园林 讲义

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园林设计课程

第一章 园林植物与环境

1.1 植物与环境

(水分、温度、光照、气体、土壤)

--园林植物生存环境条件或因子

*能对植物的生长、发育和分布产生直接或间接影响作用的因子称为生态因子。

*分为:水因子、温度因子、光照因子、空气因子、

土壤因子(理化性质、肥力及土壤生物)、地形地势(间接因子)、

生物因子(植物与动物、微生物和其它植物之间的关系)

人为因子(对植物的利用、改造及破坏)

1.1.1 水分因子

一、水分的主要作用:

(1)是植物的主要组成成分,60~80%;

(2)植物一切生命活动都需要水分参加;

(3)水分能使树木的组织保持膨胀状态,使器官维持一定的形状和活跃的功能;

(4)水有较大的热容量,能缓和温度巨变带来的伤害。

A 土壤含水量

 在潮湿的土壤中,多为浅根性植物;

 在土壤干燥的地区,多属深根性植物;

 植物插条时需要较高的土壤含水量60~90%;

 植物要求最适土壤含水量。过干,萎蔫;过湿,烂根。

B 空气湿度

 附生植物

 气生根的植物要求100%空气湿度。

 引种中限制树木生长的因子主要是空气湿度,如竹子,南树北移和高海拔引到低海拔。

二、不同水的条件下,植物具有不同的生态习性和类型

(一)旱生植物:

A、减少蒸腾量(缩小叶面积,角质层,蜡质)

B、根系发达。如骆驼刺。

1、叶形成针状、鳞状、刺状(松、柏、仙人掌类)

2、茎、叶多浆肉质化(长寿花、落地生根、矮景天、百合)

3、叶表面具有绒毛或叶片较厚、坚硬(悬铃木、梧桐、龙舌兰、夹竹桃)

4、根系发达(雪松、旱柳、毛白杨、丁香、紫藤、结缕草)

(二)中生植物:适于生长在水湿、干旱条件适中的土壤中

如侧柏、臭椿、构树、野牛草

(三)湿生树种:适于生长在土壤潮湿、空气湿度较大的环境

阳性:水松、落羽杉、榕树、鱼尾葵、美人蕉

阴性:蕨类、龟背竹、海芋、琴叶喜林芋

(四)水生植物:植物体全部或大部分浸在水中,一般离不开水

沉水植物:金鱼藻、苦草

浮水植物:凤眼莲、浮萍、睡莲

挺水植物:荷花、菖蒲、芦苇

1.1.2 温度因子

一、温度变化规律

(1)温度的空间变化:纬度、海拔、大型水体、地理方位和地形(小气候)

(2)温度在时间上的变化:

 一年有四季温度变化

 一天有昼夜变化

 突然升降温

二、植物的垂直分布(海拔每升高1000米,温度降低5.5℃)

山地随海拔高度的上升,更替着不同的植被带,形成植被的垂直分布。

——冰川(终年积雪带) 寒温带

——高山寒荒漠带

——高山草甸带 温带

——高山灌丛带

——亚高山针叶林带 暖温带

——落叶阔叶林带

——常绿阔叶林带 亚热带

——热带亚热带雨林带

热带

------海洋

三、温度三基点---最低点、最高点、最适点

同种植物生长、发育不同阶段及不同种植物生长期对植物生长温度三基点要求不同。

四、温度对植物的影响

1、昼夜温差

2、季节温差

3、突然降温、升温

五、植物生长期积温

六、年平均温度和生长季积温

生长季积温:树木生长季中高于生物学零度的日平均温度总和,即生物学有效温度的累积值(落叶树:2500-3000℃;常绿树:4000-4500 ℃)

生物学零度:在综合外界条件下能使树体萌芽的日平均温度(落叶树:6-10 ℃ ;常绿树:10-15 ℃)

七、园林树木栽培中调控温度因子

A、 催延花期:抑制花期、促成栽培

B、引种驯化:南树北移(越冬问题)、北树南移(越夏)

1.1.3 光照因子

一、光照强度、光照持续时间和光质

1. 380~760 nm之间(红橙光〉蓝紫光〉绿光)

2. 漫射光(含50-60%的红黄光)、直射光(37%的红黄光)

3. 树木对昼夜长短的日变化与季节长短的年变化的反应----光周期现象

二、光为主导因子的植物生态类型

1、阳性树种:落叶松、水杉、杨、柳、木棉、椰子

2、阴性树种:

3、中性树种(耐荫植物):

中性偏阳的树种:榆、朴、樱花、碧桃、山桃、月季、木槿、石榴、黄刺玫、榆叶梅

中性稍耐荫的树种:圆柏、槐、七叶树、太平花、丁香、黄花茶镳子、红瑞木、锦带花

耐荫性较强的树种:云杉、冷杉、矮紫杉、粗榧、罗汉松、金银木、天目琼花、珍珠梅、绣线菊、常春藤等

三、生理学试验法:测定光补偿点和饱和点。

补偿点:植物吸收CO2与放出O2相等,即光合作用合成的有机物正好抵偿呼吸作用的消耗。补偿点越低的植物越耐荫。

饱和点:光强达到某一值时,净光合速率达到最大。

四、形态指标:

1.1.4 气体

1、空气成分对植物的生态作用(氧气21%、二氧化碳0.03%、氮气78%)

