园林生态学-第五章-园林生态系统构建

主讲：廖飞勇中南林业科技大学园林教研室2006.9E-mail:[e-mail]第二节园林生态系统构建一构建的基本生态学原理1主导因子原理主导因子作用：众多因子中有一个对生物起决定作用的生态因子为主导因子。通常对主导因子的分析,找出影响园林生态系统稳定的主要因子，通过对它的分析和调控来改善园林生态的状况。第二节园林生态系统构建一构建的基本生态学原理2限制性与耐性定律限制因子：限制生物生存和繁殖的关键性因子。任何一种生态因子只要接近或超过生物的耐受范围，它就会成为这种生物的限制因子。限制因子概念的主要价值是使生态学家掌握了一把研究生物与环境复杂关系的钥匙生物的存在与繁殖，要依赖与某中综合环境因子的存在，只要其中一个因子的量或质不足或过多，超过某种生物的耐性限度，则使该物种不能生存，甚至灭绝，称为耐性定律。第二节园林生态系统构建一构建的基本生态学原理3能量最低原理和物质循环原则能量是一切生态系统运转的基础，没有能量一切生态系统都会崩溃。园林生态系统中的能量仅仅依靠植物的光合作用是无法正常运转的，因而系统要达到设计者的意图，必须依靠外界能量来支持，而能量的支持需要大量的人力、物力和财力，要以最低的代价达到目的，必须遵循能量最低原理。第二节园林生态系统构建一构建的基本生态学原理4生态位与生物互补原理生态位－－有机体在环境中占据的地位；生物互补原理：在环境中如果一个物种消失，则其生态位则被其它物种所占据。在一个稳定的环境中，如果物种能够共存，则物种之间的生态位不同，同时不同种之间对资源的利用不同且互补。第二节园林生态系统构建一构建的基本生态学原理5种群密度与物种相互作用种群内部之间个体之间的相互作用（主要是竞争，也有协作）来调节种群密度，动物个体主要是通过竞争食物，而植物个体主要是通过争夺光、生存空间、养分元素等方式来达到种群密度的目的。不同物种之间的相互作用对于系统的稳定性相当重要。一个良好的系统的稳定依赖于不同物种之间的相互作用，如白蚁取食树皮，本身是不能消化木质素，而与白蚁共生的鞭毛虫则可分泌消化木素质的酶液，将木质素消化为糖类，供白蚁利用。第二节园林生态系统构建一构建的基本生态学原理6边缘效应与干扰原理在生态系统的边缘地段生物种类往往是比较多的，主要原因是由于边缘地带具有许多独特的生态位，对于一些几种栖息地才能生存的物种在边缘地带能很好的生存下来。干扰如果过强则会引起生态系统的退化，过弱则对于生态系统没有什么影响。因而中等度干扰则可形成大量的边缘生态位，丰富物种群落，增加物种数量。园林中的人为干扰是非常多的，特别是将植物修剪成形中人为干扰的程度则非常强。一年之中往往要修剪多次。我们应用边缘效应与干扰原理，则可一方面达到我们的形态要求，又可增加物种的种类。第二节园林生态系统构建一构建的基本生态学原理7生态演替原理生态演替是生态系统时间结构的体现。随着时间的变化，物种组成和个体形态都发生显著的变化，使得原则良好的景观的质量发生明显的变化，其中有些是有益的，而有些是不利的。对于这些变化，我们作为园林设计者必须考虑到这个基本原理，使我们的景观质量越变越好，经得起生态系统时间结构的变化。第二节园林生态系统构建一构建的基本生态学原理8生物多样性原则多物种一般情况下有利于群落的稳定，同时整个系统的观赏性也更加多样。但这种生物多样性是以本地物种为前提，如果是外来入侵种，则对整个生态系统的稳定性更加不利，反过来会使系统物种减少，稳定性下降，甚至会引起个生态系统的破坏或崩溃。一个优秀的园林设计，如果能遵循生物多样性原则，则能做到四季有花、群落类型多样、具有不同美观的景观能吸引大量的游人。第二节园林生态系统构建一构建的基本生态学原理9食物链与食物网原则食物链与食物网原则主要考虑对当地一些观赏性很强且濒危的物种的保存和合适小生境的营造；在增加群落物种数量和多样性方面也是一个很有效的措施。