非生物——之间相互关系的科学。因此生态是有主体的，生态学系以某个生物或生物群落为主体进行的研究。例如:

　　动物生态学　研究动物与外界条件的相互关系，包括动物的活动、习性、繁殖、存活、数量消长和分布等。

　　植物生态学　研究植物相互间和植物与生存环境相互关系的科学，阐明环境条件对植物的形态构造、生理活动、化学成分、遗传特性和地理分布的影响；植物对环境条件的适应和改造作用。

　　人类生态学　应用生态学基本原理研究人类及其活动与自然和社会环境之间的相互关系；着重研究人口、资源与环境三者之间的关系。现代人类生态学以人类的经济活动为中心，以协调人口、资源、环境和社会发展之间的相互关系为目标。

　　我们常说的“生态环境”究竟具何含义？

　　既然生态指的是生物与其环境之间的相互关系，那么“生态环境”当然就是“生物与其环境之间相互关系的环境”。这话很难理解。例如某些生物因环境改变而消亡，若说:“生物因环境改变而消亡的环境”，这后一个“环境”只能被理解为是前一个“环境”的重复，还是该生物的生存环境；也就是生态学中所说的“生境”或“栖息地”(habitat)。因此，人的“生态环境”可以被诠释为“从生态学角度看待的人的生存环境”。

　　生态系统和生态平衡　生态系统指的是一定地段内全部生物(生物群落)与非生物环境相互作用的统一体。这个统一体内部由于能量的流动而形成一定的营养结构、生物多样性和物质循环。它是地壳的基本单位，如陆地、海洋、山地、沼泽、湖泊、不同类型的森林、灌丛、草地……等等；也包括人工的如农业生态系统、城市生态系统等。完全的生态系统由非生产物质、生产者有机体、消费者有机体和分解者有机体四部分组成。当生产、消费和分解之间，即能量和物质的输入输出之间接近平衡状态时，即系统发展到成熟的相对稳定阶段。

　　城市生态系统　几乎全部是人工生态系统。其中能量和物质的运转绝大部分都在人的控制下进行。人是其中几乎唯一的消费者。城市生态系统是个不完全的、开放性的生态系统。有大量的物质与精神(信息)输入输出。对城市生态系统的研究包括:

　　1.人口构成、经济结构和城市功能结构的合理性；

　　2.人口流、物质流、能量流、信息流等是否能保证城市的功能作用；

　　3.城市人口及其活动所需基本物质如土地、水源、食物、能源、基础设施等的保证程度；

　　4.环境质量评价及改善措施；

　　5.确定城市生态合理容量并制定和谐、稳定、高效的生态系统结构方案以及相应的管理措施等。

(三)关于景观、景观生态学和景观生态规划

　　“景观”(landscape)一词的内容十分广泛。一般可泛指风景或景色。它的地理学含义则为“一个地理区域的总体特征”也用于表示:

　　1.包括自然景观和文化景观在内的地理综合体；

　　2.一般意义上的自然综合体；

　　3.具有分类意义的自然地理学的区域概念，用于地域分类单位，如热带雨林景观，疏林草原景观、荒漠景观等。

　　景观学　是一门研究景观的地理学分支。近代景观学的研究内容包括:

　　1.在自然和人为因素的交互作用下景观形态的形成与演化；

　　2.全球范围内自然——生物——人类系统的综合动态；

　　3.把景观作为环境和生态演化的最高综合来研究；

　　4.研究景观的价值(文化价值、经济价值、生态价值)与应用以及景观的保护、管理、预测预报等。随着社会发展的需要和研究的深入，景观学产生了许多分支；其中与园林有关的有景观生态学、景观美学等。

　　景观生态学　是地理学、生物学和生态学之间的新兴交叉学科，从景观角度研究生态问题；特别是人类与景观的相互作用和协调的问题。其研究工作以生态系统学、生物控制论及现代系统科学的基本理论为基础，运用现代技术进行景观生态调查、论断、评价、规划和设计，是开发、利用、保护和管理景观综合体的理论基础。用于农业生产、城市规划、旅游区规划、国土规划和管理。

