文章首先分析了國內(nèi)城市夜景照明的形勢及趨勢，闡述了城市植被的作用和植物睡眠的科學(xué)解釋，指出了目前城市夜景照明和城市綠化植物兩者之間相互結(jié)合相對欠缺的照明現(xiàn)狀。提出了具體改進(jìn)方法：通過照明設(shè)計師的科學(xué)合理設(shè)計，加上廠家、工程公司等各方的共同配合，將植物照明重視起來并希望改變現(xiàn)有的照明方式，希望后期的植物照明考慮結(jié)合植物生長燈進(jìn)行科學(xué)設(shè)計。最后，對合理選擇光色和重塑夜間和諧的光環(huán)境提出展望。

01．引言

近年來，國內(nèi)城市的夜景照明市場如火如荼、風(fēng)生水起。國際大型會議帶來的旅游城市夜景全面建設(shè)有口皆碑，國內(nèi)重要紀(jì)念活動帶來的城市夜景提升也收效甚好，各大省會城市及知名城市對重點(diǎn)區(qū)域的景觀照明提升也火了一處又一處?？催@勢頭，2020年全面建成小康社會之前城市照明將有遍地開花的豐碩成果。隨著對城市建筑、道路、廣場等人類活動密集區(qū)的景觀照明全面武裝，城市的公園、堤岸、景觀帶乃至山體也都被滿滿的裝上了景觀照明燈具。

因此，城市植物成功的被隨意設(shè)計的景觀照明波及和影響，無辜成為了夜間生態(tài)平衡的犧牲品。

圖一：山體照明

02．城市植被的作用與植物睡眠

城市植被是指覆蓋在城市地表上的所有的植物種類，包括自然種類和人工栽培種類。是城市生態(tài)系統(tǒng)中唯一的初級生產(chǎn)者，形成食物鏈的基本，所行使的光合作用幾乎是所有的生態(tài)系統(tǒng)中能源及有機(jī)物質(zhì)的最初來源。具有重要的自凈、美化城市景觀、豐富城市建筑輪廓線、提供休閑娛樂和防災(zāi)避難場所等作用。

植物學(xué)家認(rèn)為植物也需要睡眠。最初，解釋植物睡眠運(yùn)動的最廣泛的理論是“月光理論”。提出這個論點(diǎn)的科學(xué)家認(rèn)為，葉子的睡眠運(yùn)動能使植物盡量少地遭受月光的侵害。因?yàn)檫^多的月光照射，可能干擾植物正常的光周期感官機(jī)制，損害植物對晝夜變化的適應(yīng)。然而，使人們感到迷惑不解的是，為什么許多沒有光周期現(xiàn)象的熱帶植物，同樣也會出現(xiàn)睡眠運(yùn)動，這一點(diǎn)用“月光理論”是無法解釋的。

圖二：植物睡眠

既然“月光理論”無法解釋，那么關(guān)于植物睡眠的問題也就懸而未決，但可以肯定的是，植物睡眠是真實(shí)存在的，但是睡眠的時間和周期是多久就有待于植物學(xué)家的進(jìn)一步研究了。植物在進(jìn)化過程中形成了對環(huán)境的適應(yīng)能力，夜景照明每天延長的3小時左右光照量，打破了植物原本對所處光氣候區(qū)光照的適應(yīng)性，造成了園林植物生理生化指標(biāo)紊亂，影響其正常生長，甚至可能使其枯萎死亡。

光質(zhì)是影響植物正常生長發(fā)育的重要因素。從光源角度來看，夜間人工照明的不同光源發(fā)出不同波長的光質(zhì)對植物產(chǎn)生的生理作用不同;從植物的角度來說，植物的光形態(tài)建成和光合作用都依賴于某些特定的波長。也就是說，光質(zhì)除了作為一種能源來控制光合作用，還作為一種觸發(fā)信號影響植物的生長。不適宜的波長呈現(xiàn)出的燈光顏色會使植物的生命活動發(fā)生紊亂致使其患病甚至死亡。

