基于南阳市气候类型的风景园林植物景观设计 

2018-12-03 08:34 发布

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摘 要:气候因素是地域因素中最重要的因素之一,对园林景观设计起着至关重要的作用.在分析南阳气候的基础之上,提出适合南阳地区的植物景观设计策略.同时,力求在未来能够为该区域提供更加适宜当地气候的设计依据,对未来南北气候过渡带地区的风景园林建设起到一定的参考作用.

关键词:气候;南阳;风景园林;植物景观

从古至今,风景园林的不断发展都与气候、地理特性息息相关,同时风景园林的设计也在不断地适应着气候及地理环境的变化,并不断地形成了地域性特色.譬如:古巴比伦空中花园的产生就与其湿润多雨、洪涝灾害时有发生的自然现象息息相关;伊斯兰园林水庭柱廊风格的设计理念就源自于该地区干旱炎热的气候条件;意大利闷热少风的环境形成了多台地、多喷泉的园林风格等.因此,气候是风景园林独特风格产生的重要因素之一.

风景园林其最终的目的就是给人们营造一个舒适健康的居住环境,约翰·西蒙兹曾指出,倘若规划的中心目的是为了给人或人们创造一个满足其需要的环境,那么就必须首先考虑气候[1].本文基于气候的研究角度,探索气候作用之下的园林植物景观设计,帮助设计师们从气候的角度去创造出地域性的风景园林.南阳地区具有得天独厚的气候条件,且位于河南省西南部的豫鄂陕三省交界地带,又是中原发展的重点城市之一,因此,本文以南阳地区为研究对象,分析研究具有南阳特色的植物景观设计策略,不仅让南阳本地的地域特色在风景园林当中得以更好地体现,而且可以弘扬新时代南阳地区园林设计风格.

1 南阳地区气候特征

1.1 日照特征

南阳市位于中国南北分界处,是亚热带向暖温带季风型大陆性半湿润气候过渡的地区,且四季分明、日照充裕,全年拥有220~245天的无霜期以及1897.9~2120.9小时的日照数.从拥有的太阳总辐射量来看,夏季在四个季节中最大,春季次之,接着是秋季,冬季最小.6月南阳市的天文辐射较大,晴好天气多,因此,该月份的太阳总辐射量也最大.7月该地区的天文辐射虽然最大,但由于该月份是主汛期,大部分是阴雨天气,因此,太阳总辐射量不是很大.该地区在冬季的12月,其太阳高度角最小,因此,该月份拥有最小的太阳总辐射量.

1.2 气温特征

南阳市位于中部平原地区,属于北亚热带湿润季风气候,具有明显的季风进退和四季替换的特征.冬季天气干冷,少雨雪;夏季天气炎热,降雨量较多;春季回暖较快,降雨量呈逐渐增加的趋势;秋季天气凉爽,降雨量呈逐渐下降的趋势.从时间上来看,冬季的时间最长,为110~135 天,夏季为110~120天,春秋则为55~70天,时间最短.从年平均气温来看,南阳常年为15 ℃;从月平均气温来看,7月最热为27℃,1月最冷约为1.0 ℃,年无霜期220~245天.

1.3 水环境特征

南阳周边的江河水库分布较多,拥有非常丰富的水资源,因此,是河南省最大的北方水域.其中,鸭河水库位于南阳市的北方,丹江水库位于南阳的淅川县境内,白河作为汉江的一个支流,穿过南阳市的中心与其他河流相连,整个南阳市的水资源丰富,这也是南阳市拥有湿润气候的主要原因.通过对往年该地区降水数据统计,该地区的年降水量高达703~1173 mm.

通过分析南阳市的月降水量以及年降水量数据可知,该地区降水量每年4月之后,均不断地增加,全年月降水量最高水平一般集中在6、7、8三个月,在10月之后的月降水量呈逐渐减少的趋势.根据月均降水量的多少,南阳市的降水类型可以划分为两类,4~9月由于月降水量较高,因此被划分为雨季;其余月份的月降水量较少,因此被划分为旱季,旱季的降水量仅为雨季的三分之一[2].

