（生态学专业论文）上海浦东道路绿地群落结构、生态功能及调整优化研究.pdf

摘要 城市道路绿地是城市绿地系统的重要组成部分，作为重要的绿色廊道，将城 区内外的各类绿地连接在一起，形成城市绿色网络，在组织城市交通、改善生态 环境、丰富城市景观等方面发挥了不可替代的重要作用。本文对上海浦东9 条道 路绿地的群落结构及其中6 条道路绿地的生态功能进行调查和测定，并针对道路 绿地存在的突出问题，探讨群落结构调整优化的技术措施，最后对浦东道路绿地 的建设和调整提出建议。 1 道路绿地群落结构分析 根据中国植被分类系统，将浦东道路的乔木林分为2 个植被型亚纲，包括针 叶林、阔叶林，5 个植被型组，分别为针叶林、针阔混交林、落叶阔叶林、常绿 落叶阔叶混交林、常绿阔叶林。 浦东道路绿地的植物地理成分较为复杂。按照吴征镒教授对中国种子植物属 的分布区类型的划分，有1 3 种分布类型，缺乏温带亚洲分布和中亚分布类型。 群落类型多样，但植物种类单一，群落结构简单，物种多样性低，只是将有 限的物种资源进行不同的配置。乔木有9 科l l 属1 2 种，灌木有2 0 科2 8 属3 0 种，草本有2 4 科3 6 属3 6 种，多数为野生草本，而人工种植的草本只有7 种。 林分密度过大是浦东道路绿地目前最突出的问题。普遍存在枯梢、偏冠乃至 死亡的植株，且随着密度的增大，生长势越差。林分密度与其铡树因子关系分析， 密度与胸径、冠幅都成显著负相关。意杨林分密度与胸径回归拟合，呈二次项式 关系，y = - 1 e - 0 7 x 2 0 0 0 0 2 x + 1 7 2 7 6 ( r 2 = 0 9 4 7 6 ) ，密度与冠幅呈二次 项式关系，y = 1 e - 0 7 x 2 0 0 0 2 x + 1 6 6 7 3 ( r 2 = 0 。8 1 2 0 ) 。香樟林分密度与 胸径呈幂函数关系，y = 1 4 2 0 3 x 4 ”( r 2 = 0 8 8 1 6 ) ，密度与冠幅呈幂函数关 系，y = 9 9 7 7 1 r ( r 2 = 0 9 4 7 5 ) 。水杉林分密度与胸径呈二次项式关系，y = 2 e - 0 7 x 2 0 0 0 2 9 x + 1 7 1 8 7 ( r 2 = 0 7 5 7 5 ) ，密度与冠幅呈二次项式关系， y = 1 e - 0 7 x 2 0 0 0 1 9 x + 8 4 8 8 5 ( r 2 = 0 9 0 8 8 ) 。香樟与女贞随密度增大枝下 高增大。 随着郁闭度的增大，光照强度降幅由8 4 8 1 增大到9 4 0 3 ，物种多样性 指数由2 8 2 2 9 下降到2 。7 3 0 8 ，而优势度指数有增大趋势，均匀度指数变化不显 著。 2 道路绿地的生态功能分析 浦东6 条道路绿地的生态功能存在较大差异，总体来看，远东大道的绿地生 态功能最显著，龙东大道、环东二大道和环南一大道的生态功能一般，而罗山路 和杨高南路的生态功能相对较差。 降噪效果依次是乔灌草( 1 2 8 ) 乔灌( 1 0 4 ) 乔草( 8 8 ) 灌草( 7 4 ) ；滞尘效果依次是乔灌草( 3 3 3 ) = 乔灌( 3 3 3 ) 乔草( 2 8 6 ) 灌草( 0 ) ；改善小气候能力依次是乔灌草 乔灌 乔草。 不同群落类型的生态功能差异显著，降噪效果较好的是夹竹桃、意杨、孝顺 竹、香樟群落，滞尘效果较好的是夹竹桃、水杉、香樟群落，抑菌效果较好的是 香樟和垂柳群落。 群落郁闭度对绿地生态功能的发挥影响明显，郁闭度增大，降噪效果从8 9 2 递增到i i 6 4 ，滞尘效果从8 8 2 增大到5 2 6 3 ，同时改善小气候也越明 显，而抑菌能力却下降，由3 9 7 下降到1 3 o 。 绿带宽度从1 5 m 增大到3 0 m ，噪音降幅呈增大趋势，由9 8 6 增大到1 1 0 3 ；粉尘降幅呈增大趋势，由1 6 6 7 增大到3 0 7 7 ；群落抑菌效果逐级减弱， 由5 0 5 4 下降到1 9 5 3 。同时，绿地建成时间越久，即植物群落越成熟，生态 功能越显著。 3 道路绿地群落结构优化措施的探讨 根据胸径与树冠投影面积或树冠表面积的回归方程，编制意杨和香樟林分的 密度控制表，同时，调查分析上海栽植时间较长、林相完整、群落结构合理的香 樟林和意杨林的林分结构，分析和探讨香樟林和意杨林的模式林分特征，从而为 制定城市绿地群落管理方案和计算抽稀强度提供定量化依据。本文还对香樟意杨 林进行群落调整试验，调整后的密度为1 2 0 0 棵h m 2 ，比调整前降低了4 2 8 ；物 种丰富度达1 3 种，提高了4 4 4 ，地被覆盖率达3 8 ，是调整前的三倍。