　　景观生态规划　在景观生态特性的基础上，以优化利用和保护为主要目的的规划，内容包括:

　　1.景观生态和生物多样性等方面的综合调查、论断；

　　2.景观生态评价:评价景观综合体对不同社会经济的适应性；

　　3.景观生态设计:景观功能的典型划分和景观功能区划，提出景观利用、保护和人为塑造的具体方案。

三、园林生态学的范畴

　　在人类生活与资源利用和环境质量之间存在着既依赖又矛盾的关系。

　　生活需要资源，也需要良好的环境。在生活利用资源的过程中，一方面造成有限资源的减少和匮乏，另方面也破坏了环境；在人口密集的都市化地区这种矛盾尤其尖锐。无论在一个地区内或整个地球上，要想持续生活下去并提高生活的质量，就必须调节人类活动、资源使用和环境演化二者之间的关系——控制活动内容，合理分配资源，保护和改善环境。由于人类对资源的使用和对环境的影响都需通过社会劳动才能实现，因此，调节上述三者之间的关系也意味着劳动力投入的调节，包括直接劳动和物化劳动——也就是资金投人的调节。

　　园林是人工再造或改进了的自然，对人类生活和环境都有重大影响，园林建设也需要花费资金和劳力；但合理的园林却不破坏环境且能够改善环境，它在土地的使用上，在投资的花费上与其它经济发展之间存在着矛盾；但它所产生的生态效益和社会效益又能节约用于生活的投资和资源消耗，并提高土地和整个地区的经济价值，它的最大贡献在于提高人类生活的质量，这又是人类花费大量资源、投资与劳动所追求的。园林与人类生活、资源利用和环境质量之间存在着复杂微妙的关系，是人类生活于其中的生态系统中一个重要的组成部分。然而过去我们对这些情况并不完全理解；而且对有些环节知之甚少。

　　园林生态学以人类生态学为基础，融汇景观学、景观生态学、植物生态学和有关城市生态系统理论，研究在风景园林和城市绿化可能影响的范围内人类生活、资源使用和环境质量三者之间的关系及调节途径。

四、研究对象的现状及深化趋势

(一)人的需求

　　1.人口　自然增长和大量集中于城市使城市膨胀，人口密度增高，人与资源、环境的矛盾日趋尖锐。

　　2.健康　医药科学技术日渐发达；但工业和城市化的发展产生了许多不利于健康的环境条件。违背人的意愿。

　　3.安全　自然灾害和城市地区特有的人为事故(如火灾、爆炸、交通事故)需要预防和避免。

　　4.舒适　人体舒适需要适宜的气候条件和清新的空气、安静的环境。城市地区特殊的气候、大气污染、噪声等令人不适，人们因此采用人工降温、隔音等措施，消耗能源，加剧环境污染。

　　5.清洁　清洁不仅关系到健康和舒适，而且直接造成观感和精神的愉快，不洁的环境导致人们在洗涤、清扫方面多花大量资金和劳力。

　　6.审美　包括消闲的需要，与城市景观质量和园林设施关系密切。

　　7.支付能力　代表人们满足需求的能力，包括个人与社会支付。用于园林方面，即个人用于享受园林效益的开支和社会用于园林建设与维护的拨款。目前情况是:享受园林效益的代价不断提高而社会用于园林绿化的资金长期不足。

(二)资源利用与环境质量的矛盾

　　1.土地　对生产、各种经济、社会活动和生活都是最起码的条件，因此争夺激烈。土地的争夺也反映在开发不同用途土地所用投资数额的比例。土地不足，迫使建筑密度提高并向高层发展，人口密度也相应提高，这些趋势使城市气候变坏，污染增加，整个环境恶化。与此同时，有改善环境机能的绿化用地却很难增加，甚至减少。这是城市生态系统能否良性循环的关键问题之一。