03．植物照明的現(xiàn)狀及照明方式

照樹燈，是一種專門針對城市的樹木而研發(fā)的各種樣式的照明燈具。有的是圓形，有的是方形，有的是帶弧度的半圓形，還有的是定制的抱箍形。但無一例外，它們不是被安裝在底部的樹干旁邊，就是被安裝在樹干的交叉處。安裝在底部的燈具，避免了直接與樹木接觸，但是對行人會有比較大的炫光影響。安裝在樹干交叉處的燈具，無論是常規(guī)型燈具還是仿生形或鳥巢形燈具，都需要抱箍式安裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行固定，這種方式需要經(jīng)常根據(jù)樹木的生長周期進(jìn)行放松調(diào)整，如果疏于維護(hù)和管理，對樹木會形成災(zāi)難性的傷害。而現(xiàn)實(shí)中，由于責(zé)任劃分不明確導(dǎo)致后期維護(hù)不善造成的這種悲劇也不在少數(shù)。除了照樹燈之外，景觀燈、路燈、埋地?zé)?、高桿投光燈等也會對夜間植物睡眠產(chǎn)生直接或間接的影響。

圖三：照樹燈

04．過度植物照明對生態(tài)的影響及帶來的危害

不合理的照明方式，對城市植被帶來的危害是顯而易見的。首先，影響植物正常的生長周期。植物在白天利用陽光進(jìn)行光合作用，但是在夜間也需要休息。光周期的變化在調(diào)節(jié)植物種子萌發(fā)幼苗生長、莖的伸長、子葉伸展，直至開花控制、休眠等都起著關(guān)鍵性的作用。植物葉片通過測量黑夜的長短，能夠預(yù)測季節(jié)的變化，這也是觸發(fā)植物進(jìn)行落葉和冬眠的信號，樹木在夜間受強(qiáng)光照射，使休眠受到干擾，引起落葉形態(tài)的失常和冬芽的形成。如在人工照射下，樹木或灌木在秋天仍然會繼續(xù)生長在進(jìn)入霜凍時節(jié)，樹葉里還會含有葉綠素，使其落葉期延遲;同時，過度照明植物將會干燥缺水過度生長，而且由于葉綠素的破壞，植物還將顯示出顏色變淡等其他不良的癥狀。當(dāng)然，樹木的休眠和冬芽的形成，除了燈光的作用外，還與營養(yǎng)氣候、大氣污染及維護(hù)管理等方面都有關(guān)系。因此，光污染對不同種類植物的生長所造成的不同影響，還有待于進(jìn)一步的深入研究。

其次，影響鳥類及昆蟲的夜間休息及活動。研究表明，除極少數(shù)在夜間活動的動物外，大多數(shù)動物在晚上安靜不動，不喜歡強(qiáng)光照射?？墒且归g室外照明特別是植物照明產(chǎn)生的天空光、溢散光、干擾光和反射光往往把動物生活和休息環(huán)境照得很亮，打亂了動物晝夜生活的生物鐘的節(jié)律，使之不能人睡和休息。對野生動物和魚類動物，除了可見光影響外，照明器具發(fā)射出輻射能量對動物生活和成長也有影響。 例如，動物吸收照明輻射能量后，不僅引起溫度變化，而且動物細(xì)胞的電場和生理也會發(fā)生變化。當(dāng)金魚放入磁場中，磁場強(qiáng)度越強(qiáng)，魚就越不想吃魚餌。又如夜間照明對害蟲的影響，由于昆蟲的向光性，室外夜間燈光可吸引大量的昆蟲，特別是產(chǎn)卵期，大量昆蟲集中在照明區(qū)域，蟲卵很快就會變成幼蟲和成蟲，進(jìn)而引起蟲害。對益蟲和鳥類說，值得注意的是，夜間過亮的室外照明，是會使不少的益蟲和益鳥直接撲向燈光而喪命，比如德國法蘭克福游樂場的霓虹燈每晚要烤死數(shù)萬只有益昆蟲。如果一個城市，特別是不夜城，擁有數(shù)萬甚至數(shù)十萬只或組室外照明燈，長此下去，該地區(qū)生態(tài)平衡必將受到嚴(yán)重破壞。美國杜森市夏夜蚊蟲多的原因之一是和該市上千組霓虹燈"殺害"了無數(shù)食蚊蟲的益鳥和益蟲有關(guān)。

