武 敏
(太原市园林绿化建设服务中心, 山西 太原 030000)
现阶段我国城市在发展建设过程中,不仅重视经济生产效益,同时也极为关注生态保护质量,以期为群众创造更为理想的生活条件,体现出现代化城市发展特色。而园林绿化对于城市而言有着重要的生态功能与社会功能,人们在进行园林管理的过程中需要不断更新工作理念,积极应用新型技术,确保最大限度发挥出园林的自然生态效益。
本文以太原市某城市公园为例,该园区总占地面积达66.69hm2,其中包含观赏植物共计121 个品种,整体分为37科、77 属,如白皮松、雪松、油松、云杉、大叶黄杨、榆叶梅、丁香、连翘等。公园内部水体面积占30%左右,外部四周为市区主干道,不仅是城市居民日常观光游览的主要场所,也是具有丰富生态功能的园林单位。为了能够更好地突出园林生态效益,加强日常管理运维效率,该公园近年来先后引进了多种先进工作理念,针对园林的管理体系进行了全面升级,主要包括低碳管理、智慧管理及海绵城市管理等,使园林绿化工程整体管理水平获得了提高。
该公园在日常管理过程中产生碳排放的环节主要集中在植物移栽、灌溉等方面,其中灌溉环节由于涉及水车油耗,因此是控制碳排放的关键节点。该公园在开展绿化管理的过程中主要以种植节水耐旱型植物为主,以减少施水施肥作业,降低管理维护中的碳排放量。同时由于该园林位于市区中心位置,往来车辆行驶频繁,为了进一步发挥出园林的生态效益,该公园在日常管理过程中重点加强了园林绿地的碳汇功能,以减少车辆尾气对城市的影响,具体措施包括植物固碳、土壤固碳等。
第一,植物固碳管理措施。植物通过光合作用能够有效吸收二氧化碳,起到降低城市碳排放的作用。园林管理人员除了保证公园群落密度以及绿地面积等常规工作手段,还进一步采用了增加竖向层次结构与打造复层植物群落的方式增强植物碳汇效果。
前者主要是打造立体绿化空间,充分利用屋顶绿植、地被植物及垂直绿化等形式,增加植物三维绿量,进而有效增强植物的碳汇功能;后者则是采用“复层-混交-异龄”的方式引导植物群落的自然演替,增强植物碳汇功能的稳定性。其主要原理在于植物幼中龄阶段碳汇功能较强,同时深根植物、乔木植物的固碳能力较为出色,工作人员可以通过对植物群落的合理配置提升植物单位碳储量能力,减少由于植物群落密度过高而引发的病害及额外养护成本。
第二,土壤固碳管理措施。土壤的固碳功能相较于植物而言更为出色,并且固碳时效、能力也更为明显,然而目前土壤固碳功能尚未得到足够重视,在很多领域都有待进一步开发探索。为此该公园近年来通过不断学习先进技术,尝试性地将土壤固碳技术引入公园管理,具体包括以下三个方面:
(1)在园区植物群落中混入暖季型草和豆类植物,测试表明前者可以提升土壤固碳能力193%,后者则直接提升了522%。
(2)回收园区死亡植物,统一加工为生物碳,同时配合植物废弃物堆肥技术增强土壤的微生物固碳能力。具体措施为:首先采用砂石等铺装材料改良土体的透水性与透气性,随后将生物碳等有机物掺入园区土壤,提高土壤的固碳能力。
(3)在土壤中加入硅酸盐岩石材料,使土体捕获的二氧化碳在与这些岩石材料相遇后,能够受到土体中的水分影响而产生化学反应,进而加速自然风化固碳进程。
该公园结合物联网技术对园区管理系统进行整体性的智慧改造,打造出了集监控、养护、预防等多样功能为一体的自动养护系统,其整体可分为一个主站和三个从站,从站分别设立在草坪区、花圃区以及灌木区,主站则设置在园区总监控室中。系统主要由数据处理服务器、无线通信系统、网关服务器和监控显示大屏等几大部分构成,其可以实现对园区环境数据的全面采集,并且在满足人机互动操作的基础上,能够自动针对外界环境参数下达操作指令。其日常作用体现在以下几个方面:
第一,虫情测报灯。该公园虫情测报灯采用了远程数控技术,不仅可以实现整灯自动运行,同时还具有温湿度检测、风速风向检测、光照检测等多种功能。在日常运行状态下可以通过红外线原理实现对虫体的自动识别,并借助光、电效应完成诱虫、收集、分装及杀虫作业。不仅如此,虫情测报灯在工作状态下完成对环境数据的采集后,还可以通过通用分组无限服务技术(GPRS)上传数据,并通过数据分析实现虫情预警功能,反映出环境因素与病虫害现象之间的关系,帮助工作人员更好地开展预防工作。
第二,土壤温湿度一体速测。该园区采用的土壤温湿度一体速测仪器带有GPS(全球定位系统)定位功能,可以反映出园区各个区域的土壤情况,同时设备标配4G 内存卡及内部Flash 组件,自动保留最近30 000 条数据,确保仪器能够实现无限存储功能。通过在园区内均匀设置测点,可以有效采集土壤的实时数据,并自动显示坐标位置,实现系统的自动控制与及时预警,进一步保障植物的养护效率。
第三,联动控制系统。智慧园林养护系统采用可编程逻辑控制器,对园区内部的温度湿度传感器、灌溉系统、监测系统以及时间控制系统实现了自动化控制。常规状态下园区内部的水泵喷淋设施、农用钠灯等设备,可以根据人工设定程序在规定时限内自动开启。然而一旦传感器检测到园区内的光照、温度、湿度等环境参数超过标准界限,便会立刻通过PLC(可编程逻辑控制器)发出警报信号,同时系统接收信息后会立刻下达相应指令,启动对应区域内的园林养护设备(喷淋、光照以及驱虫声纳)实施养护工作,不仅保障了植物生长状态,同时也保障了资源的合理运用。
为进一步打造节约型园林管理品牌,该公园针对园区内部实施了整体性的海绵城市改造,通过打造人工湿地的方式进行地表径流净化,整体包括砾石溪、沉水植物塘、动物净化塘、浮水植物塘、挺水植物塘等多个部分。同时园区内部设置4 个汇水分区,详细数据如表1 所示:
表1 太原市某城市公园汇水分区建设规范
第一,与绿地系统结合。将海绵城市系统与绿地系统相互结合,可以有效发挥出生态净化功能,进一步加强对资源的合理运用。该公园在进行海绵城市改造的过程中,采用下凹式绿地形式收集道路及周边径流雨水,下凹深度通常设置在100~200mm,同时根据场地特点以及造景需求设置阶梯式、梯田式结构,在绿地高度50~100mm 处设置雨水溢流口。建设过程中为避免雨水对建筑基础部位产生侵蚀,需要保证绿地与建筑间隔达到6m 以上。
此外,为了实现集蓄雨水的目的,可以在人工湿地、生物滞留池等海绵城市设施中制造植草沟设施,要求边坡坡度比控制在1:3,纵坡设计坡度不可超过4%,植草沟宽度为500~1500mm,深度不可超过300~450mm。其设计流速可使用以下公式进行计算:
式中,Rs 表示设施横断面水力半径,单位为“m”;
As 表示设施横截面面积,单位为“m2”;
Ps 表示湿周,单位为“m”;
V表示平均流速,单位为“m/s”;
n 表示曼宁系数;
i 表示设施纵向坡度。
第二,与道路系统结合。该公园内部人行通道分别采用透水塑胶路面、透水铺砖以及部分透水混凝土进行修建,确保与道路两侧景观起到相互搭配效果。同时部分行车道路由于有着承重需求,因此选用透水沥青路面进行修建,以保证良好的渗透效果。具体而言,公园内部道路的面层结构渗透系数在1×10-4m/s以上,同时要求渗透面与地下水位之间的距离应超过1m,确保入渗土壤的渗透系数控制在1×10-3~1×10-6m/s。
第三,与建筑屋面结合。通过在屋面部位设置立面绿化的方式,消纳雨水径流,减少热岛效应,从而提高园林景观的生态效益。该公园在进行屋面绿化设置过程中采用了花园式和简易式两种方式,前者要求植物种植深度控制在300~600mm;后者种植深度则要求在100~300mm 即可;屋面最大坡度不可超过15°。
综上所述,本文结合工程实例讨论了在园林与绿化管理工作中的创新途径,强调工作人员需要正确认知园林工程的生态效益,积极引入新型技术手段,进一步丰富园林功能,为人们创造更为理想的生活环境。