两年 后，生长状况良好，对抽稀前后意杨香樟林各测树因子做显著性分析，差异都极 其显著( p t r e e s + s h r u b s ( 1 0 4 ) t r e e s + h e r b s ( 8 8 ) s h r u b s + h e r b s ( 7 4 ) t h ed u s tr e t e n t i o na r ea sf o l l o w s ：t r e e s + s h r u b s + h e r b s ( 3 3 3 ) = t r e e s + s h r u b s ( 3 3 3 ) t r e e s + h e r b s ( 2 8 6 ) s h r u b s + h e r b s ( 0 ) t h e e f f e c t i o no fi m p r o v i n gm i c r o c l i m a t ea r ea sf o l l o w s ：t r e e s + s h r u b s + h e r b s t r e e s 十s h r u b s t r e e s + h e r b s d i f f e r e n tc o m m u n i t yt y p eh a sd i f f e r e n te c o l o g i c a lf u n c t i o n n e r i u m n d i c u 玛p o p u l u se u r a m e v i c a n a , b a m b u s ag a u c e s c e d s , c i n n a m o m u mc a m p h o r a c o m m u n i t yh a v eb e t t e rf u n c t i o no fw e a k e n i n gn o i s e s a n dn e r i u mi n d i c u r e , m e t a s e q u o f ag l y p t o s t r o b o i d e sc i n n a m o m u me a 盘p h o r ac o m m u n i t yh a v eb e t t e r a b i l i t yo nt h ed u s tr e t e n t i o n p o p u l u sc a n a d e n s j sa n ds a l i xb a b y l o n i c a c o m m u n i t yh a v eb e t t e rf u n c t i o nt or e s t r a i nb a c t e r i a c a n o p yd e n s i t yh a sc o n s p i c u o u se f f e c tt op r o d u c et h ee c o l o g i c a l f u n c t i o no fr o a d s i d eg r e e ns p a c e a l o n gw i t ht h el a r g e rc a n o p yd e n s i t y ， w e a k e n i n gn o i s e sa s c e n d sf r o m8 9 2 t o1 1 6 4 d u s tr e t e n t i o na s c e n d s f r o m8 8 2 t o5 2 6 3 ，i m p r o v i n gm i c r o c l i m a t ei sm o r ec o n s p i c u o u s ，b u t r e s t r a i nb a c t e r i ad e s c e n d sf r o m3 9 7 t o1 3 0 t h eg r e e n b e l tw i d t hf r o mi b mt o3 0 m , w e a k e n i n gn o i s e sa s c e n d sf r o m 9 8 6 t o1 1 0 3 ，d u s tr e t e n t i o na s c e n d sf r o m1 6 6 7 t o3 0 7 7 r e s t r a i nb a c t e r i ad e s c e n d sf r o m5 0 5 4 t o1 9 5 3 t h em a t u r ec o m m u n i t y h a sg o o de c o l o g i c a lf u n c t i o n s 3 a d j u s t m e n ta p p r o a c he x p l o r e do fr o a d s i d eg r e e ns p a c e a c c o r d i n gt oe q u a t i o no fd b ha n dc r o w nt r a n s m i s s i o na r e ao rc r o w n s u r f a c ea r e a c o m p i l e dp o p m u se u r a m e y i c a n aa n dc y n n a m o m u mc a m p h o r a s d e n s i t yc o n t r o lt a b l e s t h i sa r t i c l ei n v e s t i g a t e da n da n a l y s e dp o p u l u s e u r a m e 订c a l l aa n dc i n n a m o m u mc a m p h o