（环境科学专业论文）天津经济技术开发区绿地植物多样性研究.pdf

a b s t r a c t a b s t r a c t b i o d i v e r s i t yi ss i g n i f i c a n tf o ra n t h r o p i cs u r v i v a la n dd e v e l o p m e n t ，w h i c hi s n e c e s s a r i l yr e s o u r c e so fs u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t s t u d yo nd i v e r s i t yo fc i t yg r e e n s p a c ea n di t se v a l u a t i n gt e c h n i ci sm a t t e rw h i c hi se x i g e n t l yr e s o l v e di nc i t yg r e e n s p a c ep r o t e c t i n g ，p r o g r a m m i n ga n de o n s t r u c t i n g r e s o u r c es t a t u so fg r e e ns p a c ep l a n t i nt e d aw a si n v e s t i g a t e d ，a p p l i c a t i o ns t a t u sq u oo fg r e e ns p a c ep l a n tw a sr a v e l e d i n o r d e rt op r o v i d es c i e n t i f i ca n dr a t i o n a ln o t i o na n ds u g g e s t i o n s ，t h e ne s t a b l i s h o p e n i n g ，p e n e t r a t i n ga n de n j o y i n ge c o l o g i c a lg a r d e n i n gs i g h t s ，e o n f i g u r a t i o na n d f u n c t i o no fd i v e r s i t yo fg r e e ns p a c ep l a n t sw a sa n a l y s z e d f o u rk i n d so fg r e e ns p a c ei nt e d a ，w h i c hw a sp a r kg r e e ns p a c e ，h a b i t a t i o n g r e e ns p a c e ，s t r e e tg r e e ns p a c ea n da c c e s s o r i a lg r e e ns p a c e ，w e r ei n v e s t i g a t e d t h e r e w e r e151s p e c i e s ，w h i c hw a sb e l o n gt o4 7d e p a r t m e n t s ，9 0d e p e n d e n t s t h e r ew e r e8 7 a r b o r s ，4 6s h r u b s ，13h e r b a g e sa n d5w o o d i n e s sv i n e sa c c o r d i n gt ol i f ef o r m ，w h i c h w e r ef o c u s e di nr o s a c e a e ，l e g u m i n o s a e ，o l e a c e a ea n ds oo n s p e c i e so fp l a n t si np a r kg r e e ns p a c ew a st h em o s t ，s p e c i e so fp l a n t si n h a b i t a t i o ng r e e ns p a c ew a sm o r et h a nt h a to ft h eo t h e ra r e a s a r b o rp o s s e s s e do b v i o u s d o m i n a n c ei na l lt y p e sg r e e ns p a c ep l a n t s t h e r ew e r e2 9s p e c i e si n d i g e n o u sp l a n t si n13 8w o o d yp l a n t s ，a n dt h ep e r c e n t w a s21 w h i c hw a s8 7 6 i nc o g n i z a n c e db yt i a n j i ni n d i g e n o u sp l a n t s t h er e s u l t s s h o w e dv i r e s c e n c ei nt e d aa t t a c h e di