圖四：飛蛾撲燈

綜上所述，植物的照明與動植物本身及生態(tài)系統(tǒng)有著不可調(diào)和的矛盾。但是，對植物照明也不應(yīng)該持全盤否定的態(tài)度，適當(dāng)、合理的植物照明才是我們照明從業(yè)者所要追求的。

05．改變現(xiàn)狀的方式

第一，照明設(shè)計師們應(yīng)當(dāng)科學(xué)合理設(shè)計植物的照射燈具，對燈具的波長和照度、光照時間等提出合理的數(shù)值。在設(shè)置景觀植物照明時，需要先了解光源光譜與植物生長的關(guān)系。首先，不同園林植物景觀由于其表面材質(zhì)差異大及受照面角度不同，其光譜反射率也不盡相同。有研究指出，自然光照下植物反射光譜曲線比較相近，視覺觀察其植物的夜間色彩更接近自然狀態(tài)，較為適合的對園林植物的夜景照明光源，如熒光燈、LED光源。光譜較為不連續(xù)光源時，反射光譜部分缺失，使園林植物夜間顏色偏離自然狀態(tài)，或使植物色彩更偏向于光源本身的光源色，如高壓鈉燈、金鹵燈等。因此，在夜景設(shè)計時需要謹(jǐn)慎選擇。其次，光譜是影響植物生長發(fā)育的誘導(dǎo)信號，調(diào)控著植物的光合作用。高壓鈉燈與金鹵燈光譜是非連續(xù)光譜，僅為植物生長提供有限的有效能量，對植物生長影響較小;白光LED光譜能量分布能提供植物生長所需藍(lán)光光譜及少量紅光光譜，對植物生長影響較大。

第二，照明技術(shù)工程師應(yīng)該結(jié)合樹木的生長規(guī)律對照樹燈的安裝方式提出更為恰當(dāng)?shù)陌惭b方法，力求將對樹木的破壞性降到最小。例如將景觀燈具與照樹燈相結(jié)合的方式，如圖。

圖五：與景觀燈結(jié)合的照樹燈

燈具的控光能力即光束角，也是選擇植物照明的燈具的一個主要考慮的因素。一般應(yīng)根據(jù)植物的高低、疏密、形態(tài)等選擇適合的光束角對其進(jìn)行照射。按照光束角的大小可以將燈具分為寬光束、中光束和窄光束三種。其中寬光束適用于需要對植物的形態(tài)進(jìn)行強(qiáng)調(diào)的照明：對于枝葉茂密的樹木，使用40°-45°的控光進(jìn)行照射，可以獲得比較理想的照明效果;相反，當(dāng)需要照亮一顆窄而高的樹木時，最好選擇光束角為6°-20°之間的燈具照射。