r ac o m m u n i t i e ss t r u c t u r ew h i c hh a v e l o n gy e a r sa n d i n t e g r a t e df o r e s t f o r ma n dr e a s o n a b l ec o m m u n i t y s t r u c t u r e ，a n do nt h i sb a s i sa n a l y s e da n dd i s c u s s e dc h a r a c t e r so fm o l d f o r e s to fp o p u l u se u r a m e v i c a n aa n dc i n n a m o m u mc a m p h o r ai no r d e rt op r o v i d e q u a n t i f yb a s i sf o re s t a b l i s h i n gm a n a g e m e n tp r o g r a mf o ru r b a ng r e e ns p a c e a n dc o m p u t i n gt h i n n i n gi n t e n s i t y t h i sa r t i c l em a k ea d j u s t m e n te x p e r i m e n t t op o p u u se u r a m e 订c a r t a + c j n n a m o m u mc a m p h o r ac o m m u n i t y ，a n dt h ef o r e s t d e n s i t yi s1 2 0 0t r e e s h m 2a f t e rt h i n n i n gw h i c hl o w e r e d4 2 8 a n dh a v e 1 3s p e c i e sw h i c hi n c r e a s e d4 4 4 ，a n dc o v e rp l a n tr a t eb y3 8 w h i c hi s t h r e et i m e sl a r g e rt h a nb e f o r et h i n n i n g a f t e rt w oy e a r s ，p l a n t sg r o ww e l l ， a n dt h es i g n i f i c a n tt e s t sf o rt r e ef a c t o r sb e f o r ea n da f t e rt h i n n i n g i n d i c a t e dt h a ta l l f a c t o r sw e r e s i g n i f i c a n t l y d i f f e r e n t ( p 0 0 1 ) t h e r e f o r w h e nt h ec o m m u n i t yd e v e l o p st oac e r t a i ns t a g ew h i c h h a sl a r g ei n i t i a ls e e d i n gd e n s i t y ，t h i n n i n gi sae f f e c t i v ea p p r o a c ht o t r a n s f o r m a t i o no ff o r e s tf o r n l t h e c o m m u n i t y w h i c hh a s g a pi s i n c r e a s i n g e n v i r o n m e n t a l h e t e r o g e n e i t y t h er e s u l t ss h o w e dt h a th e r b si nt h eg a pc e n t e rw e r em o r e d i v e r s i t yt h a nt h a ti nt h eg a pe d g ea n dn o n g a p ，a n dt r e es e e d li n g si nt h e g a pc e n t e rh i g h e rt h a nt h a ti nt h eg a pe d g ea n dn o n - g a pb e c a u s eo ft h e e n v i r o n m e n t a lc h a n g e d f o re x a m p l ee x t e r i o rl o o pl i n e ，t h ep r e p o n d e r a n t t r e es e e d l i n g si nt h eg a pc e n t e rw e r ea b e v e2 0 c mh e i g h ta n dt h ep e r c e n t a g e w a s3 7 5 t h ep r e p o n d e r a n tt r e es e e d