m p o r t a n c et oa p p l i c a t i o no fi n d i g e n o u sp l a n t s d i v e r s i t yi n d e xo fg r e e n b e l ti nt e d aw a sg r e a t a b u n d a n c ed e g r e ei np a r k g r e e n b e l tw a st h eh i g h e s t ，u n i f o r m i t yd e g r e ei ns t r e e tg r e e ns p a c ew a st h eh i g h e s t ， c o m p o s i t i v ed i v e r s i t yi n d e xi nh a b i t a t i o na n dp a r kg r e e ns p a c ew a st h eh i g h e s t r e s u l t si n d i c a t e dd i v e r s i t yi nt e d aw a sm o r et h a nt h eg r e e ns p a c ei no t h e ra r e a s ，t h e h a b i t a 右o ne n v i r o n m e n tw a sb e 仕e l k e yw o r d s ：t e d a ( t i a n j i ne c o n o m i c - t e c h n o l o g i c a l s p a c e ，p l a n td i v e r s i t y , i n d i g e n o u sp l a n t s i i 南开大学学位论文版权使用授权书 本人完全了解南开大学关于收集、保存、使用学位论文的规定， 同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版 本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、 扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供 本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有 关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前 提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 学位论文作者签名：起毛、风 2 口口7 年上月弓 日 经指导教师同意，本学位论文属于保密，在年解密后适用 本授权书。 指导教师签名：学位论文作者签名： 解密时间：年月日 各密级的最长保密年限及书写格式规定如下： 南开大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行 研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文 的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的 作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集 体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任 由本人承担。 学位论文作者签名：匙毛，风 2 口d ，年箩月弓 日 第一章绪论 第一章绪论 第一节研究背景与目的意义 1 1 1 研究背景 工业革命与科学技术的迅猛发展，在给人类带来巨大的物质性成就的同时， 由于片面地把自然当作征服对象，也带来了全球性的环境污染与生态危机；同 时，早期城市化进程的盲目加快在为人们提供便利生活的同时，致使城市环境 问题日显突出，如城市噪声、大气污染、水体污染、酸雨、城市热岛和空气中 可吸入颗粒物的数量激增等环境问题，且城市绿地的缺乏、生物多样性的丧失 等生态问题日益成为城市经济发展和城市居民生活环境、生活质量提高的障碍。 这些负面问题的产生与自然资源的过度开发利用密切相关，也与城市产业布局 不合理、大量人造景观的出现和自然景观的日益衰减密切相关。2 0 世纪8 0 年代 后，人们在保护自然、改善生存环境的实践中逐渐认识到，自然界各个物种之 间、生物与周围环境之间存在着十分密切的联系，仅仅着眼于物种本身的保护 往往达不到理想的效果，需要对物种所在整个生态系统进行有效的保护，在这 样的社会背景之下，生物多样性的概念便应运而生。城市绿地植物对改善城市 生态环境、维持城市生物多样性以及调节城市生态系统平衡起着极为重要的作 用【1 1 。 p 生物多样性是描述自然界多样性程度的一个内容广泛的概念，在生物多 样性公约( c o n v e n t i o no i lb i o l o g i c a ld i v e r s i t y ) 里，生物多样性的定义是“所有 来源的活的生物体中变异性，这些来源包括陆地、海洋和其他水生生态系统及 其所构成生态综合体，是生物及其环境形成的生态复合体以及与此相关的各种 生态过程的综合，包括动物、植物、微生物和它们所拥有的基因以及它们与其 生存环境形成的复杂的生态系统。 