郑州市几种类型绿地生态需水规律研究

论文摘要

城市绿地在城市生态系统中具有不可替代的作用,具有改善局部小气候、净化空气、降低噪音、提供生物栖息地以及景观娱乐等生态功能。水是城市绿地赖以生存的重要生态因子之一,水资源的盈丰亏欠和时空分布直接影响着城市绿地生态功能的发挥。城市绿地系统生态环境需水的补给方式可分为天然降水补给、地下水补给和人工补给三种,人工补给是最重要的方式。城市化的发展一方面对城市绿地的数量和质量提出了更高的要求;另一方面也加剧了城市水资源的危机。城市水资源供需矛盾的日益突出导致了城市经济用水大量挤占生态用水,使得城市绿地系统的生态需水得不到保证,造成城市绿地退化、生态服务功能下降等生态环境问题。因此,对城市绿地生态需水量的研究是必要的,可以在保证绿地生长需水量的基础上,做到节约用水。论文对生态需水有关概念、研究背景与研究意义进行了充分的概括,归纳了植被生态需水量计算的主要方法,结合郑州实际情况,对该城区内不同的主要植被类型借鉴生态需水定额的思路,在确定需水定额时通过实际测定数据进行推算。测定方法上,乔木、灌木、草坪的需水定额分别采用树干茎流仪测定法、快速称重法、小型蒸散仪法。然后根据郑州市城区的不同类型绿地面积,推算出郑州市的绿地生态需水量。同时结合郑州市1951-2006年的平均降雨量,计算了不同类型绿地的各月缺水情况以及年缺水量,从而为科学的水量分配策略提出理论依据,并为同类研究提供借鉴。研究的主要内容与成果如下:⑴采用实际测定的方式,首次测定并推算了郑州市几种常见乔木、灌木、草坪不同天气状况的需水定额。悬铃木晴天需水定额为2.827 L·m-2.d-1,阴天为2.144 L·m-2.d-1,侧柏晴天需水定额为1.764 L·m-2.d-1,阴天为1.413 L·m-2.d-1。⑵根据不同类型绿地的面积,尝试推算了乔木、灌木、草坪的年需水量,为今后城市绿地需水研究,提供依据和比较。不同类型绿地单位面积需水量从小到大的顺序依次为乔木、灌木、草坪。根据郑州市2006年的统计数据及发展规划,公共绿地面积为1600万m2时,乔木的年需水量为1.457×1012L,灌木的年需水量为1.117×1012L,草坪的年需水量为1.762×1012L,绿地年需水量为4.337×1012L。公共绿地面积达到2100万m2时,乔木的年需水量为1.912×1012L,灌木的年需水量为1.467×1012L,草坪的年需水量为2.313×1012L,绿地年需水量达到5.692×1012L。⑶计算出在自然条件下,乔木、灌木、草坪的缺水情况,从而为合理、节约的绿地灌溉提供参考。乔木、灌木在4、5月份均在存在缺水现象,其他月份不存在缺水现象。公共绿地面积为1600万平方米时,乔木的全年缺水量为5.136×107L,灌木的年缺水量为3.744×107L。草坪在4、5、6、9、10月份均存在缺水现象,全年缺水量达到37.152×107L。当公共绿地面积达到2100万平方米时,灌木全年缺水为4.914×107L,乔木全年缺水量为6.741×107L,草坪的年缺水量达到48.762×107L。⑷提出绿地的合理搭配与灌溉的措施和建议通过对不同乔木、灌木、草坪的研究,本着节约用水的原则,可以从以下两方面做起:⑴多种植乔灌树种,特别是侧柏等的针叶常绿树种,尽量少种植大面积的草坪;⑵在4、5月份适当增加乔木、灌木、草坪的灌溉次数,并根据不同的需水量,合理确定灌水量。在7、8月份,乔木灌木不需灌溉,可避免水资源的浪费。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• 1. 文献综述
• 1.1 生态环境需水研究的背景和意义
• 1.1.1 水资源短缺问题
• 1.1.2 水资源对生态环境的重要作用
• 1.1.3 生态需水研究的重要性
• 1.2 生态环境需水量的概念与分类
• 1.2.1 生态环境需水量与相关概念辨析
• 1.2.2 生态需水量概念的界定
• 1.2.3 生态环境需水量的分类
• 1.2.4 植被生态需水的概念
• 1.3 生态环境需水量的研究概况
• 1.3.1 生态环境需水量的发展概况
• 1.3.2 植被生态环境需水量的研究概况
• 1.4 植被生态需水的研究展望
• 2 引言
• 3. 研究地点及研究方法
• 3.1 郑州市概况
• 3.1.1 自然环境
• 3.1.2 社会经济
• 3.2 研究方法
• 3.2.1 实验材料
• 3.2.2 乔木研究
• 3.2.3 灌木的研究方法
• 3.2.4 草坪蒸散量和林下土壤蒸发量的测定方法
• 3.2.5 绿地需水量和缺水量的推算方法
• 4. 结果与分析
• 4.1 乔木需水定额的计算
• 4.1.1 树干边材液流的日变化和季节变化规律
• 4.1.2 不同季节两种典性天气树干液流速率的日变化规律
• 4.1.3 各树种液流通量的比较
• 4.1.4 乔木需水定额的确定
• 4.2 灌木需水定额的计算
• 4.2.1 不同季节的灌木蒸腾速率日变化
• 4.2.2 三种灌木不同季节日耗水进程
• 4.2.3 灌木需水定额的确定
• 4.3 草坪需水定额的测定
• 4.4 郑州市绿地需水量、缺水量的计算
• 4.4.1 绿地需水定额与缺水定额情况分析
• 4.4.2 绿地生态需水量和缺水量的计算与分析
• 5. 结论与讨论
• 5.1 结论
• 5.2 讨论
• 参考文献
• Abstract