Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Nghiên cứu bảo tồn và phát triển hệ thống cây xanh đô thị trên thế giới Hiện nay thế giới đang đứng trước 5 cuộc khủng hoảng lớn, đó là: dân số, lương thực, năng lượng, tài nguyên và sinh thái. Năm cuộc khủng hoảng này đều liên quan chặt chẽ với môi trường và làm cho chất lượng cuộc sống của con người có nguy cơ bị suy giảm. Quá trình phát triển đô thị quá nhanh sẽ làm mất cân bằng hệ sinh thái và tác động tiêu cực tới sự phát triển bền vững của đô thị.
Trên thế giới đã đưa ra nhiều quan niệm khác nhau về tạo lập môi trường sinh thái, tuy nhiên ở bất cứ quan điểm nào thì cây xanh đô thị cũng là một thành phần rất quan trọng để tạo nên một môi trường sống tốt và sự tham gia của cộng đồng là yếu tố then chốt, là phương thức hiệu quả để quản lý và phát triển cây xanh đô thị. Quá trình nghiên cứu về bảo tồn và phát triển hệ thống cây xanh đô thị trên thế giới đã trải qua nhiều thời kỳ. Thời kỳ trung đại Các công trình kiến trúc, công trình tôn giáo trong xã hội phong kiến đã được kết hợp trồng cây xanh. Đến thế kỷ IX, hệ thống đô thị với 3 loại hình: đô thị tôn giáo, đô thị quân sự và đô thị thương mại.
Trong đó, không gian xanh đa dạng hơn, nổi bật là xuất hiện không gian xanh công cộng, quảng trường, cung điện [21]. Công tác trồng cây xanh dọc theo các tuyến đường bắt đầu có từ khoảng thế kỉ X trước Công nguyên. Với mục đích vì quân sự, người ta đã cho trồng cây trên tuyến đường nối từ Kolkata của Ấn độ đến Afghanistan nằm ở chân dãy Himalaya. Cây trên đường được trồng thành 3 hàng, một hàng chính giữa trung tâm đường và hai hàng cây hai bên đường.
Vào thời kỳ đó đường còn có một tên gọi khác là “Grand trunk road” - Đường cây lớn [27]. 4 Sau đó đến khoảng giữa thế kỉ VIII trước Công nguyên vùng Lưỡng hà (Mesopotania), khi xây dựng cung điện người ta đã trồng các hàng cây Tùng, Cây Bách Italia (Italian crypress) thành hàng đối xứng dọc theo các tuyến đường trong khu vực cung điện. Đây cũng được xem là mốc lịch sử trồng cây xanh đường phố của các quốc gia vùng châu Âu [27]. Từ thế kỉ VII trước Công nguyên đến thế kỉ IV Công nguyên (thời kỳ Hi Lạp cổ đại), người ta thấy hai bên các đường dạo phía trước các sân vận động (Stadium) và quảng trường (Forum) trước các đền thờ đều có trồng cây Ngô đồng Pháp.
Còn ở những tuyến đường chính trong các khu thành cổ La mã thì lại chủ yếu trồng Bách Italia. Tiếp đến thời kỳ từ thế kỉ V cho đến thế kỉ XIV, nhiều quốc gia châu Âu cũng đã trồng Bách Italia trên các tuyến đường hành lễ [27]. Thời kỳ cận đại Sau thời kỳ văn hóa phục hưng tại một số quốc gia vùng châu Âu, công tác trồng cây đường phố phát triển khá nhanh. Năm 1552, ở nước Pháp, Henri 2 đã từng công bố pháp lệnh trồng cây, phát động nhân dân trong cả nước trồng cây trên các tuyến đường chính trong các khu ở và trồng cây trên các tuyến đường quốc lộ.
Cũng trong thời kỳ này, Đế chế Áo – Hung (Austro- hungarian empire) cũng đưa ra kế hoạch trồng cây Ngô đồng Pháp dọc theo các tuyến đường chính trong cả nước với mục đích là bổ sung nguồn gỗ cung cấp cho các hoạt động quân sự [27]. Chủ nghĩa tư bản xuất hiện vào thế kỷ 17 đã tạo điều kiện để đô thị phát triển với qui mô lớn. Các nghiên cứu về đô thị học ra đời làm lý luận về cây xanh đô thị càng được chú trọng hơn. Năm 1647, ở Đức sau khi xây dựng tuyến đại lộ tại thành phố Beclin, người ta đã trồng 4-6 hàng cây bóng mát lớn hai bên đường.