生物多样性在为人们提供直接收获和使用生 物资源的同时，生物多样性及生态系统功能的间接价值表现的更为重要，如绿 色植物光合作用固定光能、污染物的吸收和分解、娱乐和生态旅游、保护土壤、 调节气候、稳定水文等。生物多样性的丧失是人类社会可持续发展的重要障碍， 自然生境的消失和片断化使得城市生物多样性保护较之非城市地域面临更为艰 巨的任务【l 】。许多国家己将城市绿化制定为城市可持续发展战略的一个重要内 第一章绪论 容。中国对城市的可持续发展也越来越重视，建设部以法律法规的形式印发了 城市绿地系统规划编制纲要( 试行) 的通知，明确规定城市绿地规划要注重 植物多样性。 天津经济技术开发区( t e d a t i a n j i ne c o n o m i c t e c h n o l o g i c a ld e v e l o p m e n t a r e a ) 于1 9 8 4 年1 2 月6 日经中华人民共和国国务院批准建立，为中国首批国家 级开发区之一。“t e d a ”是天津经济技术开发区的英文名称缩写，“泰达是 其音译。天津经济技术开发区( 以下简称“天津开发区 或“开发区 ) 的前身 是一片一望无际的水田式的卤化池( 晒盐场) 和淤泥质的盐渍土滩涂【2 】。基于开 发区过度盐碱的土壤，植物根本无法生存，开发区在绿化施工设计中采用了“浅 密式”埋管高效排盐工程技术工艺，通过铺设波纹塑料盲管，降低水位，大水洗 盐，抑制客土层次生盐渍化，以确保植物立地条件。目前，开发区已建成有绿 地9 2 1 6 6 万m 2 、建成区绿化覆盖率达到3 1 1 2 、人均绿地3 5 7 1 m 2 的“生态新 城”，构建起“点、面、带”的绿色生态网络体系，建成宽4 0m 的环城防护林带和 贯穿东西的绿化带。但是，开发区绿地植物资源种类是否满足绿地生物多样性 的良好结构和功能尚未有学者对此进行调查和分析。本论文旨在对天津经济技 术开发区的绿地植物资源状况进行调查，综合评判开发区绿地植物多样性的结 构和功能，为开发区绿化施工设计提供科学合理的意见和建议，创建具有开放 性、通透性、共享性的开发区生态园林景观。 1 1 2 研究目的与意义 生物多样性是指一定区域内多种多样的活的有机体( 动物、植物和微生物) 有规律地结合在一起的总称，是人类赖以生存和发展的基础。它通常分为4 个 不同层次：遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性和景观多样性。 生物多样性在为人类提供食物、能源、材料等基本需求的同时，对于维持 生态平衡，稳定环境具有关键性的作用，为全人类带来了难以估价的利益【3 】。生 物多样性问题已经成为世人瞩目的重大环境问题，生物多样性的保护和持续利 用也成为保护和改善人类生存环境的重要内容【4 】。我国是一个生物多样性高丰富 度的国家，同时又是生物多样性受到严重威胁的国家之一【5 1 。丧失生物多样性必 然会带来一系列不良影响，如生态环境的破坏、气候变化、空气污染、水资源 短缺等，引起人类生存与发展的根本危机，所以，保护生物多样性势在必行。 城市绿地是城市中保持着自然景观，或自然景观得到恢复的地域，是城市 2 第一章绪论 自然景观和人文景观的综合体现，是城市中最能体现生态性的生态空间，是构 成城市景观的主要组成部分。植物多样性是生物多样性的基础，它是在物种层 次上的主要表现形式。植物为生物的生命活动提供能源，具有改善和保护环境 的作用。园林绿化中，植物是重要的造园要素，是构成园林风景的主要素材， 美化了我们生存的环境，而且，城市绿地植物多样性是城市生态系统中具有负 反馈调节功能的重要组分，能在一定程度上发挥各种生态功能，维持城市生态 系统的平衡。开展城市绿地生物多样性及其评估技术的研究，是目前城市绿地 保护、规划与建设中迫切需要解决的问题，无论是对促进环境资源理论的发展， 还是对提高人们的环保意识、完善城市绿地体系、规范绿地的经营管理等，都 具有重要的理论与实践意义。 2 0 0 6 年6 月，国务院下发了关于进一步推进天津滨海新区开发开放的意 见，明确了天津滨海新区的功能定位，“逐步成为经济繁荣、社会和谐、环境优 美的宜居生态型新城区”。天津经济技术开发区是天津滨海新区的一部分，环境 建设水平至关重要，生物多样性需要得到保护和建设。本研究通过对天津经济 技术开发区各种类型绿地植物的系统调查，弄清植物资源现状，以期为今后的 生态绿地规划建设与生物多样性保护提供一定的理论依据。 第二节国内外研究综述 1 2 1 城市绿地的发展研究概况 1 2 1 1 城市绿地的范畴与发展 2 0 0 2 年，建设部颁布文件城市绿地分类标准三中将城市绿地定义为： 以自然植被和人工植被为主要存在形态的城市用地。它包含两个层次的内容： 一是城市建设用地范围内用于绿化的土地；二是城市建设用地之外，对城市生 态、景观和居民休闲生活具有积极作用、绿化环境较好的区域。根据现行城市 绿地分类标准( c j j , q 8 5 2 0 0 2 ) ，将城市绿地定义为：以自然植被和人工植被为 主要存在形态的城市用地。