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植物品種的研發無法滿足人民的需求

時間:2016-07-01 15:49:14 來源:花卉報 文:郭澤莉

生態效益定量研究數據說話清晰直觀

  “《北京城市園林綠化生態效益的研究》課題歷時六年,該項目既是國家‘八五’科技攻關專題、國家自然科學基金項目,也是‘八五’北京市科技攻關課題。”李延明表示,在該項目進行前,國內生態領域研究多著眼于定性層面,缺乏科學性和準確性。該項目最大的突破點在于以定量取代定性,用直觀的數據反映綠地發揮的生態效應,一目了然。
  研究初期,課題組提出綠量的概念,即統計植物有功能的葉片面積大小,其總和即為該株植物的綠量,而綠量大小決定植株生態功能的強弱。隨后,科研人員又以園林植物個體生態功能和綠量指標為基礎,在經過大量現狀數據調查分析后,提出園林綠地群體生態效益評價方法,通過對植物吸收二氧化碳、釋放氧氣、蒸騰吸熱、吸收污染氣體、滯塵等功能的一系列測定,根據所有數據結果,最終建立綠地生態效益定量評價模型,以及以提高綠地生態效益為目標的適于不同立地條件的植物種類和種植模式,并建立了部分示范區綠地。
  據李延明回憶,調研過程中,科研人員將同一樹種不同胸徑、冠幅的植株葉片數量、葉片總面積進行分別統計,從而獲得同一樹種不同規格植株的綠量。與此同時,計算單位葉面積不同樹種的生態功能,再乘以總面積,便換算出整株樹木的各項生態效應大小。“現在,我們已經將這個相當繁重的工序轉化為一個軟件,只需要將綠地中各個樹種的名稱、規格、數量等數據輸入,便能核算出該塊綠地一年的生態效益,非常方便。”
  近些年,國內倡導的喬灌草復層種植模式也是得益于該項研究得出的重要結論。根據所有研究數據,科研人員發現喬灌草復層種植模式所具有的綠量以及生態效益高于單層模式,并推薦了居住區綠地復層種植模式中喬灌草的種植比例為1:6:20:29(在一個29平方米的綠地上,栽植1株喬木、6株灌木、20平方米的草坪),其發揮的生態效益最為理想。“這個比例很多人在實踐中使用,但是必須明確一點,它絕對不是一個固定的數值,只是基于大量調查計算后獲得的理論數據,并非標準‘藥方’。”李延明解釋道,提出這組數據是希望從業者要有種植模式的思想意識,力求在有限的城市綠地內將植物發揮的生態效應最大化。當然,采取復層種植也要因地制宜。因為,綠地的性質不同,對于景觀的要求也不同,需要發揮的功能更是存在很大差異,故而植物種植形式非常靈活,種植比例自然也要加以調整。
  再有,他強調,若要做到喬灌草配置合理、科學且穩定,還有一個重要環節務必完成———準確選擇耐陰灌木及地被。一旦中下層植物耐陰性不足,同樣會影響整個群落發揮生態作用。
  “通過該課題的不斷推進,我們也發現業內存在的一些問題。”李延明說,北京常用植物有兩三百種,業內對于種植施工剛剛結束、建成5年后及10年后,園林植物綠量、景觀效果、生態功能發生的變化尚未開展系統研究。如何將科學設計落到實處,怎樣設定種植密度、合理配置植物等細節要點也都沒有基礎數據供建設人員參考。“當前頻頻出現的種植密度過大的現象,對于樹木后期生長以及綠地生態功能發揮都將造成負面影響。所以,針對園林植物的基礎性研究還有很大空間亟待深入挖掘。”
 