l i n g si nt h eg a pe d g ew e r eb e t w e e n 6 - l o c mh e i g h ta n d t h ep e r c e n t a g ew a s5 3 1 a n dt h ep r e p o n d e r a n tt r e e s e e d l i n g si nt h en o n - g a pw e r eb e t w e e no - 5 e mh e i g h ta n dt h ep e r c e n t a g e w a s6 6 7 k e yw o r d s ：c o m m u n i t ys t r u c t i o n ；e c o l o g i c a lf u n c t i o n ；a d j u s t m e n t ：u r b a n r o a d s i d eg r e e ns p a c e t h et h e s i sw a ss u p p o r t e db yt h e 。l l t hf i v e - y e a rp l a n ”n a t i o n a lk e yt e c h n o l o g y r dp r o g r a mf r o mt h em i n i s t r yo fs c i e n c ea n dt e c h n o l o g y ( 2 0 0 6 b a d 0 3 a 1 7 ) 学位论文独创性声明 本人所呈交的学位论文是我在导师的指导下进行的研究工作及 取得的研究成果据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文 不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果对本文的研究做出重 要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意 作者签名：墨丝盔日期：豳：垒 学位论文授权使用声明 本人完全了解华东师范大学有关保留、使用学位论文的规定，学 校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电 子版和纸质版有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论 文进入学校图书馆被查阅有权将学位论文的内容编入有关数据库进 行检索有权将学位论文的标题和摘要汇编出版保密的学位论文在 解密后适用本规定 学位论文作者签名：是翰珲导师签名：搬 日期：盟止日期：聊，x i i 研究目的和意义 第一章引言 城市道路绿地是城市绿化的重要组成部分，对于组织城市交通、净化大气、 降低噪音、丰富景观等具有重要作用，并在一定程度上体现了城市的文化内涵和 艺术品味。近年来，随着城市现代化和城市道路建设的突飞猛进，我国城市道路 绿地适应新的功能要求，绿带宽度增加，绿带的类型和结构在不断创新中有了很 大的提高。但从总体上看，还普遍存在物种单一，结构简单，景观效果单调，道 路绿地的生态和景观功能还不能满足城市发展的需求。因此，城市道路绿地的规 模、植物应用、群落结构、生态景观功能等方面都有待进一步完善和提升。 - 绿地生态系统结构是功能的基础，功能是结构合理程度的体现，二者紧密联 系和相辅相成。国内对自然森林的群落结构和功能研究较系统、全面，但对城市 绿地群落结构和功能的研究仍在起步阶段，尤其对城市道路绿地群落结构、功能 和优化研究报道更是缺乏，明显落后于城市道路绿化快速发展的现状。 道路绿地是上海浦东新区近年绿化建设增量的主体，多以高大、浓密和粗犷 的乔灌木为主，基本构建了线路长、规模大的绿色廊道，道路绿地总量超过1 0 0 0 万平方米，形成了一批绿带宽度l o 米乃至百米以上的宽阔绿化带，如杨高路、 龙东大道、远东大道、外环线、迎宾大道、罗山路、申江路、锦绣路等， 为了深入了解浦东道路绿地群落结构的现状，突破以往道路绿地研究内容较 为单一的局限，针对主要道路绿化植物和城市道路绿地的服务功能，利用生态学、 林学和园林学相结合的方法，研究道路绿地群落与结构的关系，为提高道路绿地 的植物应用水平，调整优化现有道路绿地的植物群落结构，营造生态健康、景观 优美、可持续发展的道路绿地提供依据。 针对浦东道路绿地现状中存在的突出问题，如植物种类、层次和规格比较单 一、树木栽植过密、种群密度过大，群体竞争激烈，影响了一些绿化带植物的正 常生长和群落发育，部分绿带病虫害比较严重，养护成本也越来越大等，本研究 对浦东道路绿地群落结构及其生态功能进行研究，探讨群落结构调整优化理论和 技术途径，提出提升浦东道路绿地群落建设和管护水平的建议，为促进城市道路 绿地的健康、高效和可持续发展提供参考。 1 2 城市道路绿地研究概况 根据我国行业标准城市绿地分类标准，城市道路绿地( u r b a nr o a d s i d e g r e e n s p a c e ) 为：道路广场用地内的绿地，包括行道树绿带、分车绿带、交通岛 绿地、交通广场和停车场绿地等。 2 道路绿地最初是以行道树的形式出现。