它包括各类公园绿地、附属绿地，生产绿地、防护 绿地及其他包括风景名胜区、水源保护区、郊野公园、森林公园、自然保护区、 风景林地、城市绿化隔离带、野生动植物园、湿地等对城市生态环境及景观有 直接影响的绿地 6 】。 早在二十世纪7 0 年代初，西方国家将生态学作为设计理论引入绿地规划， 3 第一章绪论 城市绿地开始了以改善城市环境及满足景观要求的生态绿地阶段。7 0 年代后， 提出“自然中的城市”。8 0 年代后期，城市绿地系统建设进入了生态园林的探索 阶段，注重城市生物多样性保护，倡导建设“花园城市”、“世界最适宜人居城市” 等。1 9 9 0 年，日本政府提出了“森林城”建设构想。近年来，发达国家的城镇密 集地区( m e g a l o p o l i s ) 又出现了一种新的城市形态一环形城市( c i r e l e u r b a n ) ”，城 市绿地进入区域生态绿地及城市大园林绿地阶段。城市绿地规划中这些概念的 提出和实施，无不是企图通过创造人与自然和谐的环境，营造适宜人类居住的 城市。如德国南部的“黑森林”地区，通过保护和营造高覆盖率的森林，建设生态 城镇，并利用良好生态环境的优势，大力发展生态旅游、生态农业等，较好地 解决了生态环境保护与区域经济发展之间的矛盾。而美国的凤凰城、巴尔的摩 的生态城建设更是成为城市生态与社会发展协调的典范。 1 2 1 2 城市绿地的结构与功能 在绿地面积一定的情况下，绿地的布局形式成为在中小尺度上影响绿地生 态功能发挥的重要指标。绿地的空间布局形式分为块状、网状、带状、环状、 放射状、放射环状、指状、楔状等。绿地结构包括垂直结构和水平结构两个方 面。垂直结构是指立面上绿地所反映出的性状特征，分为单一绿地结构和复合 绿地结构。单一绿地结构包括乔木林、灌丛、草地。复合绿地结构包括乔灌草 三元复合型、灌草复合型、稀树草坪等。水平结构是指水平面上绿地所反映出 的性状特征。水平结构包括绿地面积、形状、破碎度、连接度、郁闭度等【7 、8 、9 1 。 生物多样性是描述自然界多样性程度的一个内容广泛的概念，在生物多 样性公约( c o n v e n t i o no nb i o l o g i c a ld i v e r s i t y ) 里，生物多样性的定义是“所有 来源的活的生物体中变异性，这些来源包括陆地、海洋和其他水生生态系统及 其所构成生态综合体，是生物及其环境形成的生态复合体以及与此相关的各种 生态过程的综合，包括动物、植物、微生物和它们所拥有的基因以及它们与其 生存环境形成的复杂的生态系统。 1 9 9 5 年，联合国环境规划署( u n e p ) 发表的 全球生物多样性评估( g b a ) 中对生物多样性给出了一个较简单的定义：生物 多样性是生物和它们组成的系统的总体多样性和变异性。城市生物多样性作为 全球生物多样性的一个特殊组成部分，是城市与生物之间、生物与生境之间、 生态环境与人类之间复杂关系的体现。 城市绿地植物多样性成为当前国内外研究的热点之一，是城市建设与规划 4 第一章绪论 的重要内容【1 0 “1 2 j 3 1 ，主要缘于城市绿地生物多样性的如下功能： ( 1 ) 调节和改善城市小气候。植物对改善城市气候状况有显著的效果，调 节空气的温度和湿度，改变风速风向，间接减少了二氧化碳的排放，同时城市 绿色植物通过蒸发吸热降低周围环境温度，缓解城市“热岛 。研究表明，乔灌 草类型的绿地降温效应最佳，单纯草坪类型绿地降温效应最差，降温效应中等 的各种灌草、乔草及灌丛结构，其降温效应的强弱主要受制于树木栽植密度及 林木生长状况等多方因素【1 4 15 1 。城市里种植落叶乔木比种植常绿乔木对改善小 气候的效果明显【1 6 1 。城市绿地可以增加空气湿度，降低气流速度。当城市绿化覆 盖率达到3 0 以上，空气相对湿度能增加8 左右。气流进入树丛时，由于与树 干、树枝和树叶的摩擦，消耗了大量能量，风速锐减，能降低大风对城市的负 面影响。绿化覆盖率与气温下降呈极显著相关性，当绿化覆盖率增加5 0 时， 可使气温下降1 3 左右。所以，通过提高绿化覆盖率，可以降低或消除城市热 岛效应。 ( 2 ) 净化空气。城市绿地对c 0 2 、h f 、c l 2 等气体及铅等金属粉尘、浮游 微生物都有阻挡作用。城市林木能减少大气颗粒物污染，通过降低风速而起到 减尘作用。其截留颗粒物的能力与叶面积成正相关，乔木截留颗粒物的能力大 于灌木和草地。针叶树有较大的叶表面积，它的截留能力大于落叶阔叶树【8 7 1 。 绿地植被通过树木枝叶对粉尘的截留和吸附实现滞尘作用，并通过减少细菌载 体而减少空气中细菌含量。绿色植物通过气体交换，使一定数量的空气污染物 质进入植物体内，降低了空气中污染物的浓度，并且通过光合作用吸收二氧化 碳，释放氧气，改善空气质量。 ( 3 ) 保护土壤，涵养水源。不同的城市植被类型涵养水源能力不同。针阔 混交林的乔、灌、草结构的森林类型涵养水源、减少水土流失效益较单树种单 层次结构的森林类型好【1 7 1 。覆盖有植被的城市地区，仅有5 一1 0 的降水形成 地表径流，其余的降水都被植被拦截，然后通过植物蒸腾和下渗消耗掉。但在 没有植被的城市区域，大约降丽中的6 0 都变成地表径流排到城市下水道，影 响了地下水水质。城市植被的这些功能对于那些易遭到洪水威胁，并且城市饮 用水依靠地下水补给的城市来说，表现出的作用就更加明显。 ( 4 ) 降低噪音。