1.4 风环境特征

从年平均频率来看,东北风的年频率为17.63%,是南阳市的主导风向;西南风的年频率为6.53%,是南阳市第二大的风向;西北风的年频率最小,仅为1.07%.

从平均风速来看,冬、春两季在四个季节中最大,冬季为2.4 m/s,春季为2.6 m/s;平均风速最小的季节是秋季,仅为2 m/s;夏季的平均风速则处于冬、春和秋季之间[3].在春季,该地区南北暖空气和冷空气交换活动频繁,南阳市上空的西风带和副热带高压拥有相同的势力,导致春季的天气冷暖和阴晴交替,且有较多的大风天气.

2 气候与植物景观设计的关系

2.1 光照与植物景观设计

不同地区的太阳辐射影响当地的光照条件与地表温度,造成了植物的气候分区,形成特色鲜明的植物区划.因此,在进行种植设计时应首先考虑当地的光照条件,根据适地适树的原则进行合理的植物选择与配置.反过来,植物在调节太阳辐射方面也具有优越的条件,夏季茂密的树冠能够遮挡大部分的太阳辐射,而且还可以将吸收的热能通过蒸腾作用和光合作用转化或转移,营造出阴凉清新的环境;在阴冷的冬季落叶植物可提供充足的光照环境;春秋树叶发芽和变色凋落之际更是植物最美的观赏季节,同时为场所提供适量的斑驳光影.

2.2 气温与植物景观设计

温度的高低是关乎风景园林作为城市的绿色基础设施舒适度的重要标准,温度过高或者过低不仅影响人们的休闲游憩与健身娱乐,引起人的不适感,而且还会影响工作学习效率,严重时还可能会带来一定的危险.风景园林作为城市的绿肺,影响整个城市的气候冷暖和居住舒适感,其中植物要素对气温调节起主要作用.

夏季,植物通过自身对太阳辐射的遮挡与蒸腾,吸收热能,降低周围空气温度.城市绿化带除了能改善内部及附近的温度以外,还能形成一定的气压梯度,使绿化带的冷空气以一定速率向非绿化区过渡[4].有实验表明:面积大于3公顷,绿化覆盖率60%以上的绿地,能够在城市中形成以绿地为中心的低温区域,并影响周边城市温度[5].在气温较低的季节,可通过植物进行高密度的围合,阻挡严寒,起到一定保暖增温作用.

2.3 水环境与植物景观设计

在水分充足的地区,植物绿化有着强劲的蒸腾作用,它不仅能降低周围环境的温度,还能改善空气的相对湿度.同时空气湿度对地表植物覆盖率也有影响:湿润地区植物生长密集,地表覆盖率高;干旱地区植被生长稀疏,地表覆盖率低.

由于植物生长对水分及湿度有一定的要求,所以不同湿度环境适宜生长的植物有很大区别,按类型可分为水生植物、湿生植物和陆生植物等,可根据不同的湿度环境进行合理的植物种植配置,所以湿度对风景园林植物的设计有一定影响.

2.4 风环境与植物景观设计

风环境对植物的生长繁殖有一定影响,在无风的环境里,植物一般受光照影响,向上生长,而在风力强劲的地方,植物的形态往往偏向于风的盛行方向.风还是花粉、种子等传播的主要媒介,大量的植物通过风来完成授粉与繁殖,但强风会造成地表湿度降低与冬季的霜冻现象,不利于植物生长.同时植物对风有阻挡减弱与引导加强的作用,这取决于不同的植物配置形式与空间组织方式.如城市道路所列植的行道树,能形成加速气流通过的狭管效应,成为引导城市风通过的通风廊道,能有效降低城市热岛效应与城区空气污染.因此,在规划设计中应尽可能地保留坚固的抗风边界,建立有效引导空气流通的廊道,促进区域空气流动,营造舒适宜人的环境.

