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植物维持凉爽环境和有氧条件的自然过程

Sarwoko Mangkoedihardjo1*

通讯作者:prosarwoko@gmail.com

DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.14.1.02

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植物维持凉爽环境和有氧条件的自然过程。生态学报,2019;14(1)。DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.14.1.02

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植物维持凉爽环境和有氧条件的自然过程。生态学报,2019;14(1)。可以从:https://bit.ly/2PvhgfZ


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各种来自陆地和海洋的自然灾害在地球表面的许多地方已经大量释放生命和破坏物质。原因可能是纯粹的自然动力学,就像数百万年前大陆和海洋构造的演变一样。人类活动也可以触发自然动态,例如由于生命活动使用能源和材料而引起的全球变暖导致的气候变化。这些事件是因果关系的网络,如此复杂,以至于很难确定哪一个网络在起决定作用。1假装找到决定性的原因是不明智的,而且不需要真正的努力就能发挥作用。作为有能力改变世界的地球居民,人类需要在自然灾害是由人类活动引发的假设中定位自己。人类的努力应集中于减少灾害及其影响。本文讨论了解决这一问题的几种绿色行动方法。

环境在本质上是动态的,可以用以下一般的基本生命反应来表示:nME + C6H12O6+ 6 o2↔6有限公司2+ 6 h2O + nME(1)和nME + C6H12O6↔3公司2+ 3 ch4+ nME(2)。第一个方程为好氧条件下的过程,第二个方程为厌氧条件。关于符号,nME是环境中可用的材料和能量(ME)的数量(n)。这可以是有害物质的形式,也可以是生物所需的物质。在环境温度方面,厌氧过程的全球变暖潜势是好氧过程的21倍。2

已经发生的全球变暖肯定不仅仅是由厌氧过程引起的。从长远来看,这一事件来自于生命活动的复杂性。无论原因是什么,也无论全球变暖以何种方式发生,我们都必须努力减少它,至少减缓它的速度。在小的空间尺度上,冷却封闭房间的空气温度,无论是生活空间还是集体活动空间,在经济上都是非常容易和负担得起的。空调的放置是基于技术的冷却空间的方法之一。然而,这种方法并不实用,即使它对开放空间没有意义,例如在城市地区的形式。冷却开放空间的温度需要应用基于自然过程的方法。这是针对绿色空间的基本过程和结果。

对绿色空间需求的本质是非常明确和有形的。这是基于只有植物是唯一能够产生氧气的生物这一事实。就像植物在明亮的日子里需要12个小时来准备氧气一样,包括植物在内的所有生物都需要在昼夜交替的24小时内使用氧气。这意味着植物在一天中大约一半的周期时间内产生有氧环境条件。这就是城市等开放空间的绿色空间的本质。

在理想的好氧环境条件下,不产生甲烷气体。因此,与产生甲烷气体的厌氧条件相比,需氧条件的全球变暖潜势仅为5%左右。这些有氧条件必须保持到最大限度,这在本综述中使用了绿色空间的本质在最广泛的应用。

至少下面的清单是在不同规模上加强绿色空间的努力,以准备和维持有氧环境条件。前六个列表试图调节有氧空气环境,这是绿色空间的过程中直接产生的。其余的需要被认为是在陆地和水环境中直接或间接地维持有氧条件的努力。

首先是城市可变面积的布置,绿地面积、地形、植被类型的质量。城市面积与绿地面积呈正相关关系。3.同样,地形决定了绿地的分布。3 - 5植被的类型需要得到特别的关注,特别是对现有绿地的条件。在过去,基于社会文化方面的种植和冷却,城市需要对吸收二氧化碳(CO)的能力进行科学研究2).

二是研究土地利用和地形对城市降温绿地效果的影响。研究发现,商业区会干扰公园的冷却流量,而其他类型的城市区域则更有效地扩大了公园的冷却流量。这一假设是商业和其他地区在几何和热性质以及人为热释放方面存在差异的结果。在考虑土地利用和地形的城市设计中,必须考虑绿地降温效果的有效利用。5

三是探索绿地布局的定位。发现东西向比南北向冷。6这些发现是基于植物物种的差异。尽管理论上南北向比东西向更冷,7南北向的每棵树都得到与东西向相同的射线处理。这需要得到深入的关注,以便能够在太阳辐射和植物种类差异方面确定绿地朝向的标准。

四是确定绿地面积估算。迄今为止,它已通过监管/立法政策进行。实施一般由绿地面积来界定,一般在城市面积的20%-40%的范围内。基于CO的绿地需求计算2已经进行了吸收,7但展望未来,绿色空间的计算仍然需要从植物处理各种nME物质的能力的角度来考虑(见上面的公式1和2)。

第五是考虑不同的建筑高度绿化策略。对于高楼林立的城市来说,这是非常有趣和紧迫的。香港的一项研究结果显示,绿化屋顶对接近地面的人体热舒适没有效果。8还建议使用高大的树木而不是草,因为它在冷却环境方面更有效。然而,应该注意的是,高大树木的定义可以翻译为在各种建筑高度种植。

六是实行个人规模的现场环卫制度。可重点研究废水蒸散床的应用。蒸散发床是上部长满植物的一块土地,其功能是将田间废水蒸腾。9有蒸渗床和蒸散床两种类型。第一种是通过植物蒸腾作用将废水大部分分解到空气中,少部分渗透到土壤中,使地下水污染降到最低。第二类是对地下水进行保护,使其不受废水的污染,可以通过在渗出井上涂上防水材料来实现。该技术强烈推荐用于有地下水条件的饮用水供应地区。这两种类型的蒸散床保护地下水质量的能力,以及扩大微型住宅绿地的好处。各种草本植物和木本植物能够以超过入渗量的方式传输废水。除此之外,各种各样的植物可以处理废水质量的波动。大多数蒸散发床处于好氧条件下,因此最大的污染物转化结果是矿物质和CO2气体。两者都能满足现有工厂的需求。

第七是解决土壤的好氧条件。许多研究表明(许多实地事实也表明)没有植物生长在不透水的土壤中。10这是因为植物的根需要空间来生长以寻找食物和水。因此,植物的存在保持了土层的渗透性。透水土壤当然是一种空气氧传递的介质,因此土壤的好氧条件得以维持。这一努力对于地下水和河水差较小的地区非常重要,在1-2m左右,地下水的蒸发可以将河盐抬升到土壤表层。因此,土壤的渗透性变得很小,无法经历整体入渗和蒸发的循环。在这些条件下,未曝气土壤会增加土壤过程的空气碳足迹。11

第八,最后但并非最不重要的是努力使水达到有氧条件的水平。河岸植物的作用主要是为河水遮阳。植物遮荫的效果是增加了河流上空的空气湿度,降低了空气和河水的温度。12河流上方的高湿度和低气温阻止了过量河水的蒸发,从而可以防止河水的失水。保护河流水量就是保护河流稀释进入它的污染物的能力。相应的,低水温会增加水中的溶解氧(DO)。此外,高溶解氧增加了通过曝气输入的河水的同化能力。由于厌氧条件的可能性降低,河流气味的可能性降低。有机物被氧化成气体并释放到空气中。被氧化的无机物以其他形式溶解或沉积在沉积物中。因此,沿河的植物保持了河水进行自然有氧处理的能力。

参考文献

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