我国从周朝开始即有“列树”之名词， 其后有道旁树、行树、宫树之称。近代我国把城市中“在道路用地中的列植乔木” 称作“行道树”。日本曾引用中国的名词称并木、并树、行道树、街道树等( 木 启间) 。在欧美早期称s t r e e tt r e e ，r o a d s i d et r e e ，a l l e yt r e e ，也有行道树的 意思，到近代出现了a v e n u et r e e ( 大道、林荫路) t h em a l l ( 路荫树、林荫散 步道) 。1 9 8 6 年出版的中国大百科全书( 建筑、园林、城市规划卷) 列有“街 道绿化”( s t r e e tp l a n t i n g ) 条目，并解释为：“在城市的道路用地上采取栽树、 铺草坪和种花等措施，以改善市区的小气候、降低车辆和人流的噪声，净化空气， 划分交通路线，防火和美化城市。”由于在道路用地中不仅是“列植乔木”，其内 容有了新的变化，所用的名词也有了新的发展( 刘少宗，1 9 9 4 ) 。行道树的格局 和内涵已经逐步拓展到“街道绿化”和“道路绿地”。 1 2 i 国外城市道路绿地研究概况 据文献记载，世界上最古老的行道树种植出现在公元前1 0 世纪，建于喜马 拉雅山麓，在连接印度加尔各答和阿富汗的干道中间与左右，种植了三行树木， 称作大树路( g r a n dt r u n k ) 。 大约公元前八世纪后半期在美索布达米亚由人工整地而成的丘陵上兴建宫 殿，并以对称的规划布局配置松树与意大利丝柏。希腊时代( 公元前五世纪) 在 斯巴达的户外体育场，其两侧列植法国梧桐作为绿荫树。罗马时代( 公元前七世 纪至八世纪) 在神殿前广场与运动竞技场前的散步道旁种植法国梧桐。据记载当 时罗马城的主要街道种植意大利丝柏。中世纪( 五至十四世纪) 时期的欧洲，各 国于巡礼的街道上种植当地的乡土树种，大都是用意大利丝柏。在农地的边界线 上常以很多树列来作为标志( 木启间) 。 文艺复兴时期以后，欧洲一些国家街道绿化有了较大发展。法国亨利( h e n r i ) 二世依据1 5 5 2 年颁布之法律，命令国人在境内主要道路栽植行道树，因而有在 国道上种植欧洲榆的记载。在同一时期的德国有计划的在国内各干线栽植法国梧 桐之类的行道树，其目的是为了战时补给军用木材。 1 6 2 5 年英国于伦敦设置了公用的散步道( p u b i cw a l l ) ，兼作车道，长约l k m ， 种植4 6 排槭叶法国梧桐。这条道开创了都市散步道栽植的新概念，即所谓的林 荫布道( t h em a l l ) 。 1 6 4 7 年在柏林曾以特尔卡登为起点设计菩提树大道，在道路东侧配置了4 - 6 列树木的林荫大道，这条美丽的林荫大道对日后法国巴黎辟建的园林大道 ( b o u l e v a r d ) 有极大影响。 然而，最早经过规划与设计将绿色引入街道的是1 7 世纪法国的庭院设计家 勒诺特尔。他是凡尔赛宫廷院设计者，他把直线的“绿轴”应用到巴黎城市中 心地区的街道改造，使街道产生革命性变化。从卢浮富博物馆一直延伸到香榭里 舍大街，改造这一闻名于世街道的秘诀在于增添优雅的林荫道。此后，法国的街 道改造中，无不以林荫道为蓝本。随着社会经济的发展，提出了“花园城市”、 “城市林带”、“绿色走廊”和“环城绿带”等规划理论，并得到了实践和发展( 林 青，1 9 9 9 ) 。 如今，随着都市化的进程，欧美、日本等发达国家中许多城市，高层建筑极 度密集，环境恶化问题严重，如何实现城市环境的可持续发展已被提到重要日程 上来。许多国家在此方面进行了积极的探索和尝试，通过规划和改造，力求将绿 色引入道路绿地空间中，修建了林荫步道、公共绿道、慢步道等，恢复了道路空 间的勃勃生机，绿地成为道路空间中必不可少的要素之一( 赵岩，2 0 0 0 ) 。 国外对城市道路绿地的研究，主要集中在三个方面： 1 ) 丰富城市景观：j a m sd o n i s ( 2 0 0 3 ) 对里加湾环城绿带的景观效果进行 研究。b r o w nd g ( 2 0 0 4 ) 等利用绿化带的宽度和位置两方面来建立模型评估绿 化带的景观效果。 2 ) 改善城市环境质量：法国学者a v i s s a rr ( 1 9 9 6 ) 研究了植被对城市热 环境的潜在影响。k h a nf i 8 c a b b a s is a ( 2 0 0 0 ) 利用绿化带来减小工业释放 的有毒气体的研究。西班牙学者g o m ef ( 2 0 0 1 ) 对巴伦西亚城市绿地舒适度进 行研究，分析该城市的气候状况，选取几块典型的城市区域用国际通用的几个舒 适度指标进行评价，得出能很好反映绿地舒适度的指标，在此基础上找出每个指 标适用的绿地大小。k h a nf i a b b a s is a ( 2 0 0 1 ) 根据不同的树种、树高、 种植方式等因子分析减污绿带对污染气体的吸收效果，并建立了多种数学模型。 3 ) 维持生物多样性：日本学者m i y a s h i t at ( 1 9 9 8 ) 对城市里森林片断化 效应进行研究，调查了日本横滨、东京连续的森林及建筑物周围的1 7 个森林片 断，结果表明小片段物种较少，密度较低。