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昆明金汁河河岸植物景观评价

2014-08-01郑海瑞

西南林业大学学报 2014年3期
关键词:环境效益量值乔木

郑海瑞 王 锦

(西南林业大学园林学院,云南 昆明 650224)

昆明金汁河发源于昆明松花坝水库,流经昆明市官渡区和盘龙区,汇入枧漕河,最终流入滇池。金汁河曾是昆明地区最重要的人工灌渠,但随着城市化进程的不断加快,金汁河受到严重的污染,只能起到排洪、排污的作用[1]。近几年,昆明市政府对金汁河实施一系列综合治理措施,其生态环境逐渐改善。

河岸绿化带是河流廊道的重要组成部分,河道两侧的植被具有提供生物栖息地、保持物种多样性、调节河溪微气候、稳定河岸、涵养水源、净化水体、防控灾害等多种生态功能,同时为人们提供休闲娱乐的游憩空间,河岸绿化建设不仅具有重要的生态意义,而且具有社会意义和景观美学意义[2]。本项研究以昆明金汁河河岸带状绿地为研究对象,采用层次分析法(analytical hierarchy process)及绿量换算生态效益的方法对河岸植物景观进行生态评价,以期为河岸绿地建设提供理论依据与参考。

1 研究方法

在金汁河河岸带状绿地随机设置面积20 m×20 m的样地20块,调查树种、株数、高度、胸径和冠幅,灌木层和草本层调查植物种名、面积、覆盖度和高度等相关数据。

1.1 景观生态评价方法

在征询5位专家意见及现场调查的基础上采用唐东芹等人提出的园林植物景观评价AHP模型与方法[3-5]确定评价指标的权重(表1)。模型中定性指标通过专家评分法进行量化,植物景观的可达性则根据到达景观的难易程度赋予不同的值来决定,分值采用10分制,以10、8、6、4、2的等级分值,8~10代表好、6~8为较好、4~6为中等、2~4为差和0~2为极差。

表1 园林植物景观评价AHP层次及权重

1.2 三维绿量与生态效益换算方法

三维绿量是指所有生长中的植物茎叶所占据的空间体积,是从生态学的能量转换利用和植物茎叶的生理功能这一基本点出发的,通过对茎叶体积的计量,来显示绿色三维体积与植物生态功能的相关性。乔木、自然及整形灌木三维绿量的计算采用单位体积法[6](表2)。该计算方法相对误差一般不大于7%,最大不大于10%。

表2 植物绿量计算公式

密栽小灌木及草本地被的三维绿量按面积×高度计算。

基于绿量的环境效益标准换算参照贺振等的方法[7],计算结果见表3。

表3 基于绿量的环境效益标准换算量

2 结果与分析

2.1 金汁河植物景观效果

采用AHP 模型与方法计算出20个样地的景观指标值,结果见表4。样地2、3、4、9、15、17景观值都在6分以上,景观值最高的为2号样地,综合评价分数达6.42分;样地11分值最低,为1.78分。

对景观值最高的样地2和景观值最低的样地11进行比较分析。

样地2中共有15种植物,常绿乔木与落叶乔木比例相近,地被以常绿植物为主,季相上春秋两季景观特色明显,色彩对比较强,小灌木采用自然弧形图案布置,中层灌木球自然式点缀于小灌木群中,乔木采用散点式布置于河岸边上,形成乔灌草整体自然式的布局(图1)。

样地2内乔木胸径等级为:<8 cm有20株,8~16 cm有16株,16~24 cm有6株,24~32 cm有4株,32~40 cm有3株,>40 cm有4株(图2),分别占乔木总数的39%、31%、11%、7%、5%、7%。