3 南阳气候特征下植物景观设计策略

园林植物景观主要是指为提高和改善地区或周边环境,人们在植物种植时,采取科学的种植方式等一系列行为的总称[6].园林植物景观的合理布局,能够有效地美化环境、改善恶劣气候.植物景观的设计在环境中可以被当成自然环境调节器,通过发挥植物的生态作用,对周围的环境进行调节和维护.

3.1 植物种类应用

气候条件是种植设计中首要考虑的问题,并依据适地适树的原则对植物资源进行合理的配置.在对植物种植进行设计时,应该遵守地域性原则.气候以及地理地貌是地域性的重要体现,在设计种植时,对地域生态产生重要的影响[7].

南阳是各种植物南北繁育的天然过渡带,地域内可用于小城镇绿化的乡土植物资源极其丰富,拥有植物资源1500多种,如常绿乔木有油松、华山松、马尾松、玉兰、香樟、桂花、桧柏等,落叶乔木有油桐、七叶树、梧桐、泡桐、刺槐、垂柳、楝树、楸树、香椿、榆树、金银合欢、水杉、臭椿、杜梨、栗树、君迁子、杜仲、麻栎、枣树、杨树、枸树、栾树、乌桕、辛夷、皂角树等,花灌木有栀子、月季、荆条、山茱萸、毛杜鹃、芫花、山楂、紫藤、木槿、丁香、夹竹桃、紫荆等,南阳还是全国月季之城.地被植物种类繁多,如婆婆纳、紫堇、络石、贯众、毛地黄、蛇莓、瞿麦、紫花地丁、木贼、树莓、裕丹参、桐桔梗、唐半夏等,水生植物有菖蒲、香蒲等.

根据南阳市林业局的调查,只有香樟、玉兰、桂花、垂柳等本土植物在绿化中运用的较多,其他品种的乡土植物并没有得到充分配置和运用,造成乡土植物资源浪费.可见,根据南阳气候特征,合理配置乡土植物资源,优先运用乡土植物是南阳市植物景观设计中首要解决的问题,只有这样才能形成地域性植被特色景观,而且对南阳市生态气候环境建设和生物多样性保护有着至关重要的作用.

3.2 植物种类搭配

3.2.1 常绿和落叶的搭配

常绿乔木和灌木在季相上很少会发生变化,对维持温度、湿度具有更好的效果,在冬季时能够更好地减小风速.落叶乔木和灌木作为当前各地区园林景观种植植物的主体,冬季的南阳市具有较低的气温,为更好地提高人体对环境的舒适度,需要更好地增加光照;而夏季则需要更好地发挥其遮阳、降温以及加湿的作用.因此,应该采取以下的搭配方法:

在设计综合性的大型园林景观时,将常绿乔木作为主体,巧妙地搭配灌木,从而更好地维持温度和湿度.在园林景观的外围,适当地种植常绿乔木诸如香樟和玉兰等,在道路的周围,则选择种植松柏类以及常绿灌木植物.

在将园林景观设计成游乐及运动风格时,以七叶树和楸树等为主的落叶大乔木应占较大比例,同时适当地配置小灌木,进而提高常绿量的总量,更好地发挥透明、宽敞等效果.

在设计休憩型风格的园林景观时,应搭配好常绿和落叶乔木,在西南侧,应种植诸如以泡桐和榆树等为主的落叶乔木;在东北方,则种植以雪松和香樟等为主的常绿乔木;在园林的周围,种植适宜的花灌木以及草本植物.这样的搭配方式,有助于风在夏季从西南吹入,有效地降低气温;阻止寒风在冬季从东北方吹入,有效地维持热量,使人们在户外进行活动时确保其舒适性.

3.2.2 乔、灌、草多层搭配

南阳市当前的植物绿化群落主要有大面积的纯草坪、纯针叶以及落叶乔木群落等,在空间上,很难实现绿色增加和保护环境的作用,且未能形成错落有致的层次,进而导致呆板的景观构图.在当前的群落中很少种植开花的灌木,季节间的色彩变化不明显,导致种植布局呆板.在平面上,由于群落疏密布局不合理,导致南阳市很难形成绚烂多彩的景观画面.