瑞典学者m o r t b e r gu ( 2 0 0 0 ) 研究 城市森林片断和绿色森林廊道系统对保存特有种是否有积极作用，在绿色廊道内 外共选择6 7 个自然植被的样地进行调查，调查结果表明，廊道自然植被与生境 质量相关，反映了城市和郊区森林的环境质量。 1 2 2 国内城市道路绿地研究概况 1 2 2 1 国内道路绿地研究概况 我国的城市道路绿地具有悠久的历史，在两千多年前的周朝时代就沿着道路 种植行道树。据周礼记载，公元前5 世纪前周朝从首都到洛阳的街道种有许 多列树，来往的过客可以在树荫下休息。秦朝时修建了驰道，亦称“国道”。 西汉长安的街道两侧种有成行的槐树，称“槐衙”；东汉洛阳，除宫苑、官 4 署外，街道两侧植栗、漆、梓、桐四种行道树；西晋洛阳宫门及城中央大道皆分 为三，夹道种榆、槐树；南北朝建康是宋、齐、梁、陈各朝的首都，御道两侧的 御沟旁种植垂柳( 刘少宗，1 9 9 4 ) 。 8 世纪中叶唐玄宗创立了路树制度，首都长安南北1 1 街，东西1 4 街，布局 严谨，城内街道主要树种是槐树、垂柳、桃、李、榆，过路者不仅可以在炎夏遮 荫纳凉，而且饥饿时还能摘果充饥。 宋朝时，道路绿地的形式已发展比较丰富，用水沟把路分成三道，并用桃、 李、梨、杏等列植于沟边。清朝中叶以后，国门打开，随着欧美列强的入侵和外 商的涌入，沿海城市迅速兴起，外来树种也大量引进，刺槐、法国梧桐、意大利 黑杨等外来树种成为一些新建街道的行道树( 郑西平，2 0 0 1 ) 。 国内对城市道路绿地的相关研究较多，主要集中在树种选择、植物配置等景 观效果的研究( 杨芸，2 0 0 0 1 郑西平，2 0 0 1 ；徐文辉等，2 0 0 2 ；童立定，2 0 0 4 ； 王年荣，2 0 0 5 1 于永红等，2 0 0 5 ；崔同林，2 0 0 5 ；徐小玉，2 0 0 5 ) 。 随着机动车数量的快速增多，道路交通的环境污染加剧。道路绿地具有降低 噪音、净化有害气体、抑滞粉尘等生态功能，是改善道路生态环境的重要手段。 近年来，道路绿地的生态功能受到重视，研究主要集中在降低道路污染的植物选 择及其配置技术( 谢浩，1 9 9 9 1 鲁敏等，2 0 0 2 ；王翠萍，2 0 0 3 ；郭振华，2 0 0 5 ； 高军，2 0 0 5 1 刘军，2 0 0 6 ；姚成，2 0 0 6 ) 。 近年来，道路绿地研究不断拓展和深入，如徐文辉等( 2 0 0 2 ) 研究了植物群 落特征与土壤理化特性；姜红卫( 2 0 0 5 ) 探索高速公路噪声、二氧化硫、粉尘污 染变化的时空规律，应用生态学原理，研究不同的植物、配置、种植方式来提高 高速公路绿化减噪吸硫滞尘效果；郭峰( 2 0 0 5 ) 通过现场踏查，对哈尔滨市香坊 区道路绿地行道树的树种、数量，道路绿地面积，绿地内树木种类、数量及生长 状况、配置方式等内容进行了详实的统计测量，得出香坊区道路绿地现状的数据， 对其科学性、合理性进行研究。 1 2 2 2 上海道路绿地研究概况 上海对道路绿地的研究也较多，涉及的内容较广，如道路绿化与交通效率和 交通安全的关系、道路绿化应强调景观特色，做到因地制宜，以生态学为原理， 提高植物多样性等( 倪建国，2 0 0 3 ；管利琴等，2 0 0 5 ；绪立渊，2 0 0 6 ；吴海萍等， 2 0 0 6 ) 。 张庆费等( 2 0 0 2 ) 对上海城区主要交通绿带木本植物多样性进行分析，指出 缺乏物种丰富度和均匀度的结合，群落结构单一，人为干扰破坏了群落在自然状 态下趋向多物种的平衡关系，提出应给群落植物更多的自然生存空间。 高静( 2 0 0 5 ) 以浦东部分道路为例，讨论了道路绿地之生态设计与人本思想 的结合。以上海陆家嘴中心区道路绿地为例( 刘滨谊等，2 0 0 2 ) 讨论了高密度城 市中心区街道绿地景观规划设计。姚成等( 2 0 0 6 ) 对上海金山石化附近公路和沪 嘉高速公路绿化带降噪效果的实地测试及数据分析的基础上，对沪杭高速公路上 海段的降噪绿化带进行了设计与应用。 庄伟( 2 0 0 5 ) 研究了上海城市立交道路绿地景观设计。王雪莹等( 2 0 0 6 ) 对 城市高架桥荫光照特性进行研究，提出绿化的合理布局。 达良俊等( 2 0 0 4 ) 对上海城市森林生态廊道进行研究分析，并提出相应的生 态廊道规模。“宫胁生态造林法”在上海外环环城绿带建设中的应用，并对近自 然森林建设的尝试进行跟踪研究( 达良俊，许东新，2 0 0 3 ；陈伟峰，达良俊等， 2 0 0 4 ) 。 第二章研究地区概况及研究方法 2 1 研究地区概况 浦东是上海市位于黄浦江以东、长江口以西的一块三角形地区，地处我国海 岸线中点和长江入海口的交汇处，浦东新区面积5 5 6 平方公里，常住人口2 4 0 万。该区属北亚热带季风气候，四季分明，冬夏长，春秋短，日照充足，雨量充 沛。上半年主要受西风带天气系统控制，下半年受西太平洋副热带高压和东风带 系统影响。历年年平均气温1 5 7 c ，年极端最高气温3 8 7 c ( 2 0 0 3 年7 月2 9 日) ，年极端最低气温曾出现零下1 1 o 。c ( 1 9 7 7 年1 月3 1 日) 。大于3 5 以 上的高温出现日数历年平均为6 天，最多的1 9 7 1 年达2 7 天。