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生态环境·植保

城市园林景观低碳设计与碳汇提升策略分析

  • 王楚君 1 ,
  • 孙延军 2
展开
  • 1. 深圳翰博设计股份有限公司,广东 深圳 518000
  • 2. 广东生态工程职业学院,广东 广州 510000
孙延军(1979—),男,河北衡水人,教授级高级工程师,从事城市生态与林业研究。

王楚君(1990—),女,广东惠州人,从事园林景观设计研究。

Copy editor: 吴思文

收稿日期: 2024-10-08

  网络出版日期: 2025-08-14

Analysis of low-carbon design and carbon sink enhancement strategies for urban garden landscape

  • WANG Chujun 1 ,
  • SUN Yanjun 2
Expand
  • 1. Hope Design Co. , Ltd. , Shenzhen 518000, China
  • 2. Guangdong Eco-Engineering Polytechnic, Guangzhou 510000, China

Received date: 2024-10-08

  Online published: 2025-08-14

摘要

本文探讨了城市园林景观低碳设计的理念及原则,并提出景观碳汇提升策略。景观低碳设计方面,主要从生命周期、生态学途径、园林植物景观设计中的应用3个方面展开,其中基于生命周期的低碳设计理念,需在园林景观设计与建设的完整周期内全面贯彻低碳原则,力求项目的全阶段达成低碳化目标;生态学途径下的低碳园林规划建设侧重于利用自然生态系统的功能实现低碳目标,包括扩大城市绿色空间规模、优化绿色空间布局等策略;低碳理念在园林植物景观设计中的应用原则包括利用现有地形造景、配置乡土植物等,渗入方法包括选择适宜的植物种类、优化植物配置方式、提高养护水平等。碳汇提升策略方面,通过增加城市绿量与合理规划景观布局、选择合适的固碳植物与优化植物配置等策略,有效提升了园林景观的生态效益、经济效益。本文为城市可持续发展和园林景观碳汇提升提供参考。

本文引用格式

王楚君 , 孙延军 . 城市园林景观低碳设计与碳汇提升策略分析[J]. 安徽农学通报, 2025 , 31(15) : 56 -59 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.15.014

Abstract

The concepts and principles of low-carbon design for urban garden landscapes were explored, and strategies for enhancing landscape carbon sinks were proposed. In terms of low-carbon landscape design, it mainly unfolds from three aspects: life cycle, ecological approaches, and application in garden plant landscape design. Among them, the low-carbon design concept based on the life cycle requires the comprehensive implementation of low-carbon principles throughout the entire cycle of landscape design and construction, striving to achieve low-carbon goals in all stages of the project. Low-carbon garden planning and construction under the ecological approach focuses on achieving low-carbon goals by utilizing the functions of natural ecosystems, including strategies such as expanding the scale of urban green spaces and optimizing the layout of green spaces. The application principles of the low-carbon concept in the design of garden plant landscapes include creating scenes by utilizing existing terrain and configuring native plants, etc. The infiltration methods include selecting appropriate plant species, optimizing plant configuration methods, and improving maintenance levels, etc. In terms of carbon sink enhancement strategies, by increasing the green volume of the city, rationally planning the landscape layout, choosing appropriate carbon-sequestration plants and optimizing the plant configuration, the ecological and economic benefits of the garden landscape have been effectively enhanced. This article provides a reference for the sustainable development of cities and the improvement of carbon sinks in garden landscapes.