表4 20块样地AHP景观评价结果

由于样地2中处于上层的大乔木及中层乔木所占比例较高,且生长状态良好,覆盖度也较高,灌木地被层的覆盖度达到0.91,几乎覆盖了整个样地(表5)。

表5 2块样地的植被植物盖度分布

样地2植物群落垂直结构为乔-灌-草,上层植物主要有滇朴(Celtiskunmingensis)、银杏(Ginkgobiloba)、池杉(Taxodiumascendens)、中山杉(Ascendensmucronatum);中层植物主要有香樟(Cinnamomumcamphora)、山杜英(Elaeocarpusdecipiens)、垂柳(Salixbabylonica)、紫叶李(Prunusceraiferacv.Pissardii)、桂花(Osmanthusfragrans);下层植物主要有海桐(Pittosporumtobira)、红叶石楠(Photiniaserrulata)、红花檵木(Lorpetalumchinensevar.rubrum)、假连翘(Durantarepens)、肾蕨(Nephrolepiscordifolia)、常春藤(Hederanepalensisvar.sinensis)(图3)。

从植物群落垂直结构图可以看出,样地2垂直结构上的连贯性较好,上层植物中的较高树种与下层树种之间无断层现象出现。这种垂直绿化配置类型不仅增强了河岸的绿化景观效果,同时提高了植物群落结构的稳定性。

样地11共有植物5种,其中常绿植物3种,落叶植物2种。植物配置沿河岸以行列式种植,少量垂柳点缀其中,地被以不规则形式种植,季相上无明显变化,整体呈混合式的布局(图4)。

样地11内乔木胸径等级为:<8 cm有18株,8~16 cm有11株,>40 cm有4株(图2),分别占乔木总数的55%、33%、12%。乔木以胸径8 cm、冠幅1.5 m左右的中山杉为主,株距在3 m以上,覆盖度仅为0.34。地被层以常春藤和迎春花为主,由于养护不当及人为践踏样地内出现多处裸露地,覆盖度为0.61(表5)。

样地11植物群落垂直结构为乔-灌,上层植物有中山杉、垂柳;下层植物有叶子花(Bougainvilleaspectabilis)、迎春花(Jasminummesnyi)、常春藤(图5)。

样地11垂直结构上的连贯性较差,上层植物中的中山杉与下层树种之间出现明显断层,从垂直绿化配置上看样地植物不能创造良好的景观效果,植物群落结构的稳定性也较差。

2.2 基于绿量的环境效益换算及分析

基于绿量的20块样地环境效益计算结果见表6。

表6 基于绿量的20块样地环境效益

通过计算,20个样地总绿量值为 18 877.66 m3,每年能产生66.45 t O2,吸收76.45 t CO2(表6)。样地17绿量值最大,达 1 622.25 m3,环境效益最好。其次是样地2,绿量值为 1 290.77 m3。在景观效果评价中,这2个样地的景观值分数也是较高的。环境效益最差的为样地11,绿量值只有324.00 m3。该样地在景观效果评价中,分值也是最低的。

根据AHP景观评价分数和绿量值可将20个样地归纳为以下5种类型:1)景观效果较好绿量值较高(样地2、3、4、9、13、16、17、18);2)景观效果较差绿量值较高(样地14、19);3)景观效果较好绿量值中等(样地1、15);4)景观效果一般绿量值较低(样地6);5)景观效果较差绿量值较低(样地5、7、8、10、11、12、20)。

20块样地的景观效果与环境效益之间的关系分析见图6。

从图6可以看出,景观效果与绿量及环境效益之间存在一定的正相关关系。其中样地14、样地19景观效益和环境效益之间差异较大,其原因在于样地内植被覆盖度较大,以常绿植物为主,因此能产生较好的环境效益,但其植物群落结构比较简单,主要采用乔、灌结合的种植模式,垂直结构上呈上下两层,上层乔木高度差异不明显,下层植被高度也较均匀,由于落叶乔木及观色植物种类较少,其季相变化也不明显,所以景观效果较差。

