城市绿地生态环境效应的重要研究成果

城市绿地的生态环境效应

蒋美珍

作者简介：蒋美珍（1937—　），女，浙江舟山人，浙江树人大学教授，主要从事城市生态和城市环境保护研究。

0　引　言

城市是人类的主要聚居地，也是生态系统中最为复杂的类型之一，在推动人类社会文明和进步的历程中发挥着重要作用，更是现代化发展的标志。当今，人类已经进入21世纪，城市化的浪潮席卷全球，世界人口的一半以上已经居住在城市。随着世界范围内城市化的迅速发展，人们在享受丰富多彩的现代文明的同时，也感受到与自然环境的距离越来越远。面对日益严重的环境污染和生态破坏，人们渴望呼吸新鲜的空气，享受宁静的环境，并为营造舒适、美丽、和谐的居住环境而努力。

1972年，联合国在斯德哥尔摩召开了“人类环境会议”，标志着人类环境时代的开始。会议的《人类环境宣言》提出：为了这一代和世世代代，保护和改善人类环境已成为人类的一个紧迫目标。人类环境会议以来，人类为保护环境进行了不懈努力，但是全球的环境恶化却仍在继续，成为制约社会和经济发展的重大问题。

1992年，联合国在巴西里约热内卢举行了“环境与发展大会”，会议通过了《21世纪议程》，提出了全球可持续发展框架，这一新的发展观得到世界范围内的普遍认同，并按照生态学的原理来规划和建设城市，为城市居民提供适宜的人居环境。改善城市生态环境质量，加强城市生态建设和持续发展，使每一个城市居民都能在协调的环境中健康和舒适地生活，已成为人类社会共同关注的热点。

1　环境污染对城市人居环境的影响

在人类生存的生物圈中，生态与环境总是按照自身的规律不断地向前发展，同时又面临着各种自然和人类活动的干扰，生态与环境一旦失去平衡，最终受到损害的是人类自身。自20世纪70年代以来，以全球人口剧增、资源短缺、环境污染和生态破坏为主的全球性“生态危机”，引起国际社会对生态与环境问题的担忧。

城市居民处在自然环境的包围之中，自然环境为城市居民提供了丰富的自然资源和自然条件，是城市居民赖以生存的物质基础，而大气污染、水污染和噪声污染等一系列城市环境问题却影响了城市的环境质量，直接威胁着城市居民的身体健康。特别是20世纪50年代以来，震撼世界“八大公害事件”成为世界环境问题的第一次高峰；到了70年代，出现了全球气候变暖，臭氧层损耗和酸雨沉降，又成为世界环境问题的第二次高峰，使成千上万的人蒙受灾难，呼吸着污染的空气，饮用污染的水源，环境污染已给人类生存带来了巨大的威胁。

1.1　大气污染

城市大气污染的主要来源是人类的生产和生活活动。工业生产中排放的大量废气，已成为城市大气污染的一种“公害”。据初步统计，能产生危害的大气污染物有100种左右，其中对人类环境威胁最大的主要有SO₂、氮氧化物（NO_x）、CO₂、碳氢化物（CH—）和粉尘。

由于我国正处在迅速推进工业化和城市化的发展阶段，对自然资源的开发强度不断加大，加上粗放型的经济增长方式，技术水平和管理水平比较落后，污染物的排放量不断增加。据《中国环境状况公报》显示，1997年全国城市空气质量仍处在较重的污染水平，南方城市SO₂的年均值超过国家二级标准，而且SO₂的排放量呈急剧增长趋势，成为世界上SO₂排放的头号大国。机动车的大幅度增长，汽车尾气已成为城市大气污染的一个重要来源，北京、广州和上海等大城市，大气中NO_x的浓度严重超标，尤其是含铅汽油经燃烧后大部分排放到大气中，造成铅污染。此外，据世界银行研究报告表明，1995年我国北京、上海、重庆、太原等一些主要城市中，大气总悬浮颗粒物的浓度远远超过国际标准，位于世界污染严重的城市之列。

作者曾于1983年对杭州市区800余家的工矿企业进行调查，结果显示，全市工业排放的废气有27种，其中SO₂、氯气、氟化物和粉尘为主要污染物。1998年杭州市区SO₂的排放总量为50112吨，市区环境SO₂的浓度年均值为0.062mg/m³，达到国家二级标准，但杭州是风景旅游城市，西湖风景区的SO₂浓度日均值高达0.049mg/m³，按国家一级标准评价相距还很大。由于严重的大气污染，导致城市空气环境质量下降，使我国城市中呼吸道疾病的发病率升高，影响了居民的健康。

