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园林绿化在海绵城市建设中的作用
摘要:海绵城市建设作为新型城市水管理模式引入我国,其内涵是“城市有如海绵,适应环境变化,以自然积水,自然储水,自然净水,自然排水,自然利用”,在解决城市水涝、缓解水资源压力、改善水环境、提高城市综合承载力等方面发挥重要作用。因其强调模拟和恢复自然水循环等特性,园林绿化成为海绵城市建设的重要组成部分。本研究主要基于系统理论和生态学原理,详细阐述了园林绿化对于海绵城市建设的重要作用。首先,园林绿化能够提高城市的涵养水源能力,通过增加城市绿地,提高城市的水分蓄存能力,有助于解决城市内涝问题;其次,园林绿化对于城市雨水的收集和过滤有很大作用,有助于提高城市的防洪能力,同时也有利于保持城市水质的清洁,提高城市居民的生活质量;最后,园林绿化还能够提高城市的生态环境质量,有利于提高城市的居住环境和建设可持续发展的城市。因此,园林绿化在海绵城市建设中发挥着重要作用,对于推动我国的城市可持续发展具有重要的实际和理论意义。
关键词:海绵城市;园林绿化;系统理论;城市水管理;可持续发展
引言
随着城市发展的快速推进,城市清洁水源的保障和水质污染问题越来越成为城市发展的重要难题。相应地,海绵城市这一新型的城市发展模式提出,作为城市水管理的新模式,以“自然积水、自然储水、自然净水、自然排水、自然利用”为主要内涵,它强调模仿和恢复自然水循环,以解决城市水患问题、改善水环境、提高城市综合承载力等。
园林绿化,作为城市建设的重要组成部分,对于推动海绵城市建设起到了关键作用,它不仅能够增加城市绿色空间,提高城市的水源涵养能力,有助于防止城市水患,而且园林绿化还具有优异的雨水收集和过滤功能,有利于保证城市水质的清洁,并提升城市居民的生活质量。同时,园林绿化还能够改善城市的生态环境,对于推进我国城市的可持续发展具有重要的实际和理论价值。
1、海绵城市的内涵和重要性
1.1 海绵城市的概念与特性
海绵城市是一种新型的城市水管理模式,其构想源于自然水循环过程的模拟与恢复[1]。这种城市模式诠释为“城市有如海绵,适应环境变化,以自然积水、自然储水、自然净水、自然排水、自然利用”。海绵城市以“保、蓄、透、净、用、排”六大主题为引领,强调以生态为基础,结合工程手段,实现城市雨水的全过程管理。
对于特性方面,海绵城市具备多种独特的特点。自然性和生态性是海绵城市最重要的特征,具有模拟和恢复自然水循环的能力[2]。海绵城市强调雨水在城市中的管理,通过改善水环境提升城市的适宜性。再者,海绵城市具有强韧性和弹性,能有效抵御气候变化和城市发展带来的环境压力,保证城市安全运行。不仅如此,海绵城市还突出整体性和系统性,强调在城市系统中,上下游、左右岸的协同和联动。
综合这些特性,海绵城市代表了未来城市发展的方向。不单是城市防洪排涝、解决内涝问题的有效工具,也是提高城市环境质量、保证城市可持续发展的重要策略。明确海绵城市的概念和特性,对于理解其价值,掌握其建设方法和管理手段,进而推动我国城市水管理模式的转型和升级,具有十分重要的意义。
1.2 海绵城市在解决城市水涝、缓解水资源压力、改善水环境等方面的作用
海绵城市作为新型城市水管理模式,其在解决城市水涝、缓解水资源压力、改善水环境等方面的作用不可忽视。海绵城市的核心特性就是“自然积水,自然储水,自然净水,自然排水,自然利用”,这种模式充分模拟和恢复自然水循环,从而提高城市的综合承载力和韧性。
海绵城市在解决城市水涝问题上具有重要作用。传统的城市建设往往只注重硬基础设施,对雨水的管理方式单一,通常是排放到下游或水库,很难解决水涝问题。而海绵城市通过生态化和智能化的方式,提高城市对雨水的吸纳、储存、利用和排放能力,从源头上避免了城市水涝的发生。
海绵城市在缓解水资源压力上也具有显著效果。随着城市化进程的加快,城市水资源消耗增大,水资源压力越来越大。海绵城市通过增加绿化篱壁,以及改善城市景观,增加雨水收集和储存设施,能够大大提高城市的雨水利用率,从而有效缓解了城市的水资源压力。
至于改善城市水环境,海绵城市用生态工艺对雨水进行预处理,比如生态沉积、滞留和蒸发等自然过程,有助于减少城市径流对水环境的污染。海绵城市的建设还利用生物浸蚀控制、人工湿地等技术,有效的提高了城市的源头非点源污染处理能力,进一步提高了城市的水环境质量。
海绵城市的建设,无疑对解决城市水涝问题、缓解水资源压力、以及改善城市水环境质量方面具有积极而重要的影响。
