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小城镇园林绿化总量控制研究

2016-02-26 11:32:43中国景观招标网

  运用生态要素阈值法进行园林总量控制的基本步骤:①选择若干对小城镇生态系统影响最大的生态要素,如碳氧平衡、营养物质供求、水资源利用等关系,运用能量守恒与物质循环的原理,分别求出各个生态要素在系统平衡状态时的阈值,作为生态绿地规划指标的最小极限值;②分析各单因素方法求出的需求阈值,进行相互间的生态相关因素分析,求出公共解或满意近似解,作为园林绿地系统规划时确定总量控制指标的计算依据;③将算出的园林绿地总量指标,按照不同植物群落的绿地类型进行分配,依次求出各类绿地在规划区内所需占用的土地面积(农田与森林光合作用的等效系数取0.2);④根据所求出的各类园林绿地的规划指标总量值,结合小城镇用地发展的空间要求进行布局,用景观生态规划的方法逐一落实到具体地块;⑤在规划执行和管理的过程中,综合运用行政和市场的手段进行宏观的调控,力求使小城镇园林绿地总量大致保持在系统平衡的阈值之上,并处于相对比较稳定的动态变化之中。

  2人口承载力分析土地资源人口承载力是在一定生产条件下土地资源的生产能力和一定生活水平下所承载的人口限度,土地承载力具有四个要素:生产条件土地生产力、人的生活水平和被承载人口的限度。土地承载人口的限度与土地生产力成正比,与人口生活水平成反比,而土地生产力又是由生产条件决定的。

  人口承载力是生态系统自身生产的食物能量所能供养的最大人口数。由于生态系统是一个开放系统,与外界有物质和能量的交换,它实际的人口承载量会随着这种交换而发生改变。把这种实际供养的人口数称为“人口容量”。如果有外界食物能量的输入,则一个生态系统的人口容量可以超过其人口承载力;反之,如果必须输出食物能量,则其人口容量就要小于人口承载力。

  对于一个特定的小城镇地区来说,从区域规划的角度,应当尽量把它作为食物能量封闭系统来处理比较好;这样不仅有利于合理控制小城镇人口容量和空间分配,而且有利于维护区域生态系统的持续自生、平衡发展。这样,对于一个封闭的生态系统,其人口承载力的计算公式如下:1,2,I;=1,2,的人口承载力;Xi表示平均每人每年对第i种植物性食物需要量;Y/表示平均每人每年对第/种动物性食物需要量;N/i表示与生态系统有关的数量第种动物性食物对第i种植物性食物需要量,即饲料转化率;Sm表示生态系统中人类可利用的土地资源面积;Pi表示第i种植物性作物的单产。

  3碳氧平衡分析在小城镇生态系统的各个组成部分之间,不断进行着物质循环。碳、氢氧氮、磷、硫是构成生命有机体的主要元素,也是自然界中的主要元素。这些物质的循环是生态系统中基本的物质循环,其中碳氧平衡是影响最大的一对因子。因为绿色植物在光合作用中,吸收二氧化碳和释放氧气的过程是同时进行的。

  在小城镇园林规划中,空气的碳氧平衡是在不断调整园林绿色植物和各种耗氧关系基础上进行的。其平衡能力的大小对区域发展的可持续性有潜在影响。研究二氧化碳与氧的消耗与供应关系及分配特征,有助于通过园林绿地系统规划,保证近地大气层中耗氧与制氧因子的良性循环。

  小城镇耗氧量主要指燃烧耗氧量,包括煤天然气,此外还有人呼吸和排泄物(生化物)等。不同成分其耗氧量不同,计算方法如下:各种煤炭燃烧,设1kg煤炭平均含碳量为0.8kg,不考虑其他成分的氧化量,则为C+ 2消耗量为煤炭量X3左(12<0.8)=燃煤量X213;液化石油气,主要成分为丙烷,反应式为C3H8+523C2+4BO,则2消耗量=液化石油气量X呼吸耗2量,只考虑人呼吸耗量,按日消耗800g,则2消耗量=总人口X④生物化学耗2,按每人每日生化耗氧平均4Cg,则2消耗量为总人口K小城镇氧气的供应大部分来源于镇域内以园林为主的绿色植物,小城镇各种森林和农田主要按照等效功能计算其供氧量:等效森林面积为等效制氧功能的阔叶林面积;计算绿地制氧参数是按1hm2阔叶林在生长期每日释放氧气70kg,按绿地形式分类,按各种绿地面积制氧与阔叶林级差对比,折算成等效光合作用的阔叶林制氧面积(等效森林面积法);小城镇绿地系统各种绿地年制氧总量=每公顷年供氧量X等效森林面积。

  4水资源供需平衡分析在我国不同小城镇地区,水资源供应情况不一样,南方小城镇比北方水资源丰富,东部小城镇比西部水资源丰富。在华北地区水资源比较紧张,水资源供应是小城镇发展的一个重要制约因素。

  小城镇水资源主要分为地表水和地下水资源两种。地下水资源供给主要为降雨入渗补给、地下水侧向径流流入和井灌入渗补给三种形式。

  即:地下水资源总量=Q降+Q侧+Q井。(2)降雨入渗补给量降雨入渗补给量计算模型:(km2);a表示降水入渗补给系数。

  地下水侧向径流流入量地下水侧向径流流入量计算模型:断面平均水力坡度;H表示含水层平均厚度(m);L表示计算面长度(m);t表示计算时段(d)。

  井灌入渗补给量井灌入渗补给量计算模型:小城镇与城市用水结构不同,从河北省沙流河镇、辛兴镇段芦头镇等10个小城镇水资源使用情况看,农业灌溉用水量最大,占全镇总用水量的90%以上。结合农业结构调整,北方部分小城镇农民改种耗水量比较小的农作物。随着农业科技发展和粮食市场的完善,小城镇可以置换出耕地,退耕还林,发展小城镇园林业,一方面解决了水资源供应紧张的问题,另一方面还可以美化小城镇生态环境,同时带来经济和社会效益。

  5园林绿化总量控制模型小城镇生态系统是一个复杂的动态复合生态系统,通过各种生态要素的相互作用维护生态系统的平衡。园林绿地规划的总量可以利用生态要素阈值法求解。生态要素阈值法就是根据生态系统维持平衡的阈值原理,对生态系统进行园林绿化总量控制,以达到生态系统平衡,以及可持续发展,实现人类与自然的和谐地生存与发展。

  结合小城镇实际和发展水平,在建立园林绿化总量控制数学模型时主要可以从人口承载力、碳氧平衡园林绿化总量控制数学模型可表示为:注:算子定义为简单乘法其中,A为系统关系矩阵,X为结构变量,n/,n;分别为生态位因子的上下限控制量。是某种算子,它将结构变量X通过某种关系A映射为一种新的生态位向量Y=AX,使得Y在某一现实生态位空间N内。这里A和N都是随着时间而变化的,我们的目标就是要在现实生态位N内不断改进和协调系统关系A至某一较理想的程度:Opt.F,使得其效益为决策者满意,而又实现系统机会和风险的生态平衡。

  当然,对不同的小城镇,其园林绿化总量控制模型的控制因素不一样。经济发达的小城镇,居民收入高,其粮食依赖镇外供应,这样小城镇人口承载力加,可以腾出土地用于园林建设;北方或西部地区小城镇水资源紧张,从水资源供应方面可以考虑退耕还林;工业发达的小城镇,一般其工业污染比较严重,耗氧量大,二氧化碳排放量大,空气污染与碳氧平衡成为小城镇生态系统的关键因素,需要加大环保林建设。

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