1.2　水污染

水是生命之源，也是城市赖以生存的基础。我国淡水资源不足，城市缺水严重，人均水资源占有量居世界第110位，被联合国列为13个贫水国之一。目前全国668个城市中，缺水城市约300个，加上水资源被污染，已成为制约城市可持续发展的根本问题。

1.3　噪声污染

噪声是我国环境污染的四害之一。噪声使人烦恼，精神不易集中，妨害休息和睡眠，影响工作效率。据环境监测结果表明，全国近2/3的城市居民在噪声超标的环境中生活和工作，尤其是交通噪声扰民占城市噪声总量的70%以上，以杭州为例，市区不同功能区的噪声超标率较高，声环境质量不理想（表1）。

表1　1998年杭州市区不同区域环境噪声超标率

（引自《杭州市“十五”环境保护计划》）

2　城市绿地的生态环境效应

城市绿地是城市生态系统的重要组分，既是城市生态系统的初级生产者，也是城市生态平衡的调控者，一定数量和质量的绿地不仅是美化城市景观和市容的需要，更是减轻城市环境污染所必不可少的。绿色植物通过光合作用把太阳能转换成有机化学能，同时吸收CO₂和释放氧气，具有改善城市生态环境质量、调节小气候、美化城市景观等多种生态功能。

2.1　改善环境质量

2.1.1　维持碳氧平衡

空气是人类赖以生存所不可缺少的物质，城市居民和动物以及城市生产生活过程中利用燃料燃烧，均为排出CO₂而消耗大量的氧气。随着城市工业的发展和燃料消耗的激增，导致城市空气中CO₂浓度的增加而形成“温室效应”。绿色植物的光合作用能吸收CO₂、释放氧气，对维持碳氧平衡和减轻城市“热岛效应”起着重要的作用。

据资料表明，每公顷阔叶林，每天可消耗1吨CO₂，释放0.73吨氧气。一个成年人每天吸收0.75kg的氧气，排出0.9kg的CO₂。1公顷的森林所制造的氧气可供1000人呼吸需要，一个城市居民加上燃料燃烧所产生的CO₂，至少需要10m²以上的绿地面积，才能调节碳氧平衡，使空气保持清新。所以绿色植物是地球上天然的吸碳制氧工厂，是城市生态的理想调节器。在城市中大量建设绿地可以弥补城市氧气的不足。

2.1.2　吸收有害气体

工业生产的迅速发展使城市上空积聚着大量的SO₂，NO_x，Cl₂，HF，Hg和Pb等多种有毒有害气体，造成对人体健康的危害。但当有害气体通过树木的叶片时，其会明显降低。1公顷的柳杉林每年可吸收720kg的SO₂，1公顷的柳树每月可吸收10kg的SO₂。

笔者在参与“全国林木净化大气”科研协作时，曾对园林绿化树木吸收有害气体的作用进行了研究，结果表明，许多绿化树种具有吸收和净化有害气体的能力。龙柏、桂花、广玉兰、大叶黄杨、夹竹桃、女贞、香樟、茶花、无患子、泡桐、棕榈、珊瑚树等是优良的吸污净化树种（表2）。

表2　绿化树种吸收SO₂的能力

(www.xing528.com)

（引自蒋美珍：《工厂绿化技术指导》，浙江科学技术出版社1987年版）

此外，还有许多树木可以吸收含铅气体。对几种主要行道树叶片含铅量的测定结果表明，公路和交通线两侧栽种行道树可以净化大气，减少城市交通铅对大气的污染（表3）。

表3　行道树吸收铅的能力（μg/g）

（引自蒋美珍：《工厂绿化技术指导》，浙江科学技术出版社1987年版）

2.1.3　吸滞粉尘

大气中除了有害气体外，还有大量的粉尘，这些飘浮在空气中的微粒，既有炭粒等非金属粉尘，又有铅、铜等金属微粒，还有附着在粉尘中的微生物病原菌。人们处在粉尘污染的环境中，易患呼吸道疾病。

绿化树木对粉尘有很好的阻挡、过滤和吸附作用，人们称它是“天然的吸尘器”。当带有粉尘的气流经过林地时，使空气中携带的大颗粒粉尘滞留降落。广玉兰、女贞等阔叶树木其减尘率高达50%。见表4。