当然食物链与食物网往往相当复杂，要营造好一个好的网络就必须对不同生物在整个食物网中所起的作用十分了解，才能在营造良好环境的同时才能将增加一些有益的植物和动物种类。第二节园林生态系统构建二构建时应遵循的基本原则①生态学原则是指在配置过程中必须符合生态学的基本原理，使地被植物生长更好，更能发挥其效益。②美学原则园林中十分强调给人以美的感受，在植物配置时考虑到统一、均衡、韵律、协调的原则，但同时也必须以使人健康和与环境相协调为前提。③系统学原则对于地被植物的应用必须当作园林生态系统中的一个组成成分来考虑，使得地被植物的应用更加合理、科学。④社会经济技术原则以最小经济投入来获得最大的回报是社会经济技术的总原则。具体包括技术可操作原则、社会可接受原则、无害化原则、最小风险原则、效益原则和可持续发展原则。第二节园林生态系统构建三园林植物的生态配置1园林植物配置的定义指运用生态学原理和艺术原理，充分利用植物素材在园林中创造出各种不同空间、艺术效果和适宜人居室外环境的活动。也就是在了解每一种园林植物的生物学特性和生态习性的基础上，模拟自然群落设计出与园林规划设计思想、立意相一致的各种空间，创造不同的氛围。它是融科学与艺术于一体的应用型学科，它既是一门意境营造艺术、视觉造型艺术；同时又是一门应用科学。一方面它创造现实生活的环境,另一方面它又反映意识形态以及表达强烈的情感，满足人们精神方面的需要。第二节园林生态系统构建三园林植物的生态配置2园林植物配置的作用①对人的身心调节作用首先，植物有其优美的形态、动人的线条、绚丽的色彩、怡人的芳香、诗画般的风韵，这些本身就是一种景观，同时与其它园林素材协调的结合，创造出的是一种人与自然融为一体的自然景观。久居都市的人们在紧张、快节奏生活之余，迫切需要回归自然、放松身体以及精神上的调节，植物景观则是最有效的解决方法，当人们置身于丰富的植物景观之中，会顿时有“返璞归真”的感觉，曾经有人把树林比作教堂，这是说人们可以在自然的植物景观中释放自我最本质的一面，得到与自然最虔诚的交流，从而达到精神上最崇高的升华。另外，国内外学者对空气负离子的研究表明，有些植物能产生大量负离子，空气中负离子的含量是影响空气质量的重要因素，这点对人的身心健康是非常有益的。第二节园林生态系统构建三园林植物的生态配置2园林植物配置的作用②植物可以更加突出、体现园林景观园林素材中建筑、水体、园路一旦建成只能用文字来体现其意境或立意，配上植物则可让其更充实饱满或鲜活起来。如颐和园昆明湖边的知春亭，用了早春展叶的垂柳之后体现了知春的意境，若换一种展叶晚的植物，意境就变了；幽静的水体周围布置深绿色的密林、草坪之后倍感恬静和怡然自得；纪念碑的周围种上整齐的柏类植物就有了肃然起敬的气氛；公园的入口花坛紧簇，就增添了欢快活跃。第二节园林生态系统构建三园林植物的生态配置2园林植物配置的作用③植物可以软化硬质景观、丰富景观层次建筑物（构筑物）的基角布置各种合适的植物之后，生硬的建筑棱角顿时被遮挡住，使得建筑物与地面有了一个过渡的空间，让人感觉其不再是一个单调的、突兀的建筑物，而是融入了空间场所。现代最伟大的建筑师奈特曾经倡导“建筑应该是从地底下生长出来的”，要达到这一点，除了建筑师自身对场所精神的领悟外，基础种植是必不可少的。植物的色彩可以调和建筑物的色彩，形体也可以衬托建筑物的形体和体量，特别是在太阳光的照射下，植物的斑驳光影投射在建筑物的墙面上，使得建筑物有了明与暗、虚与实的对比，顿显生动和迷人。第二节园林生态系统构建三园林植物的生态配置2园林植物配置的作用④植物景观的实用性乔木有浓荫，在严严夏日给人们提供荫凉。人行道路两旁、居住区、公园、广场等行人所到之处树木和浓荫让夏日室外的人们有舒适的空间，行道树形成的夹景和树木本身又构成景观。藤本植物与花架结合同样给市民提供了可坐的凉爽的休息空间。第二节园林生态系统构建三园林植物的生态配置3园林植物对环境的生态适应园林植物对环境的生态适应包括两个方面的含义:一方面园林植物首先要适应生存的环境,才能保证园林植物的生长发育和景观效果的发挥;另一方面,对于特定环境应选择相应的园林植物,即在该环境下进行正常生长发育的园林植物,不管是自然适应还是经过人为辅助设计.