植物还是良好的减噪屏障，当声波传至树冠后，能被浓密 的枝叶不定向反射或吸收，树叶微震的干扰也能消弱噪音。不同种类的绿地对 消减噪音都起着一定的作用，如桧柏、雪松、水杉对消减噪音的效果较好。 5 第一章绪论 ( 5 ) 游憩休闲功能。城市绿地中公园绿地的主体就是由小游园、风景名胜 等组成，除了发挥调节生态环境的功能，这些城市绿色区域的设置最初都是为 了满足城市居民的休闲，娱乐和提供健康舒适的环境，更加体现了城市的“人文 关怀”精神。日本、苏联早期的城市公园规划和设计，都是依据这种功能来制定 公园绿地的定额和园内的各种设施以及用地的平衡指标。 ( 6 ) 生产功能。生产绿地是城市园林绿地的一个组成部分，正是有了生产 绿地的苗木供给保证，城市其他园林绿地的发展才有其坚实的后盾，城市绿地 的发展才会走可持续发展之路【1 8 1 。 1 2 2 城市绿地植物多样性的研究与保护 1 2 2 1 城市绿地植物多样性的基础研究 在认识到生物多样性对人类生存的重要性以及生物多样性正面临着巨大危 机后，有关的国际组织、许多国家政府都纷纷采取措施，开展了生物多样性保 护与持续利用的研刭1 9 】。2 0 0 2 年中华人民共和国建设部发出了关于加强城市 生物多样性保护工作的通知，之后全国很多城市都开始进行生物资源调查，并 制定和实施保护计划，突出重点，开展了卓有成效的生物多样性保护管理的工 作。很多城市把生物多样性保护工作纳入了城市生态环境建设或园林绿地规划 中去【2 0 、2 1 堙2 3 】。 至此，不少学者对城市绿地植物多样性做了较多的基础性研究。符气浩等 以海南城市的绿化树种结构及其组成成分和美学布局的研究为例，探讨城市绿 化树种的分析访求和意义，采用树种的相对密度、相对存在度、相对覆盖度之 和表示城市绿化树种的重要值，并从植物区系的角度分析城市绿化人工植被的 特征与地区特性的关系。指出了海南城市的绿化树种选择的原则是正确的，但 在城市绿化的合理布局市面，除了突出主题之外，仍需以多种形式来点缀 2 4 1 。张 慧冲等通过对黄山市中心城区的绿化植物种类的调查与研究，发现黄山市城区 绿化植物种类较为丰富，并对城市绿化的现状及存在的问题综合分析，提出一 些建测2 5 1 。谭奕为等调查了南宁市园林绿化植物多样性，指出了南宁市绿化植物 存在的问题，如乡土植物比例少，种类过于单调、缺乏变化，地被植物的应用 少等【2 6 1 。 郑瑞文等通过对北京市主要公园绿地植物的调查，分析了城市公园绿地植 物的种类构成，计算并论述了公园绿地的生物多样性特征，调查发现北京城市 6 第一章绪论 公园绿地植物物种较为丰富；植物种类构成以乡土种为主体，引进种也较为丰 富。公园绿地植物物种丰富度以草本植物最高，其次是灌木植物，乔木植物总 体稍低于灌木；公园绿地植物物种多样性总体较高【2 刀。石孟春等采用典型样地调 查方法，对南宁市快速环道内建成区中的公园绿地和附属绿地进行调查，比较分 析两种园林绿地中乔木层、灌木层和草本层的物种组成、物种丰富度指数、优 势度指数、s h a n n o n w i e n e r 多样性指数和均匀度指数。结果显示，南宁市各园林 绿地系统的植物应用有较大差异，新民立交桥、民族大道、翠湖新城的物种丰 富度、优势度、多样性、均匀度指数均较高，其他多数园林绿地树种单调，结 构简单，物种多样性低【2 8 】。张卫玲等把植物生态学的研究方法应用于园林植物群 落，调查分析青岛八大关公共绿地园林植物群落的物种多样性，八大关公共绿 地乔木层比灌木层丰富度高，多样性指数相对较古 2 9 1 。 邓赞等采用物种数量和丰富度两个指标对贵州毕节市区城市园林植物建筑 群落物种丰富度进行了调查，结果表明，与上海和北京的街道相比，毕节市园 林绿化水平处于非常低的状态，生态结构简单脆弱，抗活动干扰、降解城市废 弃物的能力低下，物种多样性保护与建设意识淡漠。从而对提高毕节市城市园 林植物群落物种丰富种提出了意见和建议 3 0 】。李青等实地调查了德州市德城区的 1 4 条道路，通过对其植物物种丰富度和组成分析、物种出现频率比较、常绿植 物和乡土植物多样性比较、植物观赏性状多样性分析，探讨了德州市道路绿化 中的植物多样性问题，并对其不足之处提出了改进建议【3 l 】。 张庆费等通过上海城区三条主要交通干道绿带的乔木层和灌木层物种丰富 度指数、s h a n n o n w e i n e r 指数( h ) 、s i m p s o n 指数( d ) 和p i e l o u 均匀度指数( j ) 的分 析，结合群落物种组成、群落类型以及1 公里绿带木本植物丰富度的比较，对 绿带木本植物多样性进行了比较分析，讨论了交通绿地物种多样性存在的问题 和改善途径【3 2 】。郑辉等采用s i m p s o n 指数、s h a n n o n w i e n e r 指数对唐山市区主 要交通干道绿地的乔木层和灌木层物种多样性调查分析，结果表明：道路旁的 物种多样性与道路建成的时间呈负相关，新建道路比旧道路的物种多样性高。 根据研究结果进一步讨论了交通绿地存在的问题和改善途径，提出合理化建议 【3 3 1 。张健夫等通过对长春市主要交通绿地木本植物多样性的调查研究表明，绿地 木本植物多样性不高，缺乏物种丰富度与均匀度的结合，为此，对增加木本植 物多样性提出了改善途径【3 4 】。 