四川农业大学2022年857园林生态学真题
一、名词解释(每题5分)1、群落演替:
一定地域的植物群落发生变化形成其他植物群落,被其他植物群落类型所取代的过程,就称为群落演替。
2、杀菌素:
高等植物体内含有的对病原菌有杀害作用的化学物质,很多的植物都有着杀菌素,对于空气中的细菌有很大的杀伤力。
3、生物地球化学循环:
是指生态系统内化学物质的交换,其主要特征是参与循环的大部分营养元素常限于某一特定生态系统内部,被充分的保持和累积,只有少量营养元素向地球化学循环迁移,是生态系统内部生物组分与物理环境之间连续的、循环的物质交换。
4、植物修复:
是以植物能够忍耐和超量积累某种或某些化学元素的理论为基础,通过植物及其共存微生物体系清除环境中污染物的一种环境污染治理技术。
5、生态幅:
每个物种对生态因子适应范围的大小称为生态幅,这主要决定于各物种的遗传特性。
6、生态系统服务:
是指生态系统通过其生态过程,提供给人类维持生命和社会经济发展所需的产品和服务。
7、生态对策:
是指生物进化而形成的适应环境的对策或策略,又称生活史对策。
8、水体富营养化:
是指水中氮磷钾等营养物质过多,致使水中的浮游生物(主要是藻类)过度繁殖。
9、乡土植物:
在没有人为影响下,一个地区或生态系统自然发生、生长的植物叫做乡土植物。
10、景观异质性:
是指景观中景观要素在属性、结构、形态和空间关系等方面的变异程度,是由景观要素类型的数量、景观要素构型、景观要素的分布和空间相互关系等决定的。
二、简答题(每题10分)
1、简述园林植物对水分的调节作用
一增加空气湿度
城市园林植物具有很好的增加空气湿度的效应,这主要是因为园林植物特别是园林树木具有较强的遮阳庇荫,降低风速的作用,同时还有很强的蒸腾作用,从而增加空气湿度。
二涵养水源,保持水土(植物保护水土的作用机理)
①林冠截留:林冠截留降水,能够减弱雨水对地表的冲刷,减少水土流失,避免土壤孔隙阻塞,从而减少土壤径流的发生。
②地被物层吸水:降水向土壤渗透的过程中,首先接触地被物层。由枯枝落叶等构成的死地被物层铺在土壤表面,结构疏松,通气良好,表面粗糙,一方面减少了暴雨期间的地表径流,另一方面所涵养的水分在重力的作用下缓慢下渗形成地下潜流,进入河流补充地下水。
③土壤下渗:一般绿地土壤入渗量比裸露地高,这是因为绿地土壤结构好,孔隙度大,更利于下渗,绿地特别是森林土壤下渗率特别高,可减少地表流量和增加植物可利用水量,防止水土流失。
④对融雪的调节:绿地内由于园林植物的覆盖,温度变化比绿地外小,冬春季融雪比林外晚,融雪速度慢,融雪时间长,同时绿地内的土壤冻结比绿地外浅,有利于融雪水的渗透和被土壤的吸收,减弱地表径流的产生。
三净化水体
①植物的吸收、富集作用:植物可以吸收水中的溶解质,植物体对各种元素的富集浓度可达到水中浓度的几十甚至几千倍,对净化城市污水有明显的作用
②植物的代谢解毒作用:在水体自净过程中,生物体是最活跃,最积极的因素,水体的有机物反应一般都有生物体参与。
③植物对浮游藻类的竞争作用:富营养化严重的水体中,藻类疯长,水质恶化,栽种植物后,植物与浮游藻类竞争营养物质及光热条件,同时分泌抑藻类物质,破坏藻类正常的生理代谢功能,迫使藻类死亡,以防止其带来的毒素。这样可以提高水体透明度,改善水中的溶解氧含量,进一步净化水质。
2、简述城市热岛效应并分析其形成原因
城市热岛效应:由于城市大量的人工发热、建筑物和道路等高蓄热体、绿地减少、人工燃烧过程产热等因素,造成城市气温明显高于郊区气温的现象。
形成原因:
①城市下垫面的反射率比郊区小。城市绿地面积比郊区小,街道、建筑物等建筑材料的反射率比植被低。建筑物密度大,形成一个立体下垫面,太阳辐射墙壁、屋顶、路面等之间多次反射吸收,最终被反射的能量减少。
②城市下垫面建筑材料的热容量、导热率比郊区森林、草地、农田组成的下垫面要大得多,白天吸收积聚大量的辐射热,使地面温度上升,城市下垫面的温度远高于郊区,因而通过长波辐射提供给大气的热量比郊区多。