Tuyến đường này sau đã được các nhà quy hoạch đô thị Pháp nghiên cứu và áp dụng trong việc xây dựng loại hình đường Boulvars tại thành phố Pari sau này [22]. 5 Ở Anh vào năm 1652, công viên St.Jame’s Park tại vùng Moore Phils, thủ đô Luân Đôn đã được thiết kế các đường dạo bóng mát công cộng có độ dài khoảng 1 km, hai bên đường trồng 4-6 hàng cây Ngô đồng Pháp tạo bóng mát với mục đích phục vụ Nữ Hoàng đi dạo trên xe ngựa. Sau đó mô hình dạng đường bóng mát này được sử dụng rộng rãi để tạo nên các đường cây bóng mát trong các đô thị ở nước Anh [22]. Nước Anh cũng là một trong những quốc gia có nhiều đóng góp trong việc nghiên cứu về cây xanh đô thị.
Năm 1618, William Lawson đã viết khá chi tiết về việc chăm sóc cây trồng đô thị trong cuốn “Vườn và vườn giống mới”. John Evelyn, năm 1662 đã đề cập đến tất cả các lĩnh vực cây trồng (CAT, cây lâm nghiệp) trong một cuốn sách có tên Sylva (Eve, 1970). Trong cuốn sách này ông chú trọng đến việc nghiên cứu cây trồng đường phố, cây cảnh. Năm 1825, ở Pháp Chính phủ đã công bố pháp lệnh về việc bắt buộc phải trồng cây xanh bóng mát trên các tuyến đường phố.
Pháp lệnh này chính là cơ sở để xây dựng những quy phạm kỹ thuật về tuyển chọn cây trồng, kiểm nghiệm chất lượng cây giống đưa trồng, cắt tỉa và duy trì cây xanh trên các tuyến đường đô thị [23]. Năm 1858, kiến trúc sư Georges E. Smann chủ trì thiết kế xây dựng tuyến đường bóng mát Champs Elysees ở thành phố Senna. Tuyến đường này đã trở thành mẫu đường bóng mát điển hình thời kỳ cận đại và có ảnh hưởng rất lớn đến phát triển mô hình đường bóng mát ở các thành phố của Mỹ và các quốc gia khu vực châu Âu.
Năm 1872, kiến trúc sư người Pháp Pierre Charles L.Enfant thiết kế các tuyến đường bóng mát tại thành phố Washington cũng đa số là áp dụng các mô hình đường bóng mát của Pháp. Đặc biệt để chọn loài cây trồng cho các tuyến đường thiết kế ở Mỹ, nhà thiết kế đã tiến hành thử 6 nghiệm 30 loài cây và chọn ra được 12 loài cây thích hợp nhất dùng cho trồng đường phố [23]. Thời kỳ hiện đại Cuộc cách mạng khoa học, kỹ thuật ra đời và phát triển mạnh mẽ vào cuối thế kỷ 19 đã thúc đẩy sản xuất phát triển, dân cư đô thị ngày càng đông đúc hơn. Các nhu cầu nghỉ ngơi, giải trí cho dân cư đô thị do cuộc sống Công nghiệp hóa ngày càng cao đặt cho các nhà quản lý đô thị phải tính đến việc xây dựng nhiều mảng xanh hơn nữa.