随着人们生态环境保护意识的增强,城市园林景观设计成为实现绿色低碳发展目标的重要途径之一。园林植物是园林景观设计的重要组成部分,其对提升园林景观的美学价值、生态价值具有重要作用[1]。目前,城市化的加速和气候变暖的加剧给城市生态环境带来挑战。城市热岛效应导致局部区域温度上升,进而引发高温热浪、干旱和洪涝等灾害[2]。城市化进程中的植被变化,包括初始植被地上碳损失和植被地上碳储量的变化,均对生态环境产生了一定影响[3]。采用城市园林景观低碳设计理念和设计策略,能够美化城市环境,提升居民生活环境,有效增强了生态系统的碳汇能力,促进城市环境改善。通过合理的园林布局、植物配置、水资源管理等,可有效提升城市绿地的碳汇功能,进而在提供休闲娱乐空间、增加生物多样性、减缓全球气候变暖等方面发挥重要作用[4-5]
城市园林景观设计在降碳增汇方面已开展较多探索,主要集中在低碳植物景观设计、低碳景观营造标准、屋顶绿化低碳景观潜力、城市绿地系统的作用、节约型园林建设模式等方面。栗翰江[6]提出优选固碳释氧树种、健全植物配置方式、应用节水植被和耐旱树种等低碳园林景观设计策略,其有助于引导居民形成低碳生活方式。钟乐等[7]探讨了风景园林建设中低碳理念的实践途径,提出强化政策引导和科普宣教作用,构建以低碳理念为指导的城乡绿色空间体系。张绿水等[8]研究提出了节约型园林的建设模式,通过选择固碳能力强的园林植物、科学进行植物配置和积极拓展绿化用地等途径增加碳汇。董鑫等[9]探索了城市人工生态系统屋顶绿化系统内部碳循环机制,量化减碳增汇路径的绩效潜力。因此,深入研究城市园林景观低碳设计与碳汇提升,对于推动城市可持续发展、实现“碳达峰”和“碳中和”目标具有重要意义。本文探讨了城市园林景观低碳设计理念及原则,并提出景观碳汇提升策略,为城市园林景观低碳设计提供参考。

1 城市园林生态系统固碳增汇作用

园林生态系统是城市绿地系统的核心组成部分,其在低碳城市建设中扮演着重要角色。城市绿地系统通过植物的光合作用吸收二氧化碳并释放氧气,有助于减少大气中的温室气体浓度[10]。城市绿地的固碳释氧能力对于改善城市环境质量具有重要作用[11]。城市绿地能够通过蒸腾作用降低地表温度,缓解城市热岛效应,提高城市的舒适度和居住质量,通过提供遮阴和降低周围环境温度,减少建筑物的冷却需求,从而减少能源消耗和碳排放[10]。城市绿地系统规划建设,如城市绿色网络布局、构建绿道和生态廊道、发展城市立体绿化等,有助于优化城市绿色空间布局,提高城市的生态服务功能[12]。因此,加强城市绿地系统的建设和管理,是实现低碳城市发展的重要途径之一。

2 城市园林景观低碳设计理念及原则

2.1 基于生命周期的低碳设计理念

根据生命周期的低碳设计理念,需在园林景观设计与建设的完整周期内全面贯彻低碳原则,力求项目的规划阶段、设计阶段、施工阶段直至维护管理阶段均达成低碳化目标。优先挑选低碳材料,从源头上减少碳排放;积极采用节能技术,以减少能源消耗;着力优化能源使用效率,使其得到更合理地利用;采取有效措施减少废弃物的产生量,并优化废弃物的处理方式。通过实施上述低碳设计策略,一定程度上能够降低园林景观建设对环境造成的负面影响,实现园林景观的生态效益、经济效益提升,促进生态系统的稳定与可持续发展[13]

2.2 生态学途径下的低碳设计理念

生态学途径下的低碳园林规划建设侧重于利用自然生态系统的功能实现低碳目标,包括扩大城市绿色空间规模、优化绿色空间布局、应用高固碳功能性植物、采用近自然园林建造手法、综合利用水资源及引导低碳生活方式等策略[8]。通过这些措施,有助于提升城市的生态环境质量,促进生态恢复和生物多样性保护,增强城市对气候变化的适应能力。

2.3 低碳理念在园林植物景观设计中的应用原则及渗入方法

低碳理念在园林植物景观设计中的应用原则包括充分利用现有地形造景、配置乡土植物、合理设置灌溉设施、适度修剪和合理养护等[10]。渗入方法包括选择适宜的植物种类、优化植物配置方式、提高养护水平以及利用植物的直接和间接低碳效应等[14]。通过这些方法的应用,可有效提升园林植物景观的低碳效果,保持其美学价值和生态功能,为城市居民提供更加健康、舒适的生活环境。