③城市大气中二氧化碳和空气污染物含量高,形成覆盖层,对地面长波辐射有强烈的吸收作用,空气逆辐射也大于郊区,减少了热量的散失。
④城市内各种燃烧过程和人类活动产生的热量可能接近甚至超过太阳的辐射热量。
⑤城市中建筑物密度,通风不良,不利于热量的扩散,加上城市地面不透水面积较大,排水系统发达,地面蒸发量小,同时植被较少,使得通过水分蒸腾、蒸发消耗热量的作用大大减小。
⑥城市热岛效应是一种中小尺度的气象现象,受大尺度天气形势的影响。当天气晴朗无云或少云,有下沉逆温时,易产生热岛效应。
⑦城市热岛效应强度还因地区而异,它与城市规模、人口密度、建筑密度、城市布局、附近的自然环境有关。其温度远远超过植被覆盖地区。在夏季导致温度过高,影响居民生活和植物正常生长发育。
措施:
1使用透水铺装,构建海绵城市
2增加城市绿地面积,增加绿地率和绿化覆盖率
3注重郊野大环境绿化,建设郊野公园,促进城市空气流动
4城市规划时合理规划建筑物的高度和密度,
5提高能源利用效率,开发清洁能源,减少污染。
3、简述城市土壤环境特征并分析其形成原因
特征:
1.土壤污染:当土壤中的有害物质含量过高,超过了土壤的自净能力时,会导致土壤自然功能失调,肥力下降,影响植物的生长和发育,或污染物在植物体内积累,通过食物链危害人类健康,称为土壤污染。
根据污染物的性质,可把土壤污染物分为物理污染物,化学污染物和生物污染物,
根据土壤污染发生类型可分为:水质污染,大气污染,固体废弃物污染,生产污染和综合污染。
2.土壤紧实:土壤紧实度是衡量土壤疏松或紧实程度的重要指标,它可用单位体积或面积土壤所能承受的重量(土壤硬度)或单位体积自然干燥土壤的质量(土壤容重)等参数表示。
①在城市地区,由于人流的践踏和车辆的碾压,土壤紧实度明显大于郊区的土壤,一般愈靠近地表紧实度愈大,
②土壤紧实度的增大,土壤的孔隙度就相应减少,导致土壤通气性下降,土壤中氧气常严重不足,对树木根系进行呼吸作用等生理活动产生极不利的影响,严重时可使根组织窒息死亡。
③同时,随着土壤紧实度的增大,机械阻抗也加大,妨碍树木根系的延伸,所以当土壤紧实度增大时,树木根系明显减少。
④城市对根系生长的限制常改变树木根系的分布特性,不少深根性的树种,变成了浅根性,多数树种的根量明显减少。这一方面会大大减少根系的有效吸收面积,从而使树木生长不良土壤紧实,另一方面,会使树木稳定性减弱,易受大风及其他城市机械因子的伤害而刮倒或撞倒。(改善措施:①往土壤中掺碎树枝,腐叶土等多孔性有机物或混入适量的粗砂粒,碎砖瓦等改善通气状况。②为减少土壤紧实对园林植物生长不良的影响,可以选择耐践踏性强的植物,例如狗牙根,结缕草。)
3.土壤贫瘠:城市绿地的植物的枯枝落叶作为垃圾而被清除运走,使土壤营养元素循环中断,同时又降低了土壤有机质的含量,城市渣土中所含养分既少且难以被植物吸收,随着渣土含量的增加,土壤可给的总养分相对减少,另外城市行道树周围铺装混泥土沥青等封闭地面,严重影响大气与土壤之间的气体交换,使土壤中缺乏氧气,不利于土壤中有机物质的分解,减少了养分的释放。
形成原因:
①城市中各种工业废水、生活污水和受到污染的地面水体,排放、渗透进土壤都会使土壤污染,重金属是主要污染物。
②大气污染,主要是大气酸沉降、工业散落物(飘尘)及汽车尾气,酸沉降可直接危害植物,加剧土壤酸化。
③城市中的固体废弃物包括工业废渣、城市垃圾和污泥。这些废弃物就地填埋,极大的改变了原自然土壤的特性。
④生产中常用的化肥、农药使用不当导致的土壤污染。长期使用化肥,这些物质在土壤中积累,从而产生土壤污染。
⑤城市地区,由于人流的践踏和车辆的碾压,土壤紧实度明显大于郊区。
4、比较城市中植被和自然植被的差别
①城市植被环境的变化:城市化进程改变了城市环境,也改变了城市植被的生境。由于受城市废弃物、建筑、城市气候条件及人为活动等影响,城市土壤的物理、化学性状与自然状况下发育成的土壤有很大的差异;