　　恶性循环的演化趋势说明，不合理地减少绿化用地的最终结果就是:环境进一步恶化；土地的争夺更趋激烈；可用于绿化的资金更加不足，如此循环下去，环境越变越坏。二十世纪初许多原有的大城市居民向周边搬迁，中心区失去生命力而相继加以改造，就是很好的证明。

　　如果能在土地分配上获得突破，扩大绿地面积，则可形成与上例相反的良性循环，提高环境质量和防御灾害的能力。

　　在风景区和其它消闲区内也同样存在着维护与破坏生态平衡的争夺土地的矛盾。有些争夺甚至破坏了风景资源本身，使消闲失去意义。

　　2.水　清洁的水源已成为许多城市和风景区发展的限制因素。

　　城市供水虽然主要来源于境外，但市内降水对地下水的补充也不是无足轻重的。绿地内降水的70～80%可渗入地下，而铺装地面上除少量蒸发外，90%以上均成为地面径流。因此，建筑与铺装地面同绿地相比会大大增加地面径流的比例；而径流的增加不仅减少地下水的涵蓄，还要加大排水系统的规模，增加下游洪峰流量和排洪、防洪设施的规模，也增加了对河湖的污染。

　　在缺水的山地风景区或比较干旱的消闲区内，人类活动耗费着有限的水源；而用过的废水则污染了尚未使用的水体。水体的减少和污染破坏了当地和下游植物的生存环境，从而也破坏了整个生态系统。这种破坏达到一定程度，就会导致包括动、植物在内的整个风景区和消闲区的消亡。

　　3.大气　在城市化地区，大气已不是用之不竭的天然资源，城市所耗用的燃料全部由境外输入；但燃烧后产生的废气和尘埃则被抛弃在城市的大气中，这些被污染了的空气与市外清洁空气的交换是缓慢的，许多建筑高大密集的地方构成了空气的“陷阱”，致使二氧化碳含量有时高达正常含量(300ppm)的3倍以上。

　　大气中最有害的污染物通常包括二氧化硫、由燃烧、工业粉尘和地面扬尘构成的悬浮颗粒物以及致癌物质苯并a芘等。这些污染物为害人的健康。其中的颗粒物导致耗资费水的洗涤、清扫工作。二氧化硫还侵蚀车辆和建筑物，是酸雨的主要成分。

　　植物的叶片，甚至枝干，都是净化大气的好手。绿地对大气流动和湿度的调节也有利于净化。北京有实例说明:当绿化覆盖率达到40%时，大气中悬浮颗粒物含量可由每米31.5毫克下降到0.57毫克；二氧化硫由每米30.3毫克下降到0.06毫克；苯并a芘由每百米33.0忽克(μg)下降到0.2忽克。

　　4.景观　景观是土地的着装。在土地使用中，扩大了人工景观，也就减少了自然景观。

　　在人类发展的不同历史阶段，人对自然怀有不同的感情。在依赖自然赐与生活资料又无力抗拒和逃避自然灾害的年代里，对自然景观恐惧多于欣赏，唯有祈求神灵护佑。以后改造自然能力日渐提高，人们十分赞赏这种能力。因此，自古代园林出现直到十八世纪中叶，西方园林都造成自然界本不存在的规则形式。工业的发展使城市迅速增多、扩大、大面积人工景观代替了自然景观，环境也迅速恶化。于是自然景观在人的心目中变得既不可怕又日渐珍稀。随之出现了自然式园林并很快风靡欧美。随着环境意识和生态意识的普及，人类欣赏和珍惜自然景观的情感荫及全球。城市中的自然景观当然更受青睐。日本朋友们研究“绿视率”的效果。缺乏自然景观的城市则被看作没有生气的死城。

　　与此同时，山川大地上未遭破坏的自然景观越来越受到珍爱和保护。风景区和自然保护区不断增多，美国的西蒙兹(John Ormsbee Simonds)1987年出版了《大地景观——环境规划指南(Landscape——A Manu al of Environmental Planning)》一书，呼吁正视人类破坏自然的严重后果，提出以保护和利用自然景观为中心，保持生态系统良性循环的大地规划原则方法。

