“江南园林甲天下，苏州园林甲江南”，江苏省苏州市素有“园林之城”的美誉。苏州园林是中国传统文化的瑰宝，亦是著名的世界文化遗产，以其独特的景观和精致的设计闻名于世 。苏州古典园林的历史十分悠久，最早可上溯至春秋时期。

苏州园林的魅力还体现在它所蕴含的科学之美，园中包含着丰富的科学知识。现在，就让我们一同踏上苏州园林的科学探索之旅吧！

拙政园中的生态系统示意图（供图/赵艳霞）

苏州园林的生态之美

苏州园林是生态平衡的杰出代表。以著名的拙政园为例，它是如何维持生态平衡的呢？

在拙政园中，不仅有美丽的建筑和精心布置的花园，还有许多不同种类的植物和水体。这些元素相互作用，形成了一个复杂的生态系统。鸟类在树上筑巢，鱼儿在池塘中自由穿梭，各种昆虫在花丛中翩翩起舞。植物、动物、微生物与环境共同作用，形成了一张具有生态价值和美学价值的生命之网。

这些生物和环境的相互作用，增加了园林的生气、维持了生态平衡，每一种生物都在这个奇妙的生态系统中扮演着重要的角色。苏州园林的生态平衡让游客不仅能欣赏美景，还能感受到自然的和谐。

苏州园林的植物之美

苏州园林中的植物不仅是景观的重要组成部分，也是整个生态系统的核心——园林中的植物通过光合作用将二氧化碳转化为氧气，为游客提供了清新的空气。在光合作用过程中，植物吸收太阳光，将二氧化碳和水合成有机物，同时释放氧气。这个过程不仅让植物收获了成长的养料，还改善了园林中的空气质量。靠近园林中的植物，你可以感受空气的清新，这是植物通过光合作用给予我们的馈赠。

苏州园林中的植物不仅因其独到的观赏性令游客沉醉，还为鸟类和昆虫提供了食物和栖息地，成为生态系统中的关键组成部分，维护了生态平衡。

苏州园林的“活水”之美

水，是苏州园林中极为关键的构成要素，在造景手法中占据着重要位置。你也许听说过，水有“活水”与“死水”之分。简单来说，两者可以从它的流动性进行区别。一般情况下，“活水”指的是有水源且流动的水。流动的水具有一定的自净作用，因此可以在很大程度上保障水质。

苏州园林中的光合作用原理示意图（供图/赵艳霞）

在苏州园林的设计过程中，布置水景时需要考虑的首要问题，就是水一定要为“活水”。园林中的水要与整个苏州城的水系水网相联系，让水的引入和流出形成自然循环，从而得到良性发展。那在没有机械设备的时代，人们是如何让园林中的水流动起来的呢？

大自然，无疑是人类最好的老师。地球上各种形态的水，在太阳辐射、地球引力等的作用下，通过水的蒸发、水汽输送、凝结降落、下渗和径流等环节，不断发生周而复始的运动，这便是自然界的水循环。受自然界的水循环启发，古代匠人将这一原理运用到苏州园林的建设中，成功地让园林中的水流动起来。

园林中的水循环示意图（供图/赵艳霞）

园林中的水一般有3类来源，即地表水源、地下水源与时令水。园林中的水通过“引水”“借水”“掘水”与苏州的河网水系贯通，河网水系中的水经过蒸发，被冷空气凝结成水滴，以降雨、降雪的形式落回园林中，园林中的植物将吸收的水下渗，并通过径流再次汇入河网水系中——这样，园林中的水就与整个城市的水系形成了一个完整的循环系统。这样的循环系统起到了水的氧化和过滤作用，维持了水的清澈和干净，为游客提供了一种极具生态性的水景体验。

苏州园林的声音之美

声学设计也为苏州园林锦上添花。苏州园林利用声音的传播原理，给人们带来大自然的天籁之音。在拙政园中，声音的设计对于环境感受有着非常重要的作用，流水声、鸟鸣和风声交织在一起，创造出怡人的声音环境。这些声音在园林中传播，与景观相互作用，让人感觉宁静和轻松。流水声如同柔美的音乐，鸟鸣增添了生机，微风的声音则让人感到舒适。声音设计考虑了游客的感知，使其在园林中享受到愉悦的声音体验。那么，它是如何运用声波的传播原理来创造独特的声音环境的呢？

园林中声波的折射与温度关系示意图（供图/ 赵艳霞）

在拙政園中，我们可以实际学习和感受声波的折射。声波的折射，即声速的不同所引起的声波传播方向的改变。温度是影响声速的一个因素，声波会向温度低的方向弯曲。因此，在夜晚或者清晨，地面温度下降，声波就会向地面弯曲。此时，如果对着反射表面（例如平静的湖面）发出声波，声波就会沿传播方向跳跃式传播。例如，若对着水面说话，湖对面的人会听得非常清楚。

在拙政园中，我们还可以发现声波的散射现象。当声波在传播过程中遇到表面不规则、有起伏的障碍物时，将形成不定向的反射，这种现象被称为声波的散射。还有声波的绕射（也称为声波的衍射，指声波传播过程中遇到障碍物时，部分声波会绕至障碍物背后并继续向前传播的一种现象），“未见其人，先闻其声”描述的就是声波绕射的现象。

园林中声波的散射示意图（供图/ 赵艳霞）

苏州园林巧妙地运用阳光、植物、声音、水等元素，创造了一个独特、和谐的生态环境，反映了中国古代匠人对自然的深刻理解和尊重，向世人展示了科学与艺术的融合。希望这次科学之旅，能激起你对科学和自然的兴趣，去发现更多的科学之美！

（责任编辑 / 代竹蕊   高琳    美术编辑 / 韦英章）