历年年平均降水量 为1 1 2 3 3 毫米，年降水量最多的1 9 9 9 年达1 6 2 5 5 毫米，最少的2 0 0 3 年仅7 1 8 8 毫米，年降水量分布不均匀。历年年平均降水日数1 3 2 天，年降水日数最多的 1 9 7 7 年达1 5 6 天，最少的1 9 7 1 年仅9 7 天。 本研究选取了较有代表性的9 条道路，分别是迎宾大道、杨高北路、龙东大 道、杨高南路、环南一大道、罗山路、远东大道、环东二大道、外环线三林段。 2 2 研究项目的测定方法 2 2 1 群落结构的调查和研究方法 2 2 1 1 群落结构的调查方法 选择具代表性的群落设置l o m x2 0 m 的典型样地，分树种实测所得乔木树种 ( 直径4 c m ) 的胸径、树高、冠幅、枝下高、生长势；详细调查灌木( 包括直径 4 c m 的乔木) 的种类、高度及生长状况；记录草本( 包括蕨类植物) 和层间植物的种类、 株数( 或盖度) 。 对植株的生长状况，参考徐小玉( 2 0 0 3 ) 建立测定分级和分级标准： 0 级，枝条干枯，整株濒死，观赏价值丧失； l 级，生长衰弱，病虫害严重，树相残破，有碍观赏： 2 级，生长势较好，姿态一般，时有病虫害或风折，有一定的观赏价值： 3 级，姿态及生长势良好，有少量病虫害，观赏价值较高： 4 级，姿态优美，生长势旺盛，无病虫害，观赏价值高。 2 2 1 2 物种多样性的研究方法 木本植物的重要值i v ( ) = 相对多度+ 相对显著度+ 相对频度 草本植物的重要值i v ( ) = 相对盖度+ 相对频度 物种多样性：多样性指数是物种丰富度与相对多度综合而成。 7 s h a n n o n - w e i n e r 指数：h = 一y p i l n p i 生态优势度：反映群落中种群优势状况时指标。 s i m p s o n 指数：a ：宇n i ( n i - 1 ) 百n ( n 1 ) 群落均匀度：指群落中物种的多度分布的均匀程度。 p i e l o u 指数j = 日l n s 。 ( 相对显著度用胸高断面积表示，式中s 为物种数，n i 为第i 个物种的重 要值，n 为所有物种的重要值之和；p i = n i n 为第i 个物种的相对重要值。) 2 213 林分密度与测树因子关系研究 5 种道路绿地常用树种群落密度与植株的胸径、冠幅、枝下高之间的关系， 包括意杨、水杉、香樟、女贞、夹竹桃，4 种乔木，1 种灌木。对前3 种乔木的 不同林分密度的测树因子进行相关性和回归拟合分析，对后2 种植物的不同林分 密度的测树因子进行差异显著性分析。 2 2 2 生态功能指标的测定与研究方法 2 2 2 1 噪声的测量 测量方法为在绿地前、后分别设置一个点，且两点连线为垂直道路方向，使 用两台性能符合g b 3 7 8 5 国家标准的h s 6 2 8 8 b 型噪声频谱分析仪( 国营四三八零 厂) 分别在两个点同步测量噪声值，测量高度为胸高处1 2 - 1 5 m 。 每一测点测量时间为5 m i n ，测量仪器时间计权特性设为f 快特性( f a s t c h a r a c t e r i s t i c ) ：采样时间小l s ，频率计权设为a 计权( a - w e i g h t ) ： 3 1 5 h z 一8 k h z 。同时记录该测量时间段内车流量。天气晴朗，风速小于5 5 m s ， 测量时传声器加风罩。 2 2 2 2 小气候的测量 对群落内外温度、相对湿度、光照进行测量。选择晴朗稳定的天气条件，测 定方法为常规气象测定。温湿度测量方法为在林外设置一个点，在林内设置三个 点，待其温湿度稳定后读取，取其平均值作为林内的温湿度。 光照强度用照度计，在林外设置一个样点，群落内的测量方法为针对林下光 照特点取荫蔽处、光斑处、阳光直射处等不同林冠郁闭度，读取八组数据，取平 均值作为林内的光照强度。 2 2 2 3 大气粉尘含量的测量 在临公路一侧设置一个点，群落内设置三个点，取平均值作为林内的粉尘含 量。选择晴朗、静风的天气条件，使用p 一5 k c 型微电脑粉尘仪进行测量。 8 2 224 细菌的测量 用f a 一1 型多级撞击式空气微生物采样器进行大气细菌采样。用作采样细 菌培养的营养琼脂培养基经湿法高温灭菌后，在无菌操作条件下浇注至内表 面直径为9 c m 的平面玻璃培养皿中冷凝备用。在各采样点，于人体呼吸线高度 ( 约距地面1 2 1 5 m 处) ，在林内外各设置一个点同时采样，采样l o m i n ，将培 养皿带回实验室于恒温培养箱中经3 7 连续培养2 4 h 后取出，对各培养皿中细 菌菌落进行计数。 每m 3 空气中所含细菌数= 所有平皿菌落数 采样时间( 分) 2 8 3 ( 升分) 1 0 0 0 2 2 3 林分密度表的研制 以l c m 为一个径阶，统计各径阶的株数，计算每株植株的树冠幅、树冠投影 面积、树冠表面积( 许慕农等，1 9 9 5 ) 。 树冠投影面积s c w = 1 2 ( w 2 ) 2w 为东西、南北向平均冠幅( 宋永昌，2 0 0 1 ) 树冠表面积s = 4r l 3 冠长树冠幅2 2 2 4 林窗微环境和生物多样性的研究方法 2 241 林窗的调查和研究方法 调查内容包括测量林隙大小，在每个林隙中从中心沿两条对轴线设置 2 m 2 m 大小的基本样方( 如图) ，记录小样方中木本植物名称、数量和高度，草本 植物的名称、盖度。 