第二节园林生态系统构建三园林植物的生态配置3园林植物对环境的生态适应①园林植物对环境的适应园林植物的正常生长发育，最主要的生长环境包括太阳辐射、水分、温度、土壤、大气等。这些因子对于园林植物的影响在《园林生态系统的自然环境》中有详细的论述。所有生态因子中存在一个或两个主导因子，考虑园林植物的适应性是有所侧重。但各个因子对植物的影响并不是孤立的，而是相互联系又相互制约的，因而在考虑主导因子的同时，必须兼顾所有生态因子。同时，园林植物对环境的适应性还应考虑生物因素和人为影响。第二节园林生态系统构建三园林植物的生态配置3园林植物对环境的生态适应①园林植物对环境的适应在所有植物对环境的适应中乡土植物具有得天独厚的条件。它们是是经过长期进化和自然选择所保留下来的，具有较好的适应性，因而应优先考虑。而且它们不会对当地生态系统造成很大的波动或造成生态灾难。在引进外来物种时，必须经过小范围的栽培实验并确认不存在生态风险时再使用。第二节园林生态系统构建三园林植物的生态配置3园林植物对环境的生态适应②环境对植物的选择虽然在局部小气候中我们可以创造出与周围环境不一致的环境来满足植物生长的需求，但是对于大面积和在露天环境下是不合适的，而且运行成本太高，与生态学的思想不相符合。因而在园林植物的配置中应根据环境的不同来选择植物。如在水体边应考虑的是耐水湿的植物；而在城市道路两边的行道树应考虑它们的分枝高度在2米以上、耐干旱、耐瘠薄等；盐碱化土壤则考虑植物的耐盐碱性等。第二节园林生态系统构建三园林植物的生态配置3园林植物对环境的生态适应③园林植物与环境适应的相互性园要植物与环境之间的关系是相互的。一方面，植物的选择必须依靠环境，也就是依据环境来选择植物。园林植物对环境的适应能力有一定的范围，而且在环境的压力下，植物的这种适应能力也能不断调整。因为植物的基础生态位总是比现实生态位要宽；而且经过人为的抗性锻炼，可大幅度提高植物的适应性。另一方面，环境也在不断地发生变化。这种变化有些是由于植物引起的。如自然群落中的演替则是植物在生长过程中不断改变环境而引起的植物的不断被替代的过程。当然，如果在人为的影响环境的变化则更加剧烈，也可能朝着好和坏的两个方面发展。第二节园林生态系统构建三园林植物的生态配置5园林植物的引种及利用世界园林的发展，除了利用本地的乡土植物以外，很大程度得益于植物的引种和利用，特别是从我国的植物的引种，使得世界园林的发展更加迅速。①引种的基本原则植物安全性原则植物的引种首先应注重生物安全性，由于生态入侵给我国造成的损失在574亿元以上。生态学原理引种植物的原产地和目的地的气候、土壤、水质及其在当地食物链和食物网中的作用基本相似。美学原理注重观赏价值高和具有潜在开发价值的植物生物多样性原理在满足前面几项的条件下，尽可能引进不同种的植物，以丰富当地物种数量，同时在进行植物配置时也有多种选择。第二节园林生态系统构建三园林植物的生态配置5园林植物的引种及利用园林植物引种及利用过程中，除了注意上面提到的几点外，具体应用时应与乡土植物配合使用，以增加系统的稳定性，也不利于病虫害的爆发和成灾。同时由于有乡土植物的间隔，即使成灾面积也只会中小片的，便于防治和降低为害。在间种过程中，也能使引进的植物与乡土植物之间逐渐形成一些联系，特别是建立新的食物链和食物网，使引进植物逐渐本土化，使系统逐渐稳定。第二节园林生态系统构建四动物种群的引进和利用1园林动物群落的特点①种类和数量较少;②种群与自然生态系统中相比差异较大;③多以一些小型的动物为主,大型动物几乎没有;④食性多为植食性和杂食性的动物为主;⑤鸟类种类较少;⑥以动物和植物构成的食物链和食物网关系较简单;⑦受人为影响很大;第二节园林生态系统构建四动物种群的引进和利用2园林动物群落的引进和利用基本原则:安全性原则引进首先应注重生物安全性，由于生态入侵给当地物种造