雷海清等通过温州市区4 个比较有代表性的住宅区绿地的乔木层和灌木层 7 第一章绪论 物种丰富度指数、s i m p s o n 指数、s h a n n o n w i e n e r 指数和p i e l o u 均匀度指数的分 析，结合群落物种组成、群落类型以及绿地木本植物丰富度的比较，对绿地木 本植物多样性进行了比较分析，并进一步讨论了居住绿地物种多样性存在的问 题和改善途径【3 5 1 。毕胭等在调查昆明市住宅小区园林植物组成的3 1 个科1 3 7 个 属的1 8 0 个种的基础上，分析了其园林植物多样性的6 个特点，总结了其存在 的问题。针对其特点和问题，提出了提高植物多样性的6 条对策【3 6 】。林萍等调查 了昆明市的7 0 个住宅小区，小区绿化共用植物2 0 3 种，隶属7 6 科，1 4 6 属，分 析了植物物种丰富度、组成、出现频率、群落结构，比较了常绿树种和落叶树 种多样性、乡土植物和外来植物多样性以及观赏部位的多样性，进而探讨住宅 小区绿化中的植物多样性问题，并提出改进建议【3 7 1 。 钟惠红等通过对佛山市区所有独立城市绿地中的植物物种调查表明：不同 行政区域的城市绿地，其植物物种多样性差异很大；不同类型的绿地，植物物 种的多样性差别也十分显著，公共绿地的多样性高于其它绿地类型。绿地应用 的乔木主要为常绿阔叶树种、乡土树种或慢生树种。绿地中普遍应用的植物或 乔木仅3 0 种左右，大部分绿地的植物物种多样性差。文中还对佛山市区城市绿 地植物物种多样性、乔木的多样性、多样性建设与保护以及景观优化进行了讨 论【3 8 】。 汪殿蓓等阐述了中山市城市绿地系统的生物多样性特色及新的发展思路， 可为珠江三角洲地区其它城市的绿地系统规划提供参考和借鉴【3 9 1 。 王文雯等通过济南市玉绣河一期绿化工程三个地段的物种丰富度指数( r ) 、 s h a n n o n w i e n e r 指数( h ) 、s i m p s o n 指数( d ) 和p i e l o u 均匀度指数( j ) 作为样地物 种多样性的测度指标，结合对样地的植物群落的组成分析，对玉绣河绿带的植 物多样性进行了比较分析，并讨论了济南市玉绣河沿河绿地的物种多样性存在 的问题和改善途径【4 0 】。 廖业佳等根据对东莞市植物资源现状分析，总结其植物资源和植被类型特 点，提出植物多样性保护要加强社区宣传、资源保护、森林防火和科学研究等 方面工作的建议1 4 1 1 。刘季文等通过选取调查长沙城市2 0 多个典型群落，1 5 0 多 个典型样地，1 0 ，0 0 0 植物单株，对植物区系成分进行了分析，并提出了长沙市 城市植物多样性保护规划的建测4 2 1 。杨学军等调查了上海城市园林植物群落的物 种丰富度，按区域类型、功能目标类型和不同面积等级进行了统计，分析其格 局和变化规律，并根据调查研究结果提出了适于充分利用植物资源的城市园林 8 第一章绪论 植物群落面积【4 3 】。傅微楠等从探索城市绿化的基本单位一园林植物群落的构型规 律出发，分析了上海城市园林植物群落的组成结构及土壤、光照等生态因子对 植物群落结构与功能的影响。认为城市园林植物群落虽受人为因素影响较大， 但在结构组成与林相上仍表现出地带性植被的特征；群落下层植物的分布受上 层植物所营造的小生境的影响，种类较丰富，且表现出一定的关联性。因子分 析表明群落结构各因子间存在着相关性，其信息量的8 2 5 集中在四个主因子 上，即：冠盖因子、乔木层高、灌木层性状及乔木层密度因子。群落中光照的 分布状况受乔木层的种类组成、密度与冠幅指数等因子的影响，且对下层植物 分布有较大的作用。层次分析法分析表明群落的景观效应与结构密切相关，在 上海地区以阔叶混交林型景观效果最佳脚】。杨永川等以上海市内江湾机场失去管 理后出现的自然植被为研究对象，通过群落学调查研究，分析了群落的种类组 成以及结构特征，阐明了群落的恢复过程和潜力。结果表明，江湾机场的植被 可划分为4 个外貌类型、1 6 个群落类型。自然植被表现为草本群落为主、辅以 少量木本植物群落为特征的分布格局。非地带性因素主导着植被发生和演替， 很难达到上海以亚热带常绿阔叶林为主的地带性植被类型【4 5 】。 苏平等采用样地网格调查方法与多样性指数分析方法，定量评价了哈尔滨 城市人工林在维持木本植物多样性方面的作用，并通过分析林分更新层、演替 层、主林层的多样性指数，探讨了城市人工林自然化过程及其近自然经营途径晰】。 张巍等采用样带网格调查方法和q 、1 3 多样性指数分析方法，研究东北林区落 叶松人工林群落的物种丰富度、多样性指数和群落多样性，以便定量评价其在 维持植物多样性方面的作用，探讨东北林区落叶松人工林自然化恢复模式。结 果表明：东北林区落叶松人工林群落的物种丰富度为3 2 - - 5 0 ，沿坡面环境梯度 一般呈现单峰型分布规律性，沿纬度梯度呈现凹型分布规律性；群落物种多样 性指数分布为1 3 5 8 - 2 5 1 9 ，沿坡面环境梯度呈现出单峰型分布，沿纬度梯度呈 现递减型分布规律性；群落组成种沿坡面环境梯度的变动速率较高( 1 0 5 - - - 2 0 o ) ， 群落的相似性系数较低( o 4 5 5 - - - 0 6 8 2 ) ，因此，东北林区落叶松人工林群落具有 较高的群落多样性 4 7 1 。 