郑州市街道行道树资源调查与结构特征分析
2020-08-19史喜兵焦雪辉周小娟孙毅宁刘杰苗兆丰
史喜兵 焦雪辉 周小娟 孙毅宁 刘杰 苗兆丰
摘要：通过分层随机抽样，对郑州市8个城区街道行道树的结构特征、配置模式及健康状况进行了调查。结果表明，郑州市现有街道行道树树种39种，隶属于22科30属，其中常绿树与落叶树的比例为1：6：8;应用频度较高的行道树有悬铃木（Platanus hispanica）（48.46%）、国槐（Sophora japonica）（10.38%）、黄山栾（Koelreuteria integrifoliola）（8.85%）、女贞（Ligustrum incidum）（8.46%）、白蜡（Fraxinus chinensis）（6.54%），多样性指数为2.225;道路结构以一板两带为主，配置模式中单层模式占比66.91;生长健康等级一般以上街道行道树占比83.48%。根据郑州市现状，采用增加树种数量、丰富配置模式、加强管理养护等措施，可以改善当前存在的问题。
关键词：行道树;资源调查;结构特征;多样性指標;郑州市
中图分类号：S687.1 文献标识码：A
文章编号：0439-8114（2020）09-0111-06
DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.09.023
行道树是指间隔栽植于道路两侧、具有遮阴并构成街景的树木[1]。城市行道树是城市道路绿地的骨架[2]，是城市森林的重要组成部分[3]，具有阻滞尘埃、降低噪音、净化空气、遮阴、降温、调节空气湿度、提高人体舒适度等作用[4-7]。近年来，城市雾霾严重、可吸人颗粒物浓度增加，已经严重影响到了人们的身心健康[8]，由于行道树叶片的滞尘能力大于非道路处叶片的平均滞尘能力[9]，因此，越来越多的研究者开展了城市行道树的相关研究[10-19]。
郑州市近年来一直在争创国家生态园林城市，城市绿化成效显著，一些学者[20-23]对郑州市行道树进行了相关调查研究，但未见有关郑州市街道行道树多城区详细的结构特征调查分析的文献报道。为此，通过随机分层取样开展实地调查，获取郑州市街道行道树（乔木）的相关数据，统计得出郑州市8个城区街道行道树的结构特征、生长状况，分析存在的问题，并提出相关建议，以期为郑州市道路绿化设计及城市行道树的研究提供依据。
1 研究方法
1.1 抽样方法
采用分层随机抽样的方法进行抽样，按照行政区规划进行分层[24]，分别对中原区、二七区、管城区、金水区、惠济区、高新区、经开区、郑东新区等8个区的主城区开展调查工作，根据2017年各城区面积比例确定各城区随机抽取道路数量，每条道路根据长度比例抽取1～3条样带、每样带连续调查12株树木。
1.2 实地调查
2018年6-10月，通过实地每木调查的方法，调查8个城区街道行道树的结构特征[25]、道路特征[26]及行道树配置模式[27]、健康状况[28]及存在的同题等12个指标。
1.3 数据处理与分析
1）应用频度分析。应用频度是指调查中出现的某个物种在调查总体样方中出现的频率：
Fi=ni/N×100%
式中，ni为物种在调查中出现的样方总数;N为全体样方总体数量。
2）多样性指数分析。Shannon-Weiner index（H）反映的是调查样本中物种自身分布的不确定性，不确定性越高，物种组成的多样性也就越高：
式中，Pi为第i种个体的数量占所有样方中个体总数的比例;S为总体物种数。
根据相关公式用Excel 2016对数据进行处理，对郑州市街道行道树结构进行系统分析。
2 结果与分析