Việc thiết kế không chỉ ở nội đô, mà phải mở rộng ra bên ngoài, nơi đất đai còn khá dồi dào. Trong quá trình phát triển, mặc dù châu Âu đã có một lịch sử lâu dài và phong phú của các thiết kế mảng xanh, cách thức quản lý cây xanh [22], nhưng lâm nghiệp đô thị chính thức được nghiên cứu như một lĩnh vực khoa học đầu tiên tại Vương quốc Anh trong thập niên 1980. Jorgensen giới thiệu các khái niệm về lâm nghiệp đô thị tại Đại học Toronto, Canada, vào năm 1965 [24] “Lâm nghiệp đô thị không chỉ liên quan đến cây xanh thành phố hay quản lý cây cá thể, mà còn quản lý cây xanh trong toàn bộ khu vực chịu ảnh hưởng và sử dụng bởi cư dân đô thị”. Năm 1978, Hiến chương lâm nghiệp phối hợp (The Coopperative Forestry Act) đã định nghĩa lâm nghiệp đô thị “Lâm nghiệp đô thị nghĩa là trồng và tạo lập, bảo vệ và quản trị cây xanh và các thực vật kết hợp dưới dạng cá thể, nhóm nhỏ hay dưới hoàn cảnh rừng trong các thành phố, ngoại ô của thành phố và nông thôn ngoại thành”.
Ở Mỹ, theo Nowak (1994) đưa ra rằng diện tích phủ xanh ở Mỹ trải từ 55% ở Baton Rouge, Louisiana tới 1% ở Lancaster, California, tỷ lệ phủ xanh lớn nhất là ở những vùng đất trống, công viên và khu dân cư. Cây xanh đường phố chiếm 1/10 số cây trong đô thị. Riêng thành phố Chicago nơi có cây xanh bóng mát phát triển mạnh nhất trên các tuyến đường phố. Toàn thành phố có 7 khoảng 3,1 triệu cây xanh, trong đó 10% là cây xanh đường phố chiếm 24% tổng diện tích phủ xanh của thành phố [26].
Trong hệ thống cây đường phố, nhấn mạnh việc kết hợp giữa những đường bóng mát, các dải rừng phòng hộ để tạo thành những hành lang xanh trong đô thị. Số lượng đường bóng mát tại thành phố Matxcova đã tăng lên đáng kể, từ 40 tuyến đường vào năm 1957 lên 100 tuyến đường vào năm 1973 [22]. Những tuyến đường này đã góp phần đáng kể bảo hộ và cải thiện môi trường của thành phố. Trong các công trình nghiên cứu của L.X Dalexcaia và nhiều nhà nghiên cứu khác đã tìm tòi những tỷ trọng cây xanh đường phố thích hợp, đề ra những nguyên tắc cơ bản và các vấn đề thiết kế cây xanh đường phố.
Kết quả của các công trình nghiên cứu đã được vận dụng trong thực tiễn xây dựng ở Liên Xô, Đức, Mỹ, Anh, Pháp. Ở khu vực châu Á, nước có lịch sử trồng cây đường phố sớm nhất là Trung Quốc. Theo kết quả nghiên cứu của Wang Hao, thì lịch sử trồng cây trên các tuyến đường giao thông ở Trung Quốc đã thực hiện trước đây khoảng 3500 năm. Sau đó đến Nhật Bản, cây xanh đường phố phát triển từ những năm đầu của thế kỉ 17 [29].
Điển hình như thành phố Sendai bắt đầu được biết tới là một thành phố của cây xanh từ trước Thế chiến thứ hai. Các lãnh chúa của Sendai đã khuyến khích dân trồng cây xanh trong sân nhà và ngoài đường phố. Kết quả mọi ngôi nhà, ngôi đền và điện thờ, trên đường phố ở trung tâm thành phố đều có những khu rừng gia đình được sử dụng với mục đích nguồn cung cấp gỗ và nguyên liệu hàng ngày. Sau Thế chiến thứ hai, thành phố Sendai đã bị oanh tạc và mọi thứ hầu hết bị phá huỷ nhưng Sendai vẫn được 8 biết đến như "Thành phố của cây xanh" vì tất cả mọi cố gắng to lớn nhằm phục hồi lại cây xanh [29].
Nhiều kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học trên thế giới đã chứng minh về tác dụng chung của hệ thống cây xanh đường phố đối với môi trường đô thị như: - Giảm nhiệt độ không khí: Cây xanh có tác dụng rất lớn đối với việc cải tạo vi khí hậu đô thị, giảm bức xạ mặt trời, giảm bức xạ phản xạ, giảm nhiệt độ không khí, lưu thông không khí và làm tăng độ ẩm của không khí.