　　5.道路　道路是土地使用的一种特殊形式，在维护环境质量中有功有过，值得深入研究。

　　道路必须占用本已十分珍贵的土地，把自然植被变成气候相对恶劣的铺装地面。车辆往来排放废气，扬起尘埃。散布噪声。但是道路可以把土地的价值引向纵深的远方，从而减轻在小范围内争夺土地和其它资源的激烈程度，有利于土地实现有利于生态良性循环的合理分配。道路使一些污染源不过分集中，便于扩散稀释。道路也可扩大人们的消闲空间。应该研究怎样合理地分布道路，不在有限的城市范围内盲目增加道路面积而通过道路把更大范围内的土地和空间有机地组织起来，达到更合理地布局与持续发展的目的。

五、控制与调节的途径

(一)城市园林绿化

　　人类本是自然的一个有机组成部分，由于本领越变越大。竟然把自己同自然对立起来，以为可以脱离自然而生存。为了生活得更好，不断向自然掠夺资源，侵占土地，乃至大片地消灭自然，并把有毒的废弃物抛向自然；自己却不加限制地繁衍子孙，充斥到地球的每个角落，终于到了这一天，有人开始发现人类正在毁灭自己的家园，正在走向自我毁灭的绝路。

　　人类还是不能脱离自然而生存的。无论在整个地球范围内还是一个居住区地段上，人类都必须与自然和谐共存。

　　但是要想阻止人们继续走向毁灭是困难的，因为并不是大多数人都明白自己的危险处境；而且每个人、每个集团、每个国家都要为当前的生存而奋斗；而且要为此与别人，别的集团、别的国家进行斗争。为了这些需要有时就不能不向自然继续掠夺，把自己的将来，尤其是子孙后代推向更加艰难的境地。

　　要让人类迷途知返，一方面要使大多数人懂得前途的严峻；另一方面要找到保持人类与自然和谐共存的途径。规范出共同的行为准则，联合起来，在各项活动中共同遵守，把与自然和谐共存看得如衣、食、住、行一样重要。

　　在城市中，园林绿地是唯一的自然成分。所谓城市与自然和谐共存，也就是与绿地和谐共存。要作到城市与绿地谐调，首先要实现合理的面积比例与分布状态；然后是绿地内合理的结构状态和最受广大群众欢迎的审美内容。要实现这些要求，就要研究确定怎样的面积比例、分布形式和结构状态最为合理，以及如何发挥最佳审美效果。

　　在实现上述协调中，最大的困难首先在于在合适的地点获得足够的土地份额；其次在于说服决策者和纳税人愿意拿出足够的资金份额。实际上土地的获得也必须以资金为前提。

　　经济学规律告诉我们，除大自然直接赐与的物质以外，任何能够满足人的某种需要的事物都存在着交换价值，因此可能产生经济效益。按照这个规律，园林绿地的生态效益和社会效益若确实为人们所需要，也可以变成经济效益。据此，我们可根据等价交换和供求关系的原则，计算出园林绿化生态和社会效益的经济价值，同与其争夺土地和投资的其它项目相比较。

　　综上所述，协调园林绿地与其它用地及投资的途径主要包括:

　　1.研究计算园林绿化生态效益的量和相应的经济价值。

　　园林的生态效益一般产生在较大范围内，受益者无需计量付费，所以平常也不去计算它们的数量(如降温几度，大气中减少多少尘埃等)；因此也就常常被人忽视。而为了改善环境需要投入资金和劳力却是实实在在的(如使用空调机、洗衣机、吸尘器等)。如果提高环境质量就可以节省下这部分资金和劳力。环境恶化影响健康难于以价格估计损失；但是多花了医疗费，多开设医院、药厂等都是需要真正开支的。提高了健康水平就可以省下这部分开支。要让人理解绿化的生态效益给社会贡献多少经济价值，就要测算出一定量(暂以面积计算)的绿地所产生的生态效益的量，并从中计算它们为社会创造了多少财富。这样人们就愿意把相当份额的资金用于绿化以换取由于节省其它方面的开支而带来的大于绿化投资的经济效益。

