摘要:目的:文章基于碳中和理念,深入探索公园景观绿地优化设计与养护管理策略,通过选择合理的设计方法、科学配置植物、优化养护流程和技术,提升绿地汇碳能力,减少养护管理过程中的消耗和碳排放,为保障景观绿地生态环境、景观效果,实现城市绿地景观碳中和目标提供理论依据。方法:运用文献研究法、案例分析法,收集、整理和分析关于碳中和公园景观绿地设计与养护管理的相关文献资料及案例,了解研究现状和发展趋势,为研究提供理论基础和参考依据。结果:基于碳中和理念,在植物配置环节,要优先选择本地适生、固碳释氧能力和生态适应性强且养护成本低的植物品种,增强绿地碳汇、存碳能力;在设计环节,要通过合理规划布局,如设计尺度适宜的多层次复合型植物群落增强碳汇能力,结合科学的设计原理进行景观设计,确保植物适宜生境,以支持固碳的持续性。在养护管理阶段,要通过选取符合景观特点的高效节水灌溉系统、合理处置园林废弃物实现资源循环利用、优化养护作业流程降低能源消耗等方式,减少养护过程中的碳排放。研究结果表明,从水资源的节约利用、植物碳汇能力的增强到能源消耗的降低,每一个环节都与碳中和目标紧密相连。结论:文章的研究能为推动城市绿地景观的低碳可持续发展提供理论支撑与实践参考,有效助力城市利用自然生态系统实现汇碳存碳、降污减碳的发展目标。
关键词:碳中和;公园景观绿地;优化设计;养护管理
中图分类号:TU986.5 文献标识码:A 文章编号:1004-9436(2024)19-00-03
本文引用格式:郭梦斓.基于碳中和理念的公园景观绿地优化设计与养护管理策略探究[J].艺术科技,2024,37(19):-
,122.
0 引言
2023年9月,《2023全球碳中和年度进展报告》于北京正式发布,报告系统评价了全球197个国家在碳中和治理方面的进展情况,为推动《巴黎协定》希望在2065—2070年实现碳中和目标提供了重要参考依据。碳中和是指通过植树造林、节能减排等形式,抵消二氧化碳或温室气体排放量。为实现二氧化碳“零排放”,近年来,我国强抓产业低碳转型发展,其中包括建筑、景观领域,通过增加碳吸收、强固碳等方法,提升生态系统碳汇能力。本文以碳中和理念为基础,提出公园景观绿地优化设计与养护管理策略,通过强化绿色设计和施工管理,增强景观生态系统的汇碳能力。
1 碳中和理念与景观绿地植物的关系
1.1 碳中和理念的内涵
随着全球气候变化的加剧,碳中和成为国际社会关注的热点。其核心在于减少碳排放与增加碳吸收,实现二者平衡,从而减缓全球变暖。公园景观绿地作为城市生态系统的重要组成部分,具有显著的碳汇效应,对实现城市碳中和目标至关重要。然而,当前公园景观绿地设计与养护管理往往忽略了这一点,导致其碳汇功能的发挥受限。因此,亟须采取基于碳中和理念的景观绿地优化设计与养护管理策略。
1.2 景观绿地植物的碳汇效应
景观绿地植物通过光合作用将二氧化碳固定为有机物质并存储,具有较强的固碳增汇能力。在景观绿地设计中,选择合理的植物种类、科学配置植物、优化养护流程和技术等,能够有效提高碳汇效率,缓解城市热岛效应。
1.3 碳中和理念对公园绿地植物配置设计及养护的要求
碳中和理念对公园绿地植物配置设计提出了多项要求。首先,应优先选择固碳能力强、生态适应性好的植物种类,以构建高效、稳定的生态系统。其次,在植物种类和数量的配置设计上,应结合景观绿地面积、功能及生态环境等因素,形成多层次、多结构的植物群落,以增强生态稳定性和碳汇能力。最后,植物的生长质量和固碳效率与养护管理密切相关,因此需加强对植物的养护管理,包括灌溉、施肥、修剪等,确保植物健康生长与高效固碳。
2 公园景观绿地优化设计策略
2.1 植物种类的选择
景观绿地设计的植物种类选择,需考虑其固碳、汇碳能力以及生态适应性。景观植物群落设计主要以乔木为骨架,结合灌木、草本植物合理搭配,以形成结构稳定、层次丰富的绿地景观。