綠地系統科學布局成片建設降溫顯著

  2000年左右,北京市著手市區綠地系統規劃編制工作,以確定市區未來綠地建設重點。推進此項工作需要一個依據,即明確現存綠地分布情況、規模大小、是否滿足未來發展需求。基于此,“北京城市園林綠化緩解城市熱島效應的研究”項目確立。
  李延明表示,之前國內外在研究熱島效應時主要通過地面觀測,所獲取的數據比較有限。于是,此次研究采用衛星熱紅外遙感結合地面溫度同步監測的方法,首次反演出北京市大范圍、高精度的熱島效應等級分布圖。與此同時,在研究分析全市綠化遙感信息的基礎上,針對城區熱島效應不同等級地區建立跟蹤觀測實驗區,研究城市綠化不同水平對熱島效應的緩解作用,最終發現熱島效應與城市綠化覆蓋率呈典型的負相關關系,得出“城市綠化是緩解熱島效應的重要因素”的結論,并提出在熱島集中分布區增加綠地、提高存量綠地的綠量、構建城區帶狀通風綠廊等技術措施。
  盡管所有綠化形式都具有降溫作用,但是研究發現,在規模達到3公頃時,綠地內部會形成涼爽區,也就是近似郊區的低溫區,所以建議在熱島效應嚴重的地段成片建設大型綠地。正是基于這一結論,北京市開始大力發展大型綠地建設,皇城根遺址公園綠地、明城墻遺址公園、南中軸路綠地等帶狀綠地相繼建成,不僅讓寸土寸金的拆遷地塊“變廢為寶”,成為市民家門口的休閑好去處,也極大地改善了市區生態環境,這些綠量充沛、景致宜人的公園綠地更成為京城綠化的新亮點。
  李延明表示,該課題研究成果也為制定“北京市楔形綠地建設規劃”和推進北京市屋頂綠化建設提供了科學依據,同時被作為北京市政府提交‘亞洲大城市網(ANMC21)’的主要項目之一,在雅加達年會上向亞洲各成員城市宣傳推廣。
  “緩解熱島效應,除了下大力度拆遷建綠,積極實施屋頂綠化也是重要手段,其具備的生態功能不可替代。”在談及屋頂綠化生態功能時,李延明強調了其在雨洪消減方面發揮的顯著功效。目前,北京園科院建成一個覆土綠化實驗站,模擬建造了20間房屋。在屋頂上鋪設30厘米、50厘米、100厘米、150厘米不同厚度的土層,對比無土覆蓋屋頂,檢測不同覆土厚度的雨水滯留作用。“截至目前的實驗結果顯示,效果還是比較明顯的,對于在海綿城市建設中加大屋頂綠化建設力度具有一定借鑒意義。”
 
強化植物品種研發滿足綠化多種需求

  在“園林綠地綜合節水灌溉模式研究與示范”課題中,課題組針對北京市水資源緊缺和園林綠地總量不斷增加的現實,以園林植物灌溉需水量研究為基礎,在一系列實驗觀察分析的基礎上,提出了采用鄉土耐旱植物構建節水型植物群落、調整綠地豎向設計收集雨水、完善灌溉控制流程實現精準灌溉等技術方案,并應用于北小河公園規劃建設的整個過程中,建立了融多項技術于一體的綜合節水示范區,經跟蹤監測其節水效果明顯且綠地的景觀效果和使用功能良好。目前,該研究成果已進入推廣應用階段。
  “在該項課題中,一方面我們強調充分利用雨水作為灌溉水源,在常規降雨時力爭使綠地接納的雨水不外排。另一方面,基于北京植物園篩選的北方常用耐旱植物種類,也讓大家對于鄉土植物的科學利用有了更深入的理解。”李延明強調,多年來,隨著節約型園林建設理念的不斷普及,業內重推鄉土植物的開發與利用,就是因為它們擁有很強的抗逆性,其中就涉及耐旱性。
  他指出,綠化建設不只是為了追求視覺效果,應更看重其發揮的生態效益,而這個核心功能需要水分來維持。因此,在設計施工中要盡量選擇耐旱性強的植物。這樣在水少時,其依舊可以正常生長,維持一定景觀效果;當水分充沛時,亦能旺盛生長,更好地發揮生態作用。
  “因此,苗木品種篩選和生產還是應以鄉土植物或地帶性植物為主,實現其品種化將是行業未來發展的重要方向。”李延明分析道,目前,國內園林綠化大部分項目仍在使用植物原種,尚未實現品種化。而一些頗受歡迎的洋樹種在原種地生長不錯,但進入國內后,隨著生存環境發生重大變化,其本身優良性狀頻頻難以顯現,進而影響使用效果。“我國種質資源豐富,很多物種具有景觀潛力,需要苗木企業、科研機構優中選優,篩選出適應性強、觀賞性佳的品種,一方面改進我國育種工作薄弱的現狀,另一方面也為未來的生態建設提供更豐富多樣的植物材料。”

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