②城市植物区系成分的变化:城市植被的区系成分与原生植被具有较大的相似性,尤其是残存或受保护的原生植被片断,建于森林带、草本和藤本植物远较原生植被少。城市化对植物区系的影响,一方面是乡土植物种类的减少,另一方面是人布植物的增多。
③城市植物群落类型的变化:在自然和人为因子共同作用下,城市植被的分布格局与城市的同心圈层结构相叠置。
④城市植被的演替:城市中呈小面积孤岛状分布的残存自然植被,其维持机理和演替过程具有与地带性自然植被不同的特点。种子的散布能力和种源母树的存在,直接影响到孤岛状分布的群落内的种群动态变化,并左右着演替的过程。具有顶级性先锋种的群落,是城市岛状自然植被的另一特征。
5、城市绿地系统的质量评价包括哪些内容
城市绿地:国家标准所称城市绿地是指以自然植被和人工植被为主要存在形态的城市用地。它包含两个层次的内容:一是城市建设用地范围内用于绿化的土地;二是城市建设用地之外,对城市生态、景观和居民休闲生活具有积极作用、绿化环境较好的区域。
城市绿地系统评价的内容:
①绿地系统整体格局的合理性:首先从城市整体水平上收集各类图件,结合地理信息技术,分析城市整体的绿化状况和绿地指标,与国家有关标准和绿化先进城市进行比较和分析确定其位置和优势,分析不利因素及其原因。对城市绿地系统景观结构和空间格局进行分析,评价其布局是否合理。另外分析绿地斑块数量和布局,各类绿地公园是否体现了贴近市民、以人为本的思想。
②绿色廊道和绿地斑块的结构分析:重要绿色廊道和大型绿地斑块在城市绿地系统中的作用十分突出,在对城市绿地系统总体进行评价后,要对其进行专门评价。城市绿色廊道主要包括城市主要干道和对外通道、城市河流和渠道,要对这些廊道的绿化情况进行评价,特别是城市河流廊道中的河岸带结构是否得到保护和维持。城市大型绿地斑块主要包括城市区级以上各类公园、大型广场绿地等,分析其各项绿地指标及服务半径、内部空间结构和配置、植物种类组成和生长情况、群落结构、稳定性及演替趋势等。
③生物多样性分析:在城市总体和分区水平上分析城市绿地系统的动植物种类,尤其是对植物种类组成进行分类统计。分析其中各类树木和其他植物的组成结构。确定目前的主要绿化树种,分析其生长情况和绿化效果,与地带性一致的非城市区域生物多样性情况进行比较分析,并对当地特色型和特殊性种类的数量、分布和生长情况进行分析。
④各类绿地及绿化管理评价:在上述分析评价基础上,分别对城市绿地系统中各类绿地进行分析和评价,主要包括公共绿地建设、道路绿化、居住区绿化和单位绿化等方面。从绿地空间配置、绿地种类组成、群落结构、生长情况、管护情况及城市园林建设与管理等方面,总结其优点和经验或模式,分析其问题和不足,提出努力方向和改进措施。
三、论述题
1、试述城市光环境对园林植物的生态作用30分
一光照度对植物生长发育的影响
光合作用:光合作用指绿色植物利用太阳光能将所吸收的二氧化碳和水合成糖类并释放氧气的过程。一般随着光照度增加,光合速率增加,合成的糖类增多,植物生长就快。
2、光补偿点和光饱和点:
a光补偿点:在低光照条件下时,植物光合作用较弱,当光合产物恰好抵偿呼吸消耗时,此时的光照度称为光补偿点。
b光饱和点:随着光照度的增加,植物光合作用速率提高,并不断积累有机物质,但光照度增加到一定程度后,光合作用速率增加的幅度就逐渐减慢,最后达到一定的限度,不再随光照度的增加而增加,这时即达到光饱和点。
c不同类型的植物的光补偿点和光饱和点不一样,一般耐阴植物的光补偿点较低,阴性植物比阳性植物能更好的利用弱光,光补偿点可作为衡量植物耐阴程度的重要指标。
3光照度对植物生长和形态的作用:
a光是影响叶绿素生成的主要因素,一般植物在黑暗中不能合成叶绿素,但能合成胡萝卜素,导致叶片发黄,称为黄化现象黄化的植物茎细长瘦弱,节间距离拉长,叶片小而不展开,植株伸长但重量下降。
b光照度与植物茎、叶的生长有密切关系。光能促进植物组织的分化,有利于胚轴维管束中管状细胞的
形成,因此在充足的光照条件下,树苗的茎有发育良好的木质部,充足的阳光还能促进苗木根系的生长,形成较大的根茎比。