1.3 海绵城市的发展现状和挑战
海绵城市的发展现状:随着环境压力的增加和城市发展的加快,我国开始重视海绵城市的建设。从2009年开始,我国陆续在全国范围内推广海绵城市建设工作,至今已有一大批城市如北京、上海、重庆等地的一部分区域开始试点海绵城市建设,取得了一定的成效。当前的海绵城市建设已然成为我国城市建设规划的主要部分,得到政策层面的强烈支持,相关技术也在日益成熟。
海绵城市的挑战:我国海绵城市建设的推动力度很大,但面临的挑战也不小[3]。首要的就是设施配套的问题。海绵城市建设需要大量的雨水收集、储存、过滤和排放等设施,而现有的城市基础设施往往难以满足这些需求;且改造已有设施的难度和成本都较高。技术难题也严重制约了海绵城市的发展,虽然海绵城市的理念已经被广大专业人士所接受,但如何在具体的实施中实现这一理念仍存在很多技术难题。投入产出比例失衡也是当前海绵城市建设的一大难题,大量的投入并不一定能带来预期的经济效益,这也在一定程度上限制了我国海绵城市建设的推进。公众的环保认知度和参与度不高,这对海绵城市的建设造成了间接的阻碍。
综合以上,海绵城市作为一种新型的城市发展理念,在我国的推广发展成果显著,但也存在一系列挑战,需要进一步研究和解决。
2、园林绿化在海绵城市中的作用
2.1 园林绿化与城市的涵养水源能力
园林绿化作为海绵城市建设的重要环节,对于城市的涵养水源能力至关重要。她以其独特的结构和功能,为城市的雨水储蓄提供了物质基础,在一定程度上减缓了城市的雨水径流。
园林绿化为城市创造了一种植被保水的物理环境。园林中的植被,通过提供遮阴、防止蒸发,增加土壤的保水能力,避免过量的地表径流,从而帮助城市进行自然积水和自然储水。这既提高了城市对水源的自我涵养能力,也缓解了城市的内涝问题,提高了城市的抗洪能力。
园林绿化也间接通过改善城市气候环境,促进城市的涵养水源。园林内的植被通过蒸腾作用,可以改变城市微气候,降低城市的温度,这同样有利于减少城市的蒸发量,提高城市的保水能力。园林绿化通过减少硬化地面,增加土壤的渗透性,提高城市的涵养水源能力,有利于提高城市的防涝实力,并且有利于保持城市的地下水水位。
总的来说,园林绿化与城市的涵养水源能力有紧密联系,通过园林绿化,可以提高城市的涵养水源能力,减少城市的内涝问题,为推动海绵城市建设,提供了有力的支持。
2.2 园林绿化对城市雨水的收集和过滤作用
园林绿化在城市雨水的收集和过滤方面具有特殊意义。城市中的绿色植被可以通过顶层的叶面拦截雨水,减缓雨水冲洗的冲击力,并结合植物冠层对雨水的调节作用,可以有效降低径流速率,减少径流量。
雨水经过植物的冠层后会沿着植物的茎干流向根部,植物的表皮和组织可以过滤掉雨水中的许多浮动粒子,进一步降低雨水径流的污染负荷。植物根系可以改善土壤结构,增加土壤渗透性,对雨水进行吸收和储蓄,也有利于雨水的下渗和地下水的补给。
具备吸水能力的绿地植被更是城市雨水处理的重要环节。这些植被可以吸收和蓄存雨水,通过蒸腾作用将水分释放到大气中,打破了城市地表的硬化,为城市雨水处理提供了生物过滤和水文调节二重机制。
据研究,街道旁的公园和住宅小区的绿地能够拦截并吸收大量的雨水,减少地表径流,这在防洪减灾和城市内涝防治中起到了关键作用。这种生态绿化方式对环境友好,以一种自然和绿色的方式处理城市雨水,保持了城市的生活环境。
园林绿化对城市雨水的收集和过滤作用,不仅有助于减少城市内涝现象,提高防洪能力,而且通过绿化对雨水中的污染物进行生物吸附和生物降解,还有助于保持和提高城市水质,极大地提高了城市的生态环境质量,有利于城市的可持续发展。
3、基于系统理论和生态学原理的园林绿化策略
3.1 园林绿化的系统理论
园林绿化的系统理论主要包括几个重要部分:绿地系统结构,生态过程和功能评估。
绿地系统结构构建的基础是认识和理解城市绿地系统的空间组织。包括绿地的数量、类型、分布密度以及各类绿地之间的相互连接。这需要有关园林绿化的微观与宏观结构信息,从而可视化描述出在空间上的分布规律,进一步挖掘出景观格局对水资源管理,特别是雨水径流的影响。
生态过程则是指园林绿化中的水循环、能量流动和物质循环等自然变化,这些过程对园林绿化功能的实现至关重要。比如,雨水径流过程中绿地对其的拦截作用,以及植物对水分的吸收和蒸发,这些过程都构成了园林绿化在海绵城市中的水文过程。
在此基础上,对园林绿化的功能性能进行评估是对系统理论的重要应用。这部分需包括生态、社会和经济三个维度。在生态维度,以生态系统服务的概念,评估绿地对城市防涝、水质净化、气候调节等生态服务功能;在社会维度,评估绿地对于公众休闲娱乐、心理健康等社会效益;在经济维度,主要探究绿地对区域经济赋值的贡献度,旨在全方位展现绿地的价值。