林隙环境因子调查：选择相同天气测定每个林隙两条对轴线上的中心、边缘 区和林内共9 个点( 如图) 的温度、湿度、光照强度及壤含水量，将这些指标测 定结果分别取平均值作为林隙中心、林隙边缘和非林隙的相应环境参数值。 根据调查林隙的形状和目前计算林隙大小的通常方法，假设所调查的林隙为 椭圆形，林隙面积可采用如下公式计算( 汪明喜等，1 9 9 5 ) ： a = l w 4 式中a 为林隙面积，单位为2 ：l 为林隙长度，w 为林隙宽度( 与林隙长度相垂直的 最大直径) ，单位为m 。林隙植被的物种多样性采用物种丰富度s ，p i e l o u 均匀度 指数( j ) ，s h a n n o n - - w i e n e r 指数( h ) 和s i m p s o n 指数( ) 进行计算。 2 2 4 2 林窗微环境测定方法 空气温湿度用温湿度计测定，光照强度用照度计测定。 土壤含水量的测定( 中华人民共和国林业行业标准，1 9 9 9 ) 土壤质量含水量( g k g ) = ( m 2 一m ) m * i 0 0 0 ( m 为烘干土质量，m 2 为湿土质量) 1 0 第三章上海浦东道路绿地群落结构分析 关于“群落结构”有广义和狭义的两种理解，广义理解是将群落结构和群落 功能相对应，从这一角度出发，把群落的种类组成、测树因子、物种多样性、种 问结合、层片、生活型、生态位、群落空间结构和时间结构等都作为群落结构的 组成部分( w h i t t a k e r ，1 9 7 0 ，1 9 7 5 ：m u e l l e r d o m b o i s e l l e n b e r g ，1 9 7 4 ；王伯荪， 1 9 8 7 ) 。狭义的理解则是把“群落结构”限定在群落的外部形态，诸如组成群落 的植物个体垂直结构、水平结构以及时间结构等( d a n s e r e a u ，1 9 5 7 ；f l i e r v o e t ， 1 9 8 4 ；k e r s h a w ，e ta 1 ，1 9 8 5 ；d i e r s c h k e ，1 9 9 4 ) 。本研究主要针对群落类型、 树种组成、物种多样性以及林分密度与胸径、冠幅、枝下高关系的研究。 为了深入了解上海浦东道路绿地群落结构的现状，从而更好地制定出相应地 植物配置方案，或对现有植物群落采取调整优化措旋，为营造上海市优美的、可 持续发展的道路绿地提供依据，本研究在2 0 0 6 年的1 1 月和1 2 月份调查了较有 代表性的9 条道路，分别是迎宾大道、杨高北路、龙东大道、杨高南路、环南一 大道、罗山路、远东大道、环东二大道、外环线三林段。 3 1 绿地群落类型及结构特征总体分折 3 1 1 群落类型 本研究共测量5 3 个群落，有4 3 种不同的群落类型( 如表3 一卜卜1 ) 。 用p c o r d 聚类分析，在5 0 相似度水平上可以将5 2 个群落分成8 种类型， 如图3 一卜1 1 ，分别是以意杨为优势种的群落( 2 5 个) ，以香樟为优势种的群落 ( 6 个) ，以水杉为优势种的群落( 5 个) ，以女贞为优势种的群落( 2 个) ，杜英 为优势种的群落( 2 个) ，垂柳为优势种的群落( 1 个) ，夹竹桃为优势种的群落 ( 7 个) ，孝顺竹为优势种的群落( 4 个) 。 c e r om o “”( 0 2 璺? 。5 “)u d ，卅甜”刚o “譬咐呻( 蝴j。 图3 - 1 1 群落类型的划分 f i g 3 - 1 1p a r t i t i o no ft h ec o m m u n i t yt y p e s 表3 一卜1 一l 浦东道路绿地群落类型 t a b 3 - 1 1 1c o m m u n i t yt y p e so fr o a d s i d eg r e e ns p a c ei np u d o n g 杨 高 南 路 环 南 大 道 罗 山 路 环 东 大 道 迎宾 大道 3 4 5 1 意杨+ 香樟一夹竹桃 意杨一夹竹桃+ 桂花 香樟一桂花 意杨一夹竹桃 水杉一夹竹桃+ 孝顺竹 水杉+ 香樟一红叶李 水杉一龙柏+ 红叶李 水杉+ 女贞一孝顺竹+ 红叶李 意杨+ 香樟一龙柏+ 石楠 意杨+ 香樟一夹竹桃+ 孝顺竹 意杨+ 雪松 水杉 意杨+ 水杉一红叶李 意杨+ 水杉一孝顺竹 意杨一孝顺竹 意杨+ 香樟一蚊母 意杨+ 香樟一夹竹桃+ 蚊母 意杨一孝顺竹 意杨一孝顺竹+ 夹竹桃 意杨一红叶李 垂柳 意杨一毛竹 香樟 杜英 意杨+ 香樟一蚊母+ 石楠 意杨+ 水杉一香樟+ 蚊母+ 龙柏 意杨一龙柏+ 红叶李 意杨+ 女贞+ 香樟+ 水杉一夹竹桃+ 八角金盘 意杨+ 香樟+ 水杉蚊母+ 石榴 意杨+ 香樟蚊母 意榻+ 香樟一灾竹桃 意杨一孝顺竹+ 珊瑚+ 龙柏 香樟一夹竹桃 香樟一紫薇 香樟+ 雪松 垂柳一毛竹+ 孝顺竹+ 夹竹桃 香樟 水杉一海桐 1 2 舯弱坜筋拍垢惦一 一弱撕筋龉拈弱撕弱坜 ggggg；g；盯g；gj g 9 2 g；g；