3 城市园林景观碳汇提升策略

在景观设计中充分考虑植物种类、立地环境、配置方式、养护方式以及面积规模等因素,通过增加绿量、优化植物配置、减少硬景工程、优选本地低碳材料、选择中幼龄苗木等措施,提升城市绿地的生态效益[14-16]。此外,采用高固碳地被植物模式,充分利用自然地形塑造景观,提高植物的固碳能力与施工质量,推进园林绿化废弃物资源化利用[17]。开展城市绿地建设全生命周期碳计量,以近自然方式营建和管养城市绿地,减少全过程的碳排放。

3.1 增加城市绿量与合理规划景观布局

在城市绿地建设中,增加绿量和改善景观布局是提升碳汇能力的重要手段。首先,通过发展屋顶花园、垂直绿化、附属绿地等措施增加城市绿化面积,提高城市绿化率。其次,优化绿地空间布局,采用多尺度的绿地系统设计,发挥植被的最大生态效益。付士磊等[18]提出了“氧源绿地”“碳源绿地”“近源绿地”的构建方法,完善了城市绿地的固碳功能;王敏等[19]研究表明,通过精细化管控城市绿地空间特征,如总体规模特征、分布格局特征、几何形态特征等,可以有效提升城市绿地的碳汇效能。

3.2 选择合适的固碳植物与优化植物配置

选择合适的固碳植物是提升城市绿地碳汇能力的关键。首先,根据植物的固碳能力、环境适应能力,选择多样化的植物种类[20]。其次,采用乔—灌—草复合层次结构的植物配置方式,可以有效提升绿地的碳汇量。王晶懋等[16]通过i-Tree软件筛选出高固碳型植物种类,并在具体实践中总结出适用于公园绿地和居住区绿地的高固碳型灌丛—地被型、地被型植物群落设计模式,可通过建立数字化平台对植物群落的碳汇效益进行持续智能监测,不断优化植物种植设计方案。

4 结论与展望

城市园林绿地建设、维护和管理过程中会产生大量的CO2。从建设阶段的大型机械作业、材料运输与加工,到维护管理过程中的灌溉、施肥、修剪等环节,均伴随着能源消耗与碳排放。在这一全生命周期内实现碳排放的有效削减,是当前城市园林发展的重要挑战之一[21]。植物景观的碳效应需进行科学严谨的评估,以平衡和协调植物景观的多种功能。在低碳园林景观设计中,通过选择合适的节能环保低碳材料、合理配置园林植物、优化多维绿化空间等措施,有助于充分发挥植物景观的综合效益,实现碳排放的有效减少和生态环境的改善。
低碳设计理念为园林景观规划设计带来了新的发展机遇。通过建立植物群落—土壤下垫面—固碳效能之间的生态联系,从增加有机物输入和保持土壤有机碳稳定两方面提升土壤固碳能力[22]。王洪成等[23]采用企业与土地所有者协作管理运营的模式,将天津市低碳创意花园打造成集科研、教育、科普展示等于一体的综合性基地。这种创新的管理运营模式为城市公园的发展提供了新的思路。昆明市瑞鼎城爱琴海屋顶花园设计,遵循低碳理念,通过雨水循环、滴灌结合喷灌、中水循环技术等手段,实现了水资源的高效利用,提升了城市的绿化覆盖率和生态效益[24]。通过合理的规划设计,可有效促进低碳韧性城市建设。土地利用规划会影响城市气候,通过优化城市公园系统的布局和规模,一定程度上能够缓解城市热岛效应[25]。城市通风道有助于打破城市热岛环流,帮助城郊凉爽气流渗入,提高城市内空气的流动性,增加城市绿化率,分割大面积城市空间,从而消除热岛规模效应及叠加作用[26]
制定和推广低碳园林建设的相关政策和标准,鼓励使用低碳材料、可再生能源以及废弃物的再利用,合理规划绿地布局,引导居民进行低碳生活,间接实现碳减排。在设计园林景观时,科学合理地进行植物配置,关注植物群落的净碳储量,从植物种类及特性、植物景观结构等方面进行碳汇效应评价,以指导城市低碳高效绿地建设。未来的园林设计将更加注重低碳植物种类选择与配置、自然地形塑造、绿色空间格局优化,以提高园林绿地的碳捕获能力。选择固碳能力强的园林植物、科学进行植物配置、积极拓展绿化空间是增加碳汇的重要途径。
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