南阳市在选择和配置城市绿化树种的过程中,未能考虑绿化树种在生物、生态学具有的特性以及在保护环境中的作用.因此,南阳市在之后配置城市绿化植物时,应该按照最佳的配置标准,即按7∶2∶1的绿乔木、灌木和草进行配置.乔木的种植能够有效地提高叶面积指数,实现园林绿量的增加,同时还能够维持该地区的微气候;灌木能够有效地对该地区的风速和地面蒸腾作用进行调节;草坪则具有护坡和绿化等作用.同时,南阳市还应该对园林景观的林缘线进行适当地增加,在夏季能够有效地降温,在冬季能够更好地保温增湿.

3.3 植物种植方式

植物作为风景园林的组成部分,在设计中我们应注意选择合适的种植方式,因为不同的绿化形式对气候的影响不同.它不仅能给人提供赏心悦目的园林景观,还能通过自身的光合作用、蒸腾作用、遮阴作用等改善局地小气候,甚至净化空气、降低空气污染、促进大气碳循环.总之,植物通过以下多种方式缓和气候问题:能够吸收二氧化碳而释放氧气,同时又通过蒸腾作用将地表水变成水分子释放到空气中,增加空气湿度;植物的不同分布能引起区域的热辐射与温度变化,进而引起空气流动,形成风,其本身又具有防风固沙的屏障作用;提供遮阳,减少太阳辐射和降温;吸收、吸附、固定有害气体与悬浮颗粒物等.

南阳市的气候具有夏热冬冷的特点,因此,夏季遮阴和冬季采光容易受到植物种植方式等因素的影响.在实际生活中,常可以看到这样一种现象,在设有一排树池座椅的广场中,座椅的旁边通常种有茂密树冠的乔木,然而在夏季,座椅只有在接近正午时分才处于树木投射的阴影之下,座椅在其余大部分的时间都处于夏季的烈日中,植物种植位置的不合理使得植物夏季遮阴的作用不能有效地发挥.为了有效地发挥植物夏季遮阴的作用,在种植植物时应结合阳光在夏季阴影投射的规律,合理地设置种植的间距,通过种植多排的树阵避免单排树池无法发挥植物夏季遮阴作用;或通过将植物种植在夏季阳光入射的方向,提高夏季遮阴的效果,更好地为人们提供凉爽舒适的生活环境.

另外,通过合理地对建筑以及活动场地周围植物进行配置,能够有效地发挥其在夏季遮阴和冬季采光中的作用.秋季植物的树叶正处于变色凋落之际,不仅是观赏植物的最佳时期,也能为周边的活动场所提供遮阴光影.

4 结语

基于园林植物景观设计,研究了气候因素对植物景观设计的影响,总结出园林植物景观设计的策略,对未来南阳地区甚至其他地区园林景观设计有着重要的意义,同时满足了当代人生活水平的不断提高对园林规划设计的需求,丰富了园林景观设计的深度和合理性,创造具有地域特色的园林景观,并通过安全美观合理舒适的园林景观促进适应气候的园林工作的开展.

参 考 文 献

[1] 约翰·西蒙兹.景观设计学:场地规划与设计手册[M].朱强,俞孔坚,等译.北京:中国建筑工业出版社,2009:19.

[2] 段汝意.南阳市降水量及降水变化趋势分析[J].中国新技术新产品,2017(12):114-115.

[3] 温洛,陈建新,陈燕.南阳市主导风向及风速分布[J].河南气象,2004(3):22-23.

[4] 王绍增,李敏.城市开敞空间规划的生态机理研究[J].中国园林,2001(4):68-71.

[5] 李延明.北京城市园林绿化生态效益的研究[J].城市管理与科技,1999(1):24-27.

[6] 蒋中秋.城市中的绿化环境[D].武汉:武汉理工大学,2002.

[7] 石俊魁.基于气候视角的新疆风景园林设计策略与方法研究[D].北京:北京林业大学,2013.

基金项目:南阳师院校级项目(QN2017045)

作者简介:王 冰(1990— ),女,河南南阳人,助教,主要从事园林规划方面的研究.

中图分类号: S 731.3
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