c光照度的不均匀可以引起植物偏冠现象,枝条向强光方向生长茂盛,向弱光方向生长弱或不能生长。
d根据园林植物对光强的适应可以将园林植物分为阳性植物、阴性植物、中性植物。
阳性植物:又称喜光植物,喜强光,通常在全光照下才能正常生长,在弱光照条件下生长发育不良。例如银杏,松属,柳属,悬铃木。
中性植物:中性植物较为喜光,在充足光照下生长良好,但稍受隐蔽时亦能正常生长,在夏季光照过强时,适度遮阴有利于其生长。例如珍珠梅,腊梅,桔梗,萱草
阴性植物:又称喜阴植物,需光亮少,不能忍受强光照射,具有较强的耐荫能力。例如冷杉,云杉,八角金盘,红豆杉,凤梨科,兰科。
二光质对园林植物的影响
光合有效辐射中具有最大光合生理活性的是红,橙光,其次是蓝紫光,不同波长的光对光合产物成分有影响,
a红光有利于糖类的合成,蓝光有利于蛋白质的合成;
b蓝、紫光和青光对植物伸长生长及幼芽的形成有很大作用抑制植物伸长形成矮态,促进花青素形成;
c红光促进叶绿素形成,影响植物开花、茎的伸长和种子萌发。
三日照长度对园林植物的影响:
光周期现象:植物的生长发育对日照长度规律性变化的反应称为植物的光周期现象。根据花芽分化对日照长度的要求将植物分为长日照植物,短日照植物,中日照植物,日中性植物四类
a长日照植物:是指日照长度超过某一数值或者黑夜长度短于某一数值才能开花的植物通常要14-16小时。例如唐菖蒲,飞燕草(一般来说夏天开花的大都是长日照植物,同理春秋一般是短日照植物,大家要留心观察自然哦)
b短日照植物:是指日照长度短于某一数值或者黑夜长度长于某一数值才能开花的植物,通常需要8-12小时。例如:菊花,一品红
c中日照植物:是指花芽形成需经中等日照时间的植物。一般要求12.5小时,例如:甘蔗
d日中性植物:指完成开花和其他生活史阶段与日照长短无关的植物,这类植物只要温度合适就能正常开花。例如月季,香石竹,非洲菊(这一类大多可以做切花,因为切花许多都要求四季供应的,稍微联想下就可以)
e光周期不仅对植物的开花有着调控作用,而且在很大程度上控制着许多植物的休眠与生长,如对一些球根花卉而言,短日照促进美人蕉,唐菖蒲秋海棠的球根发育,而水仙,石蒜,郁金香在长日照下休眠。
f绽芽和放叶也受光周期影响,如欧洲的山毛榉和白桦,到了春天,只要光周期的要求得到满足,就可以恢复生长。
2、试述碳达峰,碳中和目标引领下,风景园林实践面临的任务与可行措施20分
①制定合理的低碳环保方案,设计师在设计之初要秉持低碳的设计理念,并将其贯穿于整个设计中,从设计源头降低能耗,仔细考究每个细节,严格核算碳排放量,将各种可能影响碳排放的要素考虑进去。
②通过园林景观低成本建设、低碳材料解构与重塑、植物群落高固碳配植等途径,优化空间
节约更新,推进城市低碳更新。低碳园林指的是在风景园林的规划设计、材料与设备制造、施工建造与日常管理以及使用的整个生命周期内,尽量减少化石能源使用,提高能效,降低二氧化碳排放量,形成以低能耗、低污染为特征的绿色风景园林。
③建立不同绿色空间类型的低碳景观评价标准,为风景园林行业从业人员在具体设计、施工、
养护管理等过程中提供参考依据。
④建立高效数字化低碳宣传和模块化核算平台,明确绿色空间建设的碳汇效应。碳汇功能,是指自然界的绿色植物将二氧化碳储存在植物根部或泥土中。利用这种方式吸收二氧化碳,是减碳成本最低的方式之一。可通过增加草地面积、植树造林、保护湿地来提高绿化面积,固碳减碳。风景园林营造中要多建设一些生态景观,以利于市民户外运动,增加氧气含量,避免大面积的硬质地散热形成热岛效应。
⑤降低风景园林营造的能源损耗,可就近选择材料,减少长途运输过程中运输工具产生的二
氧化碳排放。尽量选择低碳产品和新型的环保材料,减少钢筋、水泥、玻璃等材料的使用,尝试使用新型能源,如风能、太阳能等。
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