据此,通过系统理论,能更好地利用园林绿化构建水友好型城市,提升城市的生态环境质量,增强城市的滞洪能力,绊水功能为我国海绵城市的实现提供理论依据与实践策略。
3.2 生态学原理在园林绿化中的应用
生态学原理在园林绿化中的应用,主要体现在以下几个方面。
一、生物多样性原则。生态学主张生物的多样性能增强生态系统的稳定性和适应性。在园林绿化中,通过在设计和构建过程中考虑种植不同类型的植物,例如树木、灌木、花卉等,以形成多层次、多元化的植物群落,实现对水资源的高效利用,也能提高园林绿地的生态功能,如提供栖息地、土壤改良、空气净化等。
二、能量流动与物质循环原则。园林绿化通过植被对雨水的吸收和蒸发,实现了水循环的起点,有利于调节城市微气候。植被的光合作用,能够吸收二氧化碳,释放氧气,实现了能量在城市生态系统中的循环。
三、自然演替原则。通过仿生设计,按照植物自然演替的规律,在园林绿化设计中安排合适的植物种群,使园林绿地具有较好的自我恢复和自我调节能力,进而减轻了园林维护的压力和成本,满足海绵城市建设对高效、经济、生态的要求。
四、稳定性原则。园林绿化设计中应尽量避免对生态系统强度过大的干预行为,如避免过度开发破坏土壤结构,破坏生物栖息地等,以保持生态系统的稳定,也符合海绵城市建设的目标,即模拟和恢复自然水循环。
综合以上几个方面,生态学原理在园林绿化中的应用,有助于实现海绵城市的建设目标,提高城市的综合承载力,也为城市居民提供了优质的生态环境。
3.3 基于系统理论和生态学原理的园林绿化实施策略
园林绿化实施策略主要依据系统理论和生态学原理,需考虑绿化系统的构成元素以及其相互关系,并关注生态系统内的物种与环境的互动关系。
系统理论强调一个整体由多个互相关联并可相互影响的部分构成,这对于理解并改善绿化系统具有重要作用。在海绵城市中,园林绿化系统由多种植物、土壤以及生物活动等元素构成,它们相互关联、相互作用,共同实现城市的涵养水源、收集过滤雨水以及提高生态环境质量等功能。当实施园林绿化策略时,不应仅关注单一元素,而应考虑系统内各要素的协同作用,以实现最佳的绿化效果。
生态学原理则强调生物与其周围环境的相互关系,这对于理解绿化中的生态过程以及应对环境变化具有重要价值。在海绵城市建设中,由于城市的特殊性,常常面临着污染压力、气候变化等复杂挑战。实施园林绿化策略时,应充分利用生态学原理,例如考虑物种的适应性和抗压能力,适应城市独特的生态环境。
基于上述理论,实施的园林绿化策略应包括:选择适应城市环境的植物物种,包括其对温度、湿度、污染的耐受性;合理布局绿地,考虑到降雨量、土壤类型等因素的影响;以及优化绿地的管理和维护,确保绿化系统的持久性和稳定性。通过这些策略,可以实现海绵城市的水资源管理,提高城市的防洪能力和生态环境质量,促进城市的可持续发展。
结束语
本研究基于系统理论和生态学原理,详细探讨了园林绿化在海绵城市建设中的重要作用。论述了园林绿化通过提高城市的涵养水源能力,收集和过滤城市雨水,提高城市的生态环境质量等多方面方式,对于海绵城市建设做出重要贡献。然而,同时我们也看到,虽然园林绿化在海绵城市建设中发挥了重要作用,但在很多城市中,园林绿化的比重仍然不够大,需要进一步提升。尤其是在高密度、高强度开发的大城市,如何在有限空间内达到最大化的绿化覆盖,如何在保证经济发展的同时提高城市绿化程度,还有很大的挑战。因此,未来的研究可以进一步探索如何科学合理的提升园林绿化在建设海绵城市中的核心地位,以推动我国城市更加可持续和环保的发展。同时,此研究结果对于海绵城市的相关政策和规划制定也会产生重要影响和参考价值,期待我国城市绿化建设持之以恒,构建和谐美丽的城市环境。
参考文献
[1]宋朝祥.海绵城市在园林绿化中的应用[J].安防科技, 2021, 000(007):P.98-98.
[2]范晓冬.加强城区园林绿化推动海绵城市建设[J].现代园艺, 2019(12):2.
[3]李新杰.城市园林绿化在城市建设中的作用[J].商品与质量, 2020, 000(049):106.
[4]李欣宇.海绵城市建设理念在城市园林绿化中的应用[J].科学与财富, 2019.
[5]刘振德.城市园林绿化中海绵城市技术[J].居舍, 2020(06):110-110.
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