在进行植物配置设计时,首先要选择光合作用效率高的本地适生树种。乔木可选择阔叶与针叶树种搭配设计,既能丰富景观植物群落树种的多样性,又具有观赏性。阔叶树叶片面积大,光合作用效率高[1]。以杨树为例,在生长旺季,一棵成年杨树每天可通过光合作用吸收数千克二氧化碳。针叶树虽然针叶细小,但数量众多,总光合作用面积较为可观。灌木类植物具有低矮的树冠和密集的枝叶,能够在绿地景观中形成独特的绿篱和绿墙,极大地提高公园的绿化覆盖率。如鸳鸯茉莉、含笑等灌木,不仅固碳效果好,还能带来嗅觉上的感官享受。草本植物以低矮的生长形态和密集的根系,在绿地景观中发挥着不可替代的作用[2]。它们具有快速覆盖裸露地面的作用,可选择适应性强、易于管理的品种,如麦冬、鸢尾等。这些植物不仅能够增强公园的生态稳定性,还能为市民带来丰富的视觉体验。
其次,要选择生长速度快、生物量大,能快速将大量碳元素固定在木材、根系和土壤中的树种。以泡桐为例,其生长速度惊人,尤其是在幼年阶段,一些泡桐品种在种植后的前几年每年可增长3~4米,在短时间内形成较大的树体结构,迅速占据空间,生物量积累快。泡桐能通过强大的光合作用,快速吸收大气中的二氧化碳,并将碳固定在木材和根系中。同时,其落叶等凋落物能为土壤提供有机物质,促进土壤微生物活动,进一步增强土壤的固碳能力。
最后,选择生态适应性强,能适应寒冷、干旱、贫瘠、水涝等多种环境的树种。以松树为例,其抗旱、抗寒、耐贫瘠的能力,为其在恶劣的环境中持续固碳提供了长效保证。
2.2 植物配置的优化设计原则
在景观绿地植物配置中,应根据公园的面积、功能以及生态环境等因素,进行科学、合理的配置。要遵循以下三个关键原则。
首先,乔灌草相结合。在配置植物时,应注重乔木、灌木和地被植物的结合,形成多层次、多结构的植物群落。乔木作为公园绿地的骨架,能够提供遮阳和庇护功能;灌木则能填充空间,增强景观的层次感;地被植物能够覆盖地面,防止水土流失。这种配置方式不仅能提高绿化覆盖率,还能增强生态稳定性,使公园成为城市中的“绿肺”,有效吸收二氧化碳,释放氧气,提升碳汇能力。
其次,应疏密有致。植物配置的密度应根据植物的生长习性和生态环境进行合理控制[3]。合理的种植密度既能保证植物有足够的生长空间,又能形成疏密有致的景观效果。在开阔区域,可以稀疏种植,营造开阔的视野;在需要遮挡或围合的空间,则可以适当密植,形成私密或半私密的景观[4]。疏密有致的植物群落设计,能在满足观赏需求的同时,为植物提供更适宜生长的生态环境,以支持固碳的持续性。
最后,考虑季相变化。植物配置应充分考虑植物的季相变化,在做到四季有景的同时,实现景观植物群落树种的多样性[5]。春季,樱花、郁金香等花卉竞相绽放,能为公园增添生机;夏季,绿树成荫,能为市民提供避暑之地;秋季,枫叶、银杏等色叶树种可呈现斑斓的色彩;冬季,常绿树种则保持绿意,能为公园带来生机。利用不同树种在时间、空间上的差异来造景,能在实现生态多样性、呈现四季之美的同时,打造复合植物生态群[6]。
3 公园绿地景观养护管理策略
3.1 灌溉管理
在公园景观绿地追求碳中和的过程中,灌溉作为日常养护的关键环节,发挥着不可替代的作用。灌溉管理主要从灌溉时间、频率、方式等层面进行把控,以有效节约水资源,减少能源消耗,间接助力碳中和。
确定时间和频率需考量植物的生长需求、气候条件以及土壤类型等多重因素。植物在不同生长阶段对水分的需求各不相同,例如,在生长旺盛期,植物对水分的需求显著增加,此时应保证土壤湿润度适中,以满足植物正常的生理代谢活动。气候条件的变化会直接影响土壤及植物对水分的吸收,因此要充分考虑降雨、温度、湿度等气候因素[7]。不同类型的土壤对水分的保持和释放能力存在差异,应针对不同类型的土壤制定相应的灌溉策略,以确保植物在生长过程中得到适量的水分供应。