2.1 郑州市街道行道树结构特征
2.1.1 郑州市街道行道树植物名录 从表1可以看出，郑州市街道行道树有39种（含品种及变种），涵盖22科30属，使用树种较多的有豆科、杨柳科、木兰科。郑州市街道行道树采用的常绿树种只有批把、女贞、广玉兰、香樟、雪松，与落叶树种数量之比为1：6.8，常绿树种偏少。
2.1.2 郑州市街道行道树相对多度及应用频度 从表2可以看出，应用频度前十名的是悬铃木（48.46%）、国槐（10.38%）、黄设栾（8.85%）、女贞（8.46%）、白蜡（6.54%）￠楸树（2.69%）、枫杨（2.69%）、垂柳（2.69%）、栾树（2.31%）、广玉兰（2.31%）、旱柳（2.31%）;相对多度前十名的是悬铃木（46.60%）、国槐（8.94%）、黄山栾（7.40%）、女贞（5.42%）、白蜡（4.74%）、楸树（2.60%）、旱柳（2.05%）、枫杨（1.92%）、银杏（1.86%）、垂柳（1.76%）。从两个指标数据对比可以看出h栾树和广玉兰在郑州市街道栽植中大多与其他树种间隔栽植，同时悬铃木在郑州市街道的应用频度和栽植数量要远高于其他树种。
2.1.3 郑州市街道行道树的生活结构
1）行道树胸径。调查结果表明，郑州市街道行道树平均胸径23.9cm，最大胸径81.4cm（悬铃木），平均胸径前十名的是毛白杨（36.2cm）、加杨（35.6cm）、核桃（35.3cm）、构树（34.4cm）、泡桐（30.7cm）、刺槐（30.7cm）、千头椿（30.6cm）、楝树（27.3cm）、雪松（26.3cm）、旱柳（26.2cm）;平均胸径后五名的是批把（8.8cm）、乌柏（12.0cm）、金枝国槐（13.2cm）、巨紫荆（13.7cm）、五角枫（14.0cm），说明这几个树种在郑州作为街道行道树时间较短。从图1可以看出，郑州市街道行道树胸径（DBH）集中在15～30cm，占比68.11%，30cm以上街道行道树占19.55%，其中45cm以上街道行道树只占3.17%。
2）行道树树高。调查结果表明，郑州市街道行道树平均树高9.9m，最高25.7m（毛白杨），平均树高前五名的是毛白杨（19.6m）、加拿大杨（15.7m）、千头椿（12.0m）、雪松（11.7m）、悬铃木（11.0m），平均树高小于7m的有枇杷（4.8m）、五角枫（5.5m）、巨紫荆（6.2m）、女贞（6.4m）、梓树（6.9m）、乌柏（6.9m）。从图2可以看出，郑州市$6.15%的街道行道树树高集中在6～15m，
3）行道树冠幅。调查结果表明，郑州市街道行道树平均冠幅7.7m，最大冠幅28.2m（悬铃木），平均冠幅前五名的是构树（13.4m）、加拿大杨（12.4m）、复叶槭（11.28m）、核桃（9.56m）、国槐（9.13m），平均冠幅小于5m的有梓树（4.04m）、批把（4.04m）、乌桕（4.48m）、香椿（4.50m）、巨紫荆（4.55m）、五角枫（4.60m）、柿树（4.81m）。从图3可以看出，郑州市街道行道树冠幅集中在5～10m，由于受街道建筑及株距的影响，只有18.02%的街道行道树冠幅在15m以上。
4）行道树树穴大小、枝下高、株距。调查结果表明，郑州市街道行道树平均树穴面积1.4m2，平均枝下高3.0m，平均株距6.2m。
2.1.4 郑州市街道行道树多样性指数 从表3可以看出，郑州市街道行道树多样性指数（H）为2.255，8个城区街道行道树多样性指数与树种数量呈正相关，多样性指数由高到低为郑东新区、经开区、高新区、金水区、管城区、二七区、中原区、惠济区。
2.2 郑州市街道道路结构及行道树配置模式
