طراحی پایدار در فضای سبز شهری در کشور چین

طراحی پایدار در فضای سبز شهری در کشور چین

نویسنده : Ning Li and Yang Liu

چکیده

به عنوان بخشی اساسی از عملکرد شهری، فضای سبز نیاز به نگهداری طولانی مدت دارد. نگهداری از فضای سبز شهری (به عنوان مثال، هرس، آبیاری، کود دهی، آفت کش ها و حذف علفهای هرز) می تواند اثرات زیست محیطی، مانند مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانه ای (GHG) را داشته باشد. این مقاله بر اصلاح ترکیبات جوامع گیاهی در فضای سبز شهری، برای کاهش اثرات زیست محیطی در نگهداری طولانی مدت تمرکز دارد. جوامع گیاهی در فضاهای سبز شهری ترکیبی از چهار لایه گیاهی است: جنگل، درختچه، علف کش و علفزار. در این مقاله به بررسی اثرات زیست محیطی در نگهداری فضای سبز شهری می پردازیم. سپس روش کمی ارزیابی چرخه عمر (LCA) را برای تعیین کمیت اثرات زیست محیطی از وظایف نگهداری معرفی کردیم. ما شاخص نگهداری اثر زیستم حیطی (MEI) 95 نمونه جامعه گیاهی (20 متر × 20 متر) را در ژنگژو (چین) از طریق LCA تحلیل کردیم و منحنی های متغیر شاخص MEI را در طول تغییر مقدار ترکیبی در هر لایه گیاه طبقهبندی کردیم. در نهایت، ما قدرت نگهداری اثر زیستم حیطی لایه‌های گیاه را مرتب کردیم و مدل جامعه گیاهی با نگهداری اثر زیستمحیطی پایین را خلاصه کردیم. مدل MEI پایین می‌تواند در مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانه‌ای از وظایف نگهداری صرفه‌جویی کند تا به توسعه پایدار فضای سبز شهری کمک کند.

تأثیر زیست محیطی در نگهداری فضای سبز شهری

افزایش فضای سبز شهری منجر به افزایش حجم کار نگهداری می شود. طی سال های 1397-1378، با توجه به رشد 2.6 برابری مساحت شهری ساخته شده در چین (از 2152500 هکتار به 5622500 هکتار)، فضای سبز شهری از 778200 هکتار به 2921300 هکتار افزایش یافت (شکل 1). گسترش چشمگیر فضای سبز شهری به طور مستقیم فشار نگهداری را افزایش داد. این نکته را می توان با افزایش سریع تجهیزات نگهداری مورد استفاده در فضای سبز شهری منعکس کرد. شکل 2 نشاندهنده افزایش 5برابری ماشین های نگهداری بین سال های 1378 تا 1397 است، که تعداد آن ها از 44238 به 228019 در شهر چین رسیده است [1].

شکل1.

افزایش مساحت شهری ساخته شده و فضای سبز در چین (1397-1378).

شکل2.

افزایش تجهیزات نگهداری مورد استفاده در فضای سبز شهری چین (1397-1378).

گسترش اساسی فضاهای سبز شهری نیز حجم کار نگهداری را افزایش داده است. در 40 سال گذشته، هدف توسعه فضای سبز شهری در اکثر نقاط جهان از «کمیت» به «کیفیت» تغییر کرده است [2]. به عنوان مثال چین را در نظر بگیرید.دوره رشد گسترده فضای سبز شهری از سالهای 1369 تا 1383 بوده است. با تصمیم “باغ شهر” پیشنهاد شده توسط وزارت ساختوساز، اکثر شهرها شروع به گسترش فضای سبز و پیگیری برای فضای سبز بیشتر کردند [3]. در این دوره، بسیاری از مناطق حفاظت شده شهری مملو از جنگل‌ها و فاقد نگهداری بودند.