2、大气污染与植物

(1)大气污染对植物的危害

(2)抗综合污染树种

二氧化硫:云杉、黄杨

氯及氯化氢:合欢、木槿

氟化物:泡桐、丁香、女贞、连翘、金银花

光化学烟雾:银杏、夹竹桃、女贞

3、抗风树种(深根性、材质坚硬、叶面积小、树冠紧凑

1.1.5 土壤因子

一、土壤物理性质: 指质地、结构、孔隙度、水分、温度等状况。

二、土壤化学性质:

(1)酸碱度(pH)

酸性土:PH值4.5~6.5 杜鹃、桂花、茉莉、含笑。

中性土: PH值6.5~7.5 多数植物

碱性土: PH值7.5以上 文冠果、丁香、黄刺玫、柽柳

(2)土壤矿质营养

大量元素(N、P、K、Ca、Mg、S、Fe)和微量元素(B、Cu、 Mo、Zn等)

(3)土壤有害盐类(氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等)

引起生理干旱、单盐毒害、代谢紊乱

三、提高抗盐性的途径

盐碱土改良

种植绿肥、耐盐碱植物改良

1.2城市环境与植物生长

一、城市的生态环境

 平均气温升高,热岛效应明显

 风速减小,相对湿度降低

 有云天气增多,雨量增加

 太阳辐射降低,晴天减少

 污染大气(微粒、SO2、CO2、CO、氧化氮、含碳氢化合物)

二、温度

 城市气温高于郊区的现象,称为热岛效应

 热岛强度:同一时间内城市和郊区的气温对比的差值。(年平均:0.5-1.5℃)

 影响因子:城市规模、时间因素(日落后3-5小时最强)、大气候

 原因:建筑物和人行道引起的热积聚(heat accumulation)

燃料燃烧产生的人为热量

风速降低

缺乏植被,蒸发少

三、水分

干岛:由于城区大面积的铺装表面使得降水大多以地表径流流失,而仅有的少量植被使得蒸腾作用大大减小,因而城市日平均绝对湿度比郊区低的现象。

树种表现:如叶片具茸毛,叶片小,厚

四、土壤

是通过回填、混合、压实等城市建设中的人为因素形成的表面层大于50cm的土壤。

两类绿地土壤类型:

1、城市扰动土:没有自然发育层次,有大量侵入物;土壤表层紧实,透气性差;容重偏大,固相偏高,空隙度小。

2、城市原土

五、辐射

由于大气中污染物增多,降低了大气的透明度而使太阳直接辐射明显减少。但下垫

面的反射率小。因而接受的净辐射与周围差异不明显。但总的是短波长辐射衰减程度大(UV-night)

人工光照对植物的生长可能有影响

六、大气污染

1、燃料的燃烧,工矿企业生产过程中产生的废气或颗粒物,交通运输排放的废气和颗粒物。

2、引起的环境变化:

物理效应:温室效应、雾障、局部降雨增多

化学效应:酸雨(大气中的SO2与大气中的水汽结合随雨水一起降落,形成酸雨);氟氯烃化合物破坏臭氧层等

生物效应:腐蚀叶片,土壤污染---指示植物!!!

3、五大类污染物:

硫氧化合物--燃烧、含硫矿物冶炼SO2< 0.3mol/L;

氮氧化合物--燃烧、化工厂、冶炼厂排放的尾气、汽车尾气

碳氧化合物—燃料燃烧、汽车尾气、生物呼吸

光化学烟雾—光化学反应,氮氧化合物和碳氢化合物在太阳光的作用下生成臭氧、醛类和多种自由基的过程

颗粒污染物---化工、制药、化纤、纺织、造纸等

此外,HF—冶金、磷肥和氟塑料〈0.003mol/L

4、城市风:因城市热源、建筑和地形等因素引起的城市幅合气流和不规则乱流。

5、街道风:城市建筑物由于受热不均匀而产生局部热力环流。

6、峡谷效应:高层建筑间的街道如高山之间的峡谷一样,其气流会出现峡谷效应。

7、热岛环流:由于热岛效应,城区中形成一个低压中心,气流上升,到达一定高度则向四周下沉,然后又流向热岛中心,如此反复,形成缓慢的热岛环流。

1.3树木在改善“城市”生态系统中的作用

一.净化空气

1、主动过滤、沉降;

2、减少气体污染;

3、释放氧气(一棵100年的水青冈,树高:25米,冠幅15米,1.7kg氧气/h;消耗2.35kg二氧化碳/h)

4、对室内空气污染的净化作用(吊兰、虎尾兰有极强的吸收甲醛的能力;常春藤、铁树、菊花可以减少空气中的苯污染;雏菊、万年青—三氯乙烯;一叶兰、龟背竹等净化空气的作用显著)

二、调节气候

1、分割气流并形成涡流

2、遮荫和降温 (爬山虎墙面绿化使室内降温2-4℃),效果取决于植物群落的复杂程度和树冠的大小。

3、增湿产生凉爽效应:

4、蒸腾作用,增加空气湿度18-25%

5、形成局部小气候,改善建筑物中的环境

三、降低噪声

减弱噪声作用:植物最大的减噪量约为10dB( 叶片大,坚硬的结构,鳞片状重叠,与噪声发生处的角度;叶片密度)

四、减少尘埃和细菌

滞尘效应(无树木:降尘量850mg/m2/天;城郊区:〈100 mg/m2/天)

保护人体免受放射性危害

减菌效应(滞尘效应可以减少空气中的细菌总量;分泌的杀菌素如:

萜类、有机酸和酒精灯的杀菌作用—香樟、柏树、桉树、夹竹桃等)

五、净化水面及水质

六、防火