2.2.1 郑州市街道道路结构 郑州市街道道路结构按照一板两带、二板三带、三板四带、四板五带进行统计，由图4可以看出，各城区街道道路结构均为一板两带占比较高，尤其是4个老城区占比都在70%以上（中原区73.33%、二七区72.41%、金水区86.05%、管城区88.46%），而郑东新区由于规划建设较晚，街道道路设计类型丰富，更加合理，其四板五带类道路占26.56%，此类道路功能分类细致、承载绿量大，大多实现了林荫路的全覆盖。
2.2.2 郑州市街道行道树配置模式 郑州市街道行道树配置模式主要有单层、双层、三层等3种，单层模式占比66.91%，三层模式只占12.40%。从图5可以看出，郑东新区配置模式以乔灌双层为主，其余7个城区均以乔木单层占比最高，尤其是管城区，由于小巷较多，单层配置模式占到了96.15%。
2.2.3 郑州市街道行道树配置模式中常用的灌木郑州市街道行道树乔灌双层结构常用的配置形式主要是：乔木+绿篱、乔木+草、乔木+造型植物（球形较多）或乔木+花灌木。多层次的配置模式可以大大提高城市绿化物种多样性，增大道路绿量。郑州市街道行道树多层次配置模式中的主要植物如下，绿篱类：金叶女贞、龙柏、大叶黄杨、红叶石楠、金森女贞、红叶小檗、锦带花、小叶女贞、火棘等;造型植物以黄杨球、红叶石楠球、构骨球、小叶女贞球、海桐球及叶片造型类植物为主;中下层花灌木以紫薇、树状月季、木槿、紫荆、海棠类、月季为主;多年生草本类以麦冬、三叶草、早熟禾等草坪类植物为主。
2.3 郑州市街道行道树生长状况
2.3.1 郑州市街道行道树健康状况 郑州市街道行道树健康（A）与较健康（B）的树木占47.36%，健康等级一般（C）的占36.12%，生长差（D）的占10.03%，濒死（E）的占5.93%，已经死亡（F）但还未补植的占0.55%，总体生长状况较好。由图6可以看出，大部分城区健康等级一般以上树木占比都达到了80%以上，郑东新区整体树木健康状况最好，这与道路规划较好、绿化养护比较到位有关，惠济区濒死树木较多，主要与调查时城区道路建设较多有关。
对各城区的树穴平均值、冠幅平均值、株距平均值与濒死等级平均值进行相关性分析，均不具有相关性，说明树穴面积、冠幅、株距大小不是街道行道树濒死的主要原因，可能与郑州市大面积的道路建设、轨道交通建设有关。
2.3.2 郑州市街道行道树存在的问题 调查参考杭州市行道树存在的问题种类[29]进行统计，结果显示郑州市街道行道树主要存在9个问题，存在问题行道树占比8.91%，各单项问题行道树数量占总存在问题行道树数量比率：①遮挡信号灯（0.94‰）;②分枝太多（2.19‰）;③没及时修剪和抹芽（0.94‰）;④没及时定型（4.39‰）;⑤距离建筑物太近（3.76‰）;⑥修剪后伤口处理不当（2.51‰）;⑦两叉分枝中心开裂1.57‰）;⑧存在安全隐患（1.88‰）;⑨树干开裂（10.34‰），其中悬铃木和国槐树干开裂较多。
3 小结及建议
3.1 增加树种数量，提高树种多样性
多样的生态系统及物种构成使城市的园林绿地具备了較好的可持续发展潜力，而且多样的植物可以营造更加丰富的景观[30]。郑州市街道行道树多样性指数为2.255，只有39个树种（含变种及品种），而且自20世纪50年代郑州市将悬铃木作为行道树以来，大街小巷广为栽植，全市栽植数量100多万株，本次调查结果中，悬铃木应用频度达到了48.46%，远超过了城市中单一树种频次不超过10%的建议[31]，作为郑州市的市树，更应该从适应性和观赏性上而不是从数量上去体现其重要性。郑州市街道行道树树种数量少、树种结构不均匀的现状会拉低城市植物群落的多样性，影响城市生态的稳定。