　　在上述研究的基础上，我们也应计算出为改善某些环境条件所需要的绿地量(面积)，同时还要研究最具效果的分布格局以及内部结构等，作为规划设计的基础。

　　2.评价园林的审美价值

　　园林的审美价值很难以计量表达，但可以从群众愿意为之支付的代价来衡量。例如公园游览券价格可以代表审美的交换价值；房地产经营中可从环境绿化的优劣与整体价值的差异来计算绿化的价值。

　　3.理顺园林价值交换的渠道

　　支付费用是人工生态系统中能量流的一种表现形式。按照园林效益不同的受益对象和受益方式，费用支付有的可以通过市场交换，有的则需通过基础设施、公益事业投资，由税收中划拨。

　　4.根据以上研究结果制订出最合理的园林绿地系统规划和园林绿地符合功能、结构、审美和技术要求的设计，付诸实施。

(二)风景区

　　在风景区范围内，风景园林工作主要的任务在于风景资源保护、开发和培育。主要工作包括:

　　1.了解风景资源所在地区的生态系统；依据其影响范围划定保护范围。

　　2.根据生态系统特点研究风景资源可利用的方式和开发规模，其中主要应研究对自然生态破坏环节与程度，及破坏后整个生态系统的演化方向、平衡程度。

　　3.对生态系统的培育:目标针对生态系统中被破坏环节的补救，诸如对植物群落中薄弱环节的人工繁育，某些受破坏的动物栖息地的人工改善，土壤侵蚀的防止，对因水体变化而造成的气候改变的补救等。

　　4.制定保护、开发及管理规划并付诸实施。

　　5.理顺风景资源价值的交换渠道:风景资源的价值通常反映在旅游介体(交通、食、宿等)和旅游商业(旅游用品、纪念品、美术品等)之中，应从这些经营的收益中扣出，用于风景资源的维护培育。

六、城市植物生态学

　　城市中的气候，其中各个地段上的小气候，城市中的土壤和地面、地下人工构筑物等对植物生存至关重要的环境特点均与本区大范围的气候，土壤条件有很大差异，有些条件是自然界本不存在的。因此，城市中的植物种类及分布有其不同于四周大地上的特点，并需要一套与之相适应的栽培技术。

　　由于建筑遮挡阳光，处于建筑不同方向的地段日照时间长短不一，总量都低于无建筑地段；在高纬度地区差别更大。

　　高大建筑阻挡大风；但在两侧产生风速升高30%左右的风洞效应。

　　由于日照和风的综合作用，加上大量建筑墙体、地面铺装的反辐射作用，形成不同地段上温度、湿度、土壤水分方面的差异。在寒冷地区则造成不同地段不同的地下冻层深度和封冻时间。

　　这些日照、风、气温、地温和冻土情况等条件决定了可生存植物的种类及分布规律。

　　城市中分布着大量人工填土，老城市比例更大。它们的化学成分、粒级分布、结构、紧密度都迥异于天然土壤，加上地面铺装和地下构筑物的影响，使得与植物根系生长攸关的发展范围、机械阻抗、空气和水分活动状况、可能吸收到的营养和有害物质等都与在自然环境中差别很大；多数条件不适于植物生长。城市中被污染的大气也不适于多数植物的生存。

　　此外还有人的活动。特别是行人频繁往来的地方，既直接损伤植物，也使土壤等生存环境更加恶化。

　　因此，在城市中，适合生长的植物种类及分布规律与其四周大地上的不尽相同。城市绿化必须研究这些特有的规律并创造出与之相应的植物配置设计和栽培技术。

　　另一方面，我们可以利用多种多样的城市小气候引种一些本地区大环境中本不适于生存的植物种或品种，丰富园林景观和绿化结构。

　　 　　城市中植物的多样化也是一种财富。利用已习惯于在城市中生存的植物种质资源从事培育、繁殖，更容易获得适合于在城市中生存的后代。