第三，照明燈具生產(chǎn)廠家不僅要在照樹燈的樣式及外觀上改進(jìn)，更要在照樹燈的波長上針對不同的樹木給出不同的選項(xiàng)。必要時還需要根據(jù)植物的生長環(huán)境，設(shè)計生產(chǎn)針對不同樹種的能促進(jìn)植物生長發(fā)育的植物生長燈。植物生長燈是人造光源，通常是電光源，旨在通過發(fā)射適合于光合作用的電磁波譜來刺激植物生長。植物燈用于沒有天然發(fā)光或需要補(bǔ)光的應(yīng)用中。例如：在冬天，當(dāng)可能的日光時間可能不足以達(dá)到所需的植物生長時，燈被用來延長植物接收光的時間。如果植物沒有得到足夠的光，它們將徒長。LED生長燈根據(jù)用途而有所不同。從光形態(tài)發(fā)生的研究中已知綠色、紅色、遠(yuǎn)紅和藍(lán)光光譜對根形成、植物生長和開花有影響，但是沒有足夠的科學(xué)研究或現(xiàn)場測試使用LED生長燈的試驗(yàn)推薦的特定顏色比例。已經(jīng)表明，如果給予紅色和藍(lán)色光，許多植物將正常生長。然而，許多研究表明，紅色和藍(lán)色光僅提供最具成本效益的生長方法，植物生長在光補(bǔ)充綠色下仍然更好。LED生長燈應(yīng)至少保持植物遠(yuǎn)離植物12英寸（30厘米），以防止葉子燒傷。

圖六：植物生長燈

第四，照明工程施工單位應(yīng)該加強(qiáng)對照樹燈的定期維護(hù)，保證樹木的生長發(fā)育不受或者盡量少受燈具產(chǎn)生的影響。綠化照明中經(jīng)常會用到埋地?zé)艉屯渡錈?，很容易產(chǎn)生眩光，因此，如果非用埋地和投射的方式進(jìn)行照樹，一定要選擇帶有格柵或遮光罩的燈具，以減少眩光的產(chǎn)生。還應(yīng)特別注意燈具位置的選擇，以保證安全，敷線應(yīng)暗藏，不能直接讓行人尤其是兒童接觸到裸露的電氣部分。在采用埋地?zé)艟叩膱鏊鶓?yīng)注意出光口表面的溫度不宜過高，以免燙傷行人。嚴(yán)禁將投光燈具直接安裝在樹桿上，過重的燈具會對樹木的生長產(chǎn)生不利的影響，且電線纏繞在樹干上既有漏電的危險，又有礙白天觀瞻。

06．怎樣創(chuàng)造和諧的生態(tài)夜環(huán)境

照明設(shè)計師在照樹燈具光色的選擇上應(yīng)當(dāng)尤為慎重。白光可以相對自然純粹地表現(xiàn)出植物的原本色彩，使植物的輪廓更加明確清醒，層次感也會增加。一般由高壓鈉燈發(fā)出的黃光能夠增加環(huán)境的溫暖感，但是不宜用來照射綠色植物，因?yàn)樗鼤咕G色植物表面看上去發(fā)灰、發(fā)黃，缺乏生機(jī)，對于需要突出色彩感覺的黃色植物則會有較好的效果。紅光、橙光使得植物表現(xiàn)出于人們原本印象中完全不同的樣子，它們顯得更加嫵媚、靈動，讓環(huán)境更加溫馨明媚。

城市夜景照明已經(jīng)成為城市發(fā)展中不可或缺的一個重要環(huán)節(jié)，已有的城市照明體系可能并未考慮太多它對景觀植物的影響，所以要改變城市夜景照明對景觀植物的影響單從照明設(shè)備或者植物種類入手是難以完成的。它既需要規(guī)劃部門在規(guī)劃設(shè)計初期將該研究納入設(shè)計之中，更需要照明設(shè)計的從業(yè)者們專業(yè)、合理的設(shè)計。美好的城市既需要能讓夜景照明繼續(xù)發(fā)揮它的作用，也需要減少其對景觀植物本身生長發(fā)育的影響。

夜景燈光不是對白天景觀的重現(xiàn)，而是利用燈光來對夜間景觀進(jìn)行重塑，將優(yōu)美的、整齊的景觀在夜間展現(xiàn)出來，將無序的、破敗的景觀在夜間隱藏起來。利用光影效果把植物與燈光合理有機(jī)的相互結(jié)合起來，讓你我身邊的城市夜晚變得更加美麗，讓城市的生態(tài)系統(tǒng)變得更加和諧。

標(biāo)簽：植物照明﹨環(huán)境﹨夜景