王寿兵等调查了上海闵行区的高等植物和鸟类的物种构成，探讨了调查点 植物种数与鸟类物种多样性之间的关系，结果表明，鸟类s h a n n o n - - w i e n e r 指数 和m o n k 指数与当地植物种类数量相关性不显著，m a r g a l e f 指数和m e n h i n i c k 指 数与植物种类数量关系显著【4 引。 9 第一章绪论 齐树亭等研究了天津市区的景观生态系统，结果表明由于受地域、气候等 因素的限制，品种比较单一，春、夏、秋三季缺乏彩色，冬季缺乏绿色。为了 改变这种现状，可以结合春季干旱、夏季炎热、冬季寒冷、降水量少且不均匀 的气候特点，根据乔灌草混合立体栽种的绿化美化原则，因地制宜地引进一些 适合本地环境和气候条件的具有“彩色”、“长绿 和“香味”特点的美化绿化 树种，和本地的传统树种搭配种植，优化城市生态系统、丰富植物种群和提高 观赏效果的目的。根据各种植物对光的补偿点不同的原理，最大限度地创造绿 量，让城市生态环境向良性循环的方向发展【4 9 】。刘志芳等研究了景观生态学理论 中景观多样性的分析方法理论，并在调查的基础上，首次对郑州市绿地系统景 观多样性相关指数进行了计算、分析和评价。研究表明，郑州城市绿地系统绿 地景观多样性指数为2 0 8 ，与理论最大值相差0 5 ，说明绿地类型面积分布不够 均匀，存在一定的改善空间。分城区研究表明，二七区的绿地景观中不同程度 地受到某一种类型的控制，绿地景观类型面积分布很不平衡；新建城区存在绿 地类型不全，绿地系统生态功能不能很好实现，应建设更多绿地类型 5 0 1 。 上面这些研究基本上针对全国各城市城区、园林、居住区、街道、附属地 及防护林等绿地的植物多样性进行了全面的调查，以丰富度、盖度、均度、重 要值及多样性指数等指标对绿地的物种构成进行了基础性研究工作。在对植物 多样性进行研究的基础上，对多样性测度方法、多样性发生和维持机制、影响 多样性变化的因子、多样性对群落功能的影响等方面，做出了归纳和总结，提 出了一系列相关结论。 1 2 2 2 城市绿地生物多样性的保护研究 城市绿地生物多样性保护是整个自然保护的重要组成部分，必须给予足够 的重视【5 l5 2 1 。城市生态园林为保护与发展生物多样性提供了有利条件和新的机 会 5 3 5 4 1 。事实上，丰富生物多样性应该成为城市绿化建设的目的之一，也是提 高其生态功能的主要手段。城市绿地生物多样性保护措施的提出是在对绿地生 物多样性调查研究的基础上，根据城市绿地生物多样性的指标，综合评价城市 绿地生物多样性的结构和功能，提出绿地生物多样性保护的建议和意见【3 5 5 5 6 5 7 5 8 】。因此，城市绿地生物多样性保护研究主要集中在生物多样性保护的理论研究 和以某一城市为具体实例的生物多样性保护规划两个方面。 经过长期研究，主要提出了下列城市生物多样性的保护措施： 1 0 第一章绪论 ( 1 ) 开展城市绿地系统生物多样性保护和可持续利用的基础研究，建立适 合的城市绿地生物多样性结构和功能评价体系。 ( 2 ) 保护城市自然遗留地和自然植被，大力开发利用地带性的物种资源， 尤其是乡土植物，有节制地引进外域特色物种，构筑具有地域植被特征的城市 生物多样性格局，维护自然演进过程。所以，植物选择应该以久经考验的乡土 植物为主，适当引进其他物种；对城市园林草本植物的选择除了一些常见草花 之外，应该大力挖掘当地适应性强的多年生草本花卉，从而节约成本，提高物 种的多样性。外来草本植物的引进一定要注意对其潜在的环境影响进行评估， 避免引进恶性蔓延物种。在自然选择中，自然遗留地和乡土植物与周围的植物、 动物、微生物之间已经形成了稳定的营养结构和食物链关系，它能为周围的生 物提供觅食和栖息的场所，能与周围的其他生物一起与环境协同进化。以地带 性植被为特征的城市生物多样性格局是城市生物多样性保护和持续发展的有效 途径【7 5 9 1 。 ( 3 ) 合理规划布局城市绿地系统，通过绿地点、线、面、垂、嵌、环相结 合，构建生物多样性高的复层群落结构，提高单位绿地面积的生物多样性指数， 建立城市生态绿色网络。乔木、灌木、草本植物共生在一个群落中，有层次、 厚度和色彩，使具有不同生物特性的植物均能充分利用阳光、空气、土壤和肥 力。这种结构增加了绿量，提高光合作用强度，也提高了绿视率，使自然界的 气息融进人们的居住空间，具有良好的生理和心理作用，城市绿地生态效益得 到大幅度提高。 ( 4 ) 改善以土壤为核心的立地条件，提高栽培养护水平以及发挥城市中的 公园、森林公园、植物园等特殊绿地在生物多样性保护方面的作用等【锨6 1 】。 ( 5 ) 正确认识绿化植物的特点和功能，扩大多样化物种的种群规模。不同 的植物具有不同的生态功能和生态位，选择一些具有改善生态环境的植物，建 立一个相对稳定的植物群落，为城市居民创造舒适、优美的居住环境。包满珠 概括了目前我国城市绿化物种选用的突出问题，如植物种类普遍偏少，多样性 贫乏；地域性特征不明显，城市之间雷同；引进外来物种缺乏前期试验，存在 较大的盲目性；对外来物种入侵问题尚未引起足够的重视。建议在全国范围内 开展全面的树种调查与规划协作，在增加物种的同时，注重主要物种的遗传多 样性，显现地方特色，塑造城市园林特色景观嗽】。 第一章绪论 1 2 ，3 乡土树种研究 乡土树种是指原产当地并经长期的自然选择，经受当地极端气候条件、病 虫侵袭等一系列自然灾害仍能健壮生长的树种。