表4　不同树种叶片滞尘量（g/m²）

（引自蒋美珍：《工厂绿化技术指导》，浙江科学技术出版社1987年版）

2.1.4　消毒杀菌

空气中散布着各种病原菌，时刻侵袭人体，直接影响人们的身体健康。绿化树木具有杀菌作用，可以减少空气中细菌的含量。药理学家和病理学家早就知道利用某种促进植物分泌的杀菌素进行消毒杀菌。

据调查，城市街道上空的细菌含量要比绿化地高出几十倍甚至上千倍。以杭州为例，公共场所的空气含菌量为31551个/m²，街道次之为20690个/m²，而公园仅55个/m²。公园空气中的含菌量仅为公共场所空气含菌量的1/600。

2.1.5　降低噪声

噪声是一种环境污染，对人体的危害极大。当人们在树林中散步的时候，有一种幽静的感觉，这是因为绿化树木对噪声具有消声的作用，可以减弱噪声的强度。据调查，没有树木的高层建筑的街道上空，其噪声要比种有行道树的街道高5倍以上。40米宽的林带可减噪声10～15分贝，而4米宽的绿篱墙也可减小噪声5～7分贝。

2.2　调节小气候

人体最舒适的气温是18～20℃，相对湿度以30%～60%为宜，城市的夏天气温高，使人闷热难受。作者曾在一个盛夏的中午，测定杭州市区中心展览馆广场的气温，竟高达41.8℃；而在绿荫环抱的西湖风景区，却只有38.8℃，温度相差3℃。这是由于城市大量使用化石燃料，人口和建筑稠密，以及沥青和水泥路面的大量吸收太阳辐射热，使城市的气温比周边和郊区为高，形成城市的“热岛效应”。

树木具有调节气温的作用。树冠遮挡了直射的阳光，减少了太阳辐射，加快了蒸腾作用，降低了气温，增加了湿度。人们常说“大树底下好乘凉”，寓意也在此。

3　美化环境

一个风景美丽的城市，不仅有优美的自然环境和良好的建筑群体，而且有城市绿地。城市绿地可以美化环境，是增加城市建筑艺术效果和丰富城市景观的有效措施，使居民在混凝土建筑的包围中能欣赏到自然的美景，满足城市居民回归大自然的需求，为城市居民创造一个绿色和谐的居住环境。利用树木花卉的色彩和季相变化，造成丰富多彩的城市景观，给人以美的享受，使城市变得美丽又生动活泼，形成欣欣向荣的气氛。又如杭州城，青山绿树的生态环境，湖光山色增辉的景观效应，形成了一道靓丽的风景线。

环境美还能陶怡情操。人类源自大自然，从自然界获取生活资料、吸取精神营养。从古至今，人类就是在自然界中培养锻炼自己，提高自身的修养和素质，自然景观的和谐优美，陶怡了人们的高尚情操，人类在与大自然的融合中，激发了对自然的热爱，这对提高人类的道德修养具有重要的意义。

由于城市绿地具有明显的生态效应和景观效应，世界各国都十分重视发展城市绿化，以促进城市与自然融合。联合国环境组织要求，城市绿地面积达到人均60m²为最佳居住环境。目前世界上绿化较好的城市有：华沙人均绿地面积90m²、维也纳70m²、斯德哥尔摩68.3m²、华盛顿45.7m²、莫斯科44m²、伦敦22.8m²、东京3.4m²，堪培拉，堪称花园城市，公共绿地占总用地量的38%。我国城市人均绿地面积普遍较低，上海1.65m²、杭州5.78m²，低于国家要求人均绿地面积8m²的指标，与世界水平差距更远。

2001年《国务院关于加强城市绿化建设的通知》中强调指出：城市绿化是城市重要的基础设施，是城市现代化的重要内容，是改善生态环境和提高广大人民群众生活质量的公益事业，必须加强城市生态环境建设，创造良好的人居环境。为此必须大力开展城市生态建设，扩大城市绿地面积，防治城市工业污染，改善人居环境质量，按照以人为本和可持续发展的原则，促进社会、经济与环境的协调发展，把城市建设成经济快速发展，环境清洁优美，生态良性循环的城市。

参考文献：

［1］李丽萍.城市人居环境.北京：中国轻工业出版社，2001

［2］曲格平.环境保护知识读本.北京：红旗出版社，1999

［3］李敏.城市绿地系统与人居环境规划.北京：中国建筑工业出版社，1999

［4］杭州市环保局.杭州市“十五”环境保护计划.2000

［5］蒋美珍.工厂绿化技术指导.杭州：浙江科学技术出版社，1987

（原载2003年第1期，人大报刊复印资料《生态环境与保护》2003年第6期全文转载）