郑州市街道行道树常绿树种仅5种，常绿树、落叶树比例为1：6.8，常绿树数量远低于30%[32]，常绿行道树树种的匮乏及比例失衡造成了冬季城市整体植物群落叶片数量大幅度减少，街道景观单一、缺乏特色，树木吸尘、滞尘及维持城市碳平衡功能减退，这是郑州市冬季城市生态脆弱的原因之一，也是北方城市绿化的共性问题。科研单位应加强常绿树种的引种驯化工作，尤其是常绿阔叶乔木，如木兰科常绿植物、青冈属植物等，通过引种、抗性试验、栽培技术试验等配套研究，筛选出适生的常绿树种，改善郑州市的冬季景观。
2018年郑州市发布了《郑州市城市绿化树种推荐名录》，该名录包含了3种基调树种、30种骨干树种、348种一般树种及23种尝试树种，通过增加树种数量、降低主导树种比例[33]，可以有效优化郑州市街道行道树的树种结构，提高城市树种的多样性。
3.2 丰富配置模式，提升街道景观水平
郑州市街道行道树配置模式主要有单层、双层、三层等3种，配置模式较少，其中单层模式占比最高（66.91%），三层模式占比最低（12.40%），双层模式以乔木+绿篱、乔木+草为主，整体配置形式过于单调，缺乏特色和艺术感。街道行道树中下层植物利用率较高的只有紫薇、大叶黄杨、金叶女贞、红叶石楠、月季、麦冬，观花、观果类植物数量较少、应用频度不均匀、季相景观不够丰富。
郑州市正在建设国家中心城市，道路规划越来越趋于功能化、科学化，城市的决策者和建设者们正在逐步更新城市街道绿化理念、提升绿化水平，新建道路分车带，绿带数量不断增加。在道路结构优化提升的基础上，按照道路结构情况设计绿化配置类型，两侧分车带以乔木单层或双层为主，中间分车带应减少规则式的设计手法，以多层次、自然布局为主，人行道、非机动车道侧面分隔装置、桥体、墙面应加快开展立体绿化。中下层植物选择上，提高郑州适生的观花、观果灌木的应用，如棣棠、榆叶梅、珍珠梅、锦带花、山楂、郁李等，应充分运用树木的观赏要素，大胆灵活地运用植物的季相特征与色彩变化，增加布局多样性与美感[34]。
3.3 加强街道行道树的管理及养护水平
郑州市街道行道树健康等级差以下的占16.51%，日常管护中主要存在以下问题：①管理措施局限于浇水、修剪、打药，很少施肥;②树穴较小、硬化及覆盖材料使用不够科学;③树木的栽植没有按照植物习性选择立地环境;④分枝点偏低，不利于人车通行;⑤死亡树木没有及时补栽;⑥部分树种花、种子等危害严重。
郑州市街道行道树平均树穴面积1.4m2，各树种差距不大，对大规格乔木来说面积较小，规划树穴应充分考虑施肥和根系透气的需要，按树种科学规划树穴面积和覆盖材料，同时每年施肥3-5次，能根本改变土壤的pH及通气状况[35]，保证行道树的正常生长、减少病虫害的发生，提高城市绿化的效果。
根据立地条件情况和城市生态要求科学选择树种。对于桥下、建筑阴面、多层次群落的中下层空间应选择喜荫、耐荫植物;针对杨柳、悬铃木飘絮危害，应采用彻底替换城市内杨柳雄株，大幅度降低悬铃木栽植数量、更换为少球品种等方式，扭转目前春季飞絮影响居民生活的现状。
加强行道树修剪工作，及时去除病枝残枝，提高行道树分枝點，及时更换死株，切实保证道路通行、减免隐患的发生。
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收稿日期：2019-10-09
作者简介：史喜兵（1978-），男，河南温县人，助理研究员，硕士，主要从事城市园林植物的引种、选育等研究工作，（电话）13525598822（电子信箱）madary@163.com。