科学的灌溉方式有助于保证植物健康生长,提升光合作用率,增强绿地的碳汇能力。常见的灌溉方式包括喷灌、滴灌和漫灌等。在选择灌溉方式时,应充分考虑植物的生长习性和种类、地形条件等因素。选择适宜的灌溉方式可减少水资源浪费,降低能源消耗,减少碳排放。传统的灌溉系统往往依赖大量的电力或燃油驱动水泵进行灌溉,这会产生较高的能源消耗和碳排放。而采用先进的灌溉管理技术,如智能灌溉系统,通过传感器实时监测土壤湿度、气象条件等信息,并自动控制灌溉设备运行,可以实现精准灌溉,避免不必要的能源浪费。
3.2 施肥管理
在景观碳中和实践中,施肥管理是一项至关重要的工作。科学合理的施肥管理能够助力景观实现碳中和目标,推动生态环境可持续发展。施肥管理主要从肥料的选择、肥量、施肥时机、施肥技术入手,科学把控。
选择合适的肥料种类是施肥管理的第一步。有机肥在景观碳中和中具有显著的优势。景观废弃物制成的有机肥料富含养分,能够为植物提供全面且持久的营养供应。与化肥相比,有机肥能耗低、碳排放少,对土壤的保水性和透气性有较好的提升作用,有利于植物根系生长。健康的植物根系能够提高植物的光合作用效率,使植物增加汇碳量。对肥量的把握也至关重要,在施肥前需根据植物的种类、生长阶段、土壤肥力等因素,精确计算施肥量,做到精准施肥,既要满足植物生长的需求,又要避免资源浪费和环境污染。施肥时机也不容忽视,在植物生长的关键时期施肥,能够使肥料的利用率最大化,促进植物健康生长,增强碳汇能力。根据天气状况和土壤湿度等因素选择合适的施肥时间,也能够优化肥料的吸收效果,避免肥料流失和挥发,减少对环境的负面影响。智能化的施肥设备可以根据土壤养分监测数据和植物生长状况,自动调整施肥量和施肥时间,实现精准施肥和智能化管理,进一步提高施肥管理效率。
3.3 病虫害防治管理
科学合理的病虫害防治策略不仅能够保护植物健康生长,还能契合碳中和的发展理念,助力景观实现可持续发展。传统的病虫害防治手段往往过度依赖化学农药,化学农药在生产、运输和使用过程中都会消耗大量的能源,产生较高的碳排放,与景观碳中和的目标背道而驰。
生物防治是一种符合碳中和理念的病虫害防治策略。它利用自然界生物之间相互制约的关系,通过引入害虫的天敌、使用有益微生物等方式控制病虫害的发生,释放捕食性昆虫如草蛉、瓢虫等,能够有效捕食螨类害虫。物理防治也是一种较为环保且有益于保持生态平衡的防治手段,主要利用色板诱杀、灯光诱捕、防虫网阻隔等物理手段控制害虫的数量。在碳中和背景下,病虫害防治管理需要综合运用生物、物理、化学等防治手段,并加强日常养护管理,形成一套环保、科学、低碳的防治体系。
3.4 修剪管理
科学的修剪管理能够有效优化植物生长状况,提升景观碳汇能力,降低能源消耗。适时适度地修剪弱枝、病枝、枯枝,能够有效改善植物的疏密度、调整植株结构、减少病虫害,从而提升植物的光合作用及汇碳率。确定合理的修剪时间和修剪方法,需要根据植物的种类、生长习性以及景观需求等多维度因素进行综合权衡。对于生长旺盛的植物,在生长高峰期适当修剪,可以有效控制其生长速度和形态,促进分枝和侧芽生长,使植物更加茂盛且形态美观。而在植物生长缓慢期,适度的修剪则能去除枯枝、病弱枝,保持植物整洁与健康。
同时,修剪管理要和灌溉、施肥、病虫害防治等其他景观养护管理要素相配合,以提升景观汇碳、存碳能力。
4 结语
碳中和理念对全球环境保护和可持续发展具有重要意义。公园绿地景观作为城市生态系统的关键组成部分,通过植物配置的优化设计与养护管理,可以显著提升碳汇能力,助力城市实现碳中和目标。本文提出基于碳中和理念的景观绿地优化设计和养护策略,强调需结合当地气候与生态需求,遵循生态学与美学原则,加强对植物生长的监测,优化绿地景观设计与养护。随着科技的进步和环保意识的增强,公园绿地景观管理将面临更多机遇与挑战,需要持续研究和创新,以推动绿色发展。
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作者简介:郭梦斓 (1990—) ,女,讲师,工程师,农艺师,研究方向:园林植物应用与环境设计。