3 结论与讨论

由以上分析可知,昆明金汁河河岸植物带中既有较好的景观效果又具备良好的生态效益的样地具有以下特点:物种丰富,常绿植物与落叶植物比例相近,季相变化明显,色彩对比较强,植物配置以自然式为主,采用乔木+灌木+草坪的结构模式,上层是大乔木,中层是半耐荫的小乔木,下层为花灌木和草坪,植被高低错落能够形成严谨的群落梯度格局。

20块样地中,8块样地景观效果较好,绿量值较高,1个样地最差。景观值最高6.42分,最低1.78分。20个样地总绿量值为 18 877.66 m3,每年能产生66.45 t O2,吸收76.45 t CO2。样地最大绿量值为 1 622.25 m3,最小绿量值为324.00 m3,环境效益差异明显。景观效果与绿量及环境效益之间存在一定的正相关关系。

针对金汁河两岸植物现状调查和分析,提出改造建议:

1) 金汁河带状公园及片区河岸两侧绿化面积不均,部分河段绿化宽度仅有2 m左右。建议扩大河岸带较窄地段的绿化面积,提高物种丰富度。

2) 河道污染严重。这一问题主要发生在昆明旱季,雨水量少河道干涸,垃圾、杂草、树枝等覆盖河道。建议定期清理、禁止人为污染。

3) 昆明市金汁河岸植物缺乏专业管理。地被中有些植物是喜阴植物,如肾蕨,在林荫不是很好的情况下不能正常生长,应该根据植物生长习性栽种植物。对于长势较差的植物,需要加强养护管理,维护各类植物的正常生长。定期和不定期地对植物给予灌排水、土壤改良、施肥、病虫防护,保持各类植物正常生长。

4) 金汁河带状公园段亲水平台和栏杆破旧失修,存在安全隐患。建议对堤岸两边的木平台和栏杆进行加固,方便居民亲近水面,保证人们的安全。

5) 金汁河的河岸全部采用混凝土硬化覆盖,强调河流的防洪功能,却淡化了河流的资源功能和生态功能,破坏了自然河流的生态链。河流完全被硬化处理后阻隔了土壤与水体的生物化学循环与交流,河道的一些生态功能随之消失,固化的驳岸阻止了河道与河畔植被的水气循环,这无疑破坏了水滨生态系统和生物过程的连续性。建议将河岸进行整体改造,修建植被生态驳岸,通过利用植物地上部分形成提防迎水坡面软覆盖,减少坡面的裸露面积和外营力与坡面土壤的直接接触面积,起到护坡作用。同时利用植物根系与坡面土壤的结合,改善土壤结构,增加坡面表层土壤团粒体,提高坡面表层的抗剪强度,能有效的提高迎水坡面的抗蚀性,大大减少坡面土壤损失,不仅护坡效果显著,而且具有良好的景观效果。当植草生态驳岸植被与河岸等形成了一个良好的生态驳岸系统时,当坡面发生不稳定时,生态驳岸系统能够调整自身状况来适应坡面变化,保持较高的抗侵蚀能力,从而不断发挥生态驳岸系统的潜能(图7)。

[1] 李东徽, 宋杰, 关文灵,等.昆明城市河道河岸绿化建设探讨[J]. 安徽农业科学, 2012, 40(11): 6639-6642.

[2] 王日明,孟祥彬,李险峰.园林植物生态美分析[J].北京园林,2006,22(1):29-32.

[3] 唐东芹,杨学军,许东新,等.园林植物景观评价方法及其应用[J].浙江林学院学报,2001,18(4):394-397.

[4] 赵焕臣,许树柏,和金生.层次分析法:一种简易的新决策方法[M].北京:科学出版社,1986.

[5] 衣官平.上海公园绿地植物群落景观评价及优化模式构建[D].哈尔滨:东北林业大学,2009.

[6] 张建春. 河岸带功能及其管理[J]. 水土保持学报, 2009 (6): 143-146.

[7] 贺振,刘福才,刘金生,等.天津市城市绿化效益与环境保护的研究[J].天津科技,2001(1):18.

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