از سال 1384تا 1393، رشد فضای سبز شهری شروع به تمرکز بر غنای لایه‌های گیاهی عمودی کرد. به طور چشمگیری حجم کار نگهداری را افزایش می دهد. با اهداف “شهر ملی جنگلی” و “باغ شهر بومشناسی” پیشنهادی سازمان جنگلداری کشور و وزارت ساختوساز، توسعه فضای سبز شهری به پوشش گیاهی جنگلی به عنوان عامل اصلی تبدیل شده و سطح گیاهی عمودی را بهبود عملکردهای بومشناسی غنی می کند [4]. جوامع گیاهی چند سطحی به وظایف نگهداری بیشتری برای حفظ شکل یا عملکرد هر لایه گیاهی نسبت به فضاهای سبز جنگلی سنتی، نیاز دارند [5]. در این مدت، حجم کار رو به رشد نگهداری، مدیران شهری را مجبور کرده است که برای صرفه جویی در بودجه نگهداری، افزایش بهرهوری و کاهش مصرف منابع را در نظر بگیرند. در سال 1397، دفتر کل شورای دولتی “نظرات راهنما در مورد ترویج ساخت شهر ابری” را صادر کرد [6]. این چارچوب با هدف اعمال عملکردهای بومشناسی طبیعی فضای سبز شهری، افزایش امنیت زیست محیطی شهری مانند جذب، نفوذ و رهاسازی پایدار به آب باران و کاهش نیاز به نگهداری به طور همزمان انجام شده است [7]. این می تواند پیام روشنی را ارائه دهد که مدیران شهری باید به دنبال روش ترکیب گیاهی طبیعی تر برای کاهش فشار نگهداری در طراحی و مدیریت جامعه گیاهی آینده در فضای سبز شهری باشند.

وظایف نگهداری در فضای سبز شهری

وظایف نگهداری در فضای سبز شهری شامل پیرایش، آبیاری، کود دهی و آفت کش می باشد [8]. در طول سابقه نگهداری فضای سبز شهری در منطقه جدید ژنگ دونگ (1397، ژنگژو، چین)، فراوانی پیرایش سالانه در جنگل‌ها 1 تا 3 بار، پرچین 6 تا 10 بار و علفزار13 تا 22 بار بوده و میانگین دفعات آبیاری 30-50 بار در سال، فراوانی کوددهی 2-4 بار در سال و فراوانی متمرکز آفت کش ها 2-5 بار در سال بود. علاوه بر این، نیز شامل حذف ضایعات گیاهی پس از هر بار پیرایش می شود.

نگهداری فضای سبز با نیروی کار قوی و ورودی ماشینی درارتباط است. طبق مقررات رسمی تعداد تیم تعمیر و نگهداری در منطقه جدید ژنگدونگ، در مجموع بیش از 460 هکتار منطقه سبز شهری، آنها به طور کلی حدود 900 کارگر حفاظت سایت را که مسئول نگهداری روزانه هستند (0.3 هکتار / هر نفر در 70 هکتار) مرتب کردند. علاوه بر این، کار پیرایش / چمن زنی به استفاده از اره برقی، پرچین / لبه گیر و ماشین چمن زنی مربوط است. برای کارهای آبیاری و آفت کش ها به آبپاش نیاز است. کامیون برای حذف ضایعات گیاهی و حمل و نقل مواد نگهداری مورد نیاز است.

مصرف انرژی و تخلیه انتشار در نگهداری فضای سبز

کارهای نگهداری در فضای سبز شهری شامل مصرف منابع انرژی و تخلیه زباله به محیط زیست با چرخه های سالانه است [9]. در نگهداری روزانه، بیشتر کارهای پیرایش و حمل و نقل ضایعات گیاهی به استفاده از ماشین بستگی دارد. این کار ماشینی عمدتاً انرژی فسیلی را مصرف می کند و گازهای مضر (از جمله CO2، NOx، CH4 و غیره) را به جو منتشر می کند. آبیاری عمدتاً آب لوله کشی شهری را مصرف می کند. کود و آفت کش مصرفی در کوددهی و کنترل آفات می تواند بقایای کربن خاک را تولید کند. علاوه بر این، کامیون‌های مسئول حمل کود و سمپاشی دارو نیز نیاز به مصرف انرژی فسیلی و تولید گازهای خروجی دارند [10، 11]. انرژی فسیلی (بنزین، گازوئیل و غیره) مصرف شده در نگهداری فضای سبز، مصرف انرژی مستقیم (DE) نامیده می شود که می تواند به زغال سنگ استاندارد تبدیل شود که همان مقدار گرما را در حین احتراق آزاد می کند. استفاده از منابع آب، کود و آفت کش را مصرف غیر مستقیم انرژی (IDE) می نامند. مصرف IDE همچنین دارای ضریب تبدیل معادل با ارزش حرارتی زغال سنگ استاندارد است و در نهایت همه مصرف انرژی گرمایی را نشان می دهد [12، 13]. در میان گازهای مضر منتشرشده از نگهداری فضای سبز، گازهای گلخانه ای (GHG) به عنوان منبع اصلی آلودگی جوی شناخته شده اند که بیش از 83 درصد از کل انتشار را تشکیل می دهند [14]. این مصرف انرژی و انتشار گازهای خروجی اگزوز با چرخه سالانه وظایف نگهداری ادامه دارد.

اگرچه هدف از نگهداری، ایجاد توسعه ایمن و سالم برای فضای سبز است که بتواند خدمات را برای عموم شهری ادامه دهد، اما این مداخله طولانی مدت انسان در خود فضای سبز نیز نقضکننده الزامات اساسی توسعه پایدار است که شامل به حداکثر رساندن خودنوسازی و به حداقل رساندن اختلال مصنوعی میباشد[15]. بنابراین کاهش اثرات زیست محیطی ناشی از وظایف نگهداری به توسعه پایدار فضای سبز شهری کمک می کند.

بررسی پیشینه تأثیر زیست محیطی در نگهداری فضای سبز شهری

تعداد کمی از سیستم های ارزیابی محیط شهری در مورد اثرات زیست محیطی نگهداری فضای سبز ذکر شده است. دانشگاه فلوریدا در «دستورالعمل‌های محوطه‌سازی دوستدار فلوریدا» پیشنهاد کرد که تیم نگهداری باید با مالکان فضای سبز قراردادی امضا کند و قبل از عملیات نگهداری، یک برنامه کاری دقیق را وضع کند. برنامه کاری باید انواع وظایف نگهداری و جزئیات حجم کاری را ارزیابی کند. این برای بهبود کارایی، صرفه جویی در مواد نگهداری و کاهش اثرات زیست محیطی مهم است [16]. “ابتکار سایت های پایدار” (که توسط مرکز مطالعات گیاهشناسی لیدی برد جانسون (Lady Bird Johnson )و باغ گیاه شناسی ایالات متحده پیشنهاد شده) به این نکته اشاره می کند که در طول چرخه زندگی کامل منظر شهری (طراحی، ساخت، بهره برداری، نگهداری و دفع)، حدود 10 تا 20 درصد ازروند نگهداری کل اثرات زیست محیطی رااشغال کرده است [17].

برخی تحقیقات اشاره می کنند که کاهش حجم کار نگهداری می تواند اثرات زیست محیطی را کاهش دهد و مزایای بومشناسی فضای سبز را بهبود بخشد. ژائو(Zhao) و لیو(Liu) خاطرنشان کردند که مدیران شهری باید مساحت علفزار را کاهش دهند و جنگل‌های بومی بیشتری بکارند تا سازگاری و تحمل فضای سبز شهری را بهبود بخشند. استفاده گسترده از گل‌های وحشی و علفزار نیز می‌تواند برای حیات وحش شهری مفید باشد و نیاز به نگهداری را کاهش دهد [18]. گوو(Guo) در تحقیقات منظرهسازی تجدیدپذیر و قابل بازیافت نشان داد که فضای سبز خودنگهدار قادر به افزایش استفاده از انرژی و مواد و کاهش آلودگی محیطی در فرآیند استفاده است [19]. مین (Min) بیان کرد که حفاظت از فضای سبز برای بهبود میزان استفاده از منابع نگهداری و استفاده از انرژی و به دست آوردن حداکثر مزایای بومشناسی، زیست محیطی و اجتماعی است [20]. شو هوآ(Shu-Hua) خاطرنشان کرد که چرخه‌ی همزیستی در معماری منظر شهری باید از طراحی با اثرات زیست محیطی کم، از جمله انتخاب مصالح ساختمانی قابل بازیافت، کم مصرف و بادوام بالا استفاده کند و به کاهش ورودی مواد نگهداری در دوره بعدی توجه نماید. [21].

مطالعه کمی در مورد اثرات زیست محیطی نگهداری فضای سبز شهری محدود است. پس از پایان 3 سال جمع آوری داده های انتشار کربن نگهداری از فضای سبز شهری برای سه شهر بزرگ، سئول(Seoul)، چونچئون(Chuncheon) و گانگنئونگ(Gangneung )، هیون(Hyun) دریافت که افزایش سالانه انتشار کربن فضای سبز شهری بین 10 تا 20 درصد است. میانگین انتشار کربن (CO2-eq) در یک سال به ترتیب در شهرهای سئول، چونچئون و گانگنئونگ 264.9، 37.0 و 67.9 تن در هکتار است. ذخیره سالانه کربن در سه فضای سبز شهری (میزان CO2-eq) حدود 50 درصد از انتشار کربن مربوطه است [22]. لینچ(Lynch) و همکارانش بر این باورند که هرس، کوددهی، کنترل آفات و سایر کارهای مربوط به نگهداری فضای سبز می تواند باعث تخلیه کربن سنگین شود. مرحله طراحی می تواند به طور مستقیم بر حجم کار نگهداری، مانند سرمایه گذاری زمانی، انرژی و مصرف آب در فضای سبز شهری تأثیرگذار باشد[23].