从广义上讲，也指从本气候区 以外引入但经多年种植驯化能适应当地自然条件的树种。乡土树种的最大特点 是有较强的分布区域性和对当地自然环境极强的适应性，是当地生态系统中的 基调树种 6 3 1 。 国内对于乡土植物的研究包括城市中乡土树种的资源情况研究，乡土树种 在园林绿化上应用理论和实例分析以及乡土树种的筛选评价研究。窦剑等通过 文献调查和野外考察，共收载滇南乡土地被植物资源5 6 科1 3 4 属2 0 5 种，评价 并分析其分布、生境及观赏特性。推荐其中3 种( 链荚豆a l y s i c a r p u sv a g i n a l i s ， 穗序木兰l n d i g o f e r as p i c a t a 和地石榴f i c u st i k o u a ) 在热带、亚热带园林绿化中 应用，并对滇南乡土地被植物资源的可持续发展进行讨论【硎。李树华指出外来植 物扰乱生态平衡、破坏自然环境与人文景观以及对人们生活的严重影响等各种 弊端，对园林绿化的现状以及方式方法进行了反思，提出以乡土植物为主体的 园林绿地建设是城市园林绿化的惟一出路。最后，指出在进行以乡土植物为主 体的城市园林绿地建设过程中存在的问题及解决办、法【6 5 1 。 杨永川等通过实地调查和资料调查，统计分析了上海市的乡土树种，共4 2 科8 9 属1 2 8 种( 含变种) ，可以分为常绿阔叶乔木、常绿阔叶灌木、半常绿阔 叶灌木、落叶阔叶乔木、落叶阔叶小乔木和落叶阔叶灌木等6 个类型。分析了 乡土树种在上海绿化建设中的意义和应用现状，并对其应用进行了展望。王世 新在分析乡土树种的优势以及在城市园林绿化中存在问题的基础上，提出了树 立乡土树种是城市园林建设基础树种的思想；科学合理规划；加快乡土树种繁 育基地建设；合理开发野生乡土树种资源的发展思路【6 3 】。赵平分析了乡土树种园 林应用现状和存在问题，提出了乡土树种园林应用技术研究的具体措施，对于 在园林绿化中推广应用乡土树种具有帮助作用【6 7 】。杨絮茹等阐述了乡土树种在园 林应用中的重要地位和在东北地区的应用状况，对现状进行分析后提出了几点 建议，希望园林工作者能够充分合理地利用好本土资源，创造出独具特色的园 林景观【6 8 1 。 尹擎等经多年对云南植物进行野外考察及引种驯化工作，通过适应性观测， 初步筛选出适宜于昆明种植，且具有定开发价值的乡土植物：乔木5 7 种、灌 木4 3 种、攀缘及地被植物4 9 种。为昆明市及滇中城市选用乡土植物种类进行 12 第一章绪论 庭园绿化提供一定依据 6 9 1 。汤巧香对天津市城市绿地中地被植物的栽培种与野生 种进行了调查，调查到天津市现有地被植物栽培种有3 4 科，9 6 种；野生种2 7 科，7 8 种。筛选出天津市可利用的优良乡土地被植物种类2 6 科6 1 种【7 0 】。张振 生等从乡土树种对原生地的适应性、抗逆性、养护成本低、具有顽强的生命力、 乡土树种营造和谐的地域景观特色等方面进行阐述，分析了制约乡土树种应用 的因素，提倡在城市绿化中应大力推广应用乡土树种，发展节约型园林绿化m 】。 1 3 第二章研究区域概况与研究方法 第二章研究区域概况与研究方法 第一节研究区域概况 天津经济技术开发区是1 9 8 4 年经国务院批准成立的首批沿海开发区之一， 规划面积3 3 平方公里，以横贯其中的北京天津一塘沽高速公路进港联络线为界， 形成南北两大功能区：高速公路以南为金融贸易生活区，规划面积8 平方公里； 高速公路以北为工业区，规划面积2 5 平方公里。建区以来，在“以工业为主、以 吸引外资为主、以出口创汇为主”方针的指引下，通过开发区人的拼搏，昔日的 盐碱滩变成了一个初具规模的具有国际水平的外向型现代化工业新城区。 2 1 1 地理位置 天津经济技术开发区位于天津市东南，距市中心4 5 公里，南依天津一塘沽 干线公路( 新港四号公路) ，北界北京一哈尔滨铁路，东临天津新港和天津港保 税区，西南方向紧靠拥有4 2 万人口的天津市塘沽区，规划面积3 3 平方公里。 天津经济技术开发区以京津塘高速公路为界，南部为生活、办公行政与金融商 务片区，北部为工业区。 2 1 2 地形地貌 天津经济技术开发区地处渤海湾西侧，属冲积海积平原，地质状况良好。 填垫前为盐田，地面标高东高西低，平均海拔为2 5 米，经填垫后地面标高可达 3 5 米。地形属于退海滩地，并处于新华夏构造体系。 2 1 3 土壤 天津开发区的前身是一片一望无际的水田式的卤化池( 晒盐场) 和淤泥质 的盐渍土滩涂。填垫前为盐田，具有“三大”( 风大、蒸发量大、矿化度大) 、“三 高”( 高盐、高水位、高p h 值) 的特点。土壤现多为回填的种植客土，全盐含 量为0 1 5 0 4 ，p h 值在8 5 以下。地下水位一般在l m 左右，地下水盐分 以n a c l 为主，属海水型地下水。地下水的矿化度高达7 0 1 0 0g l ，超过海水矿 化度2 倍以上。从1 9 8 7 年开始采用“铺设地下波纹盲管、排水洗盐、降低地下 水位、防止客土的次生盐渍化的经济合理盐滩绿化技术途径”进行绿化建设，并 1 4 第二章研究区域概况与研究方法 采取了科学的养护管理工作，绿化工作取得了巨大成绩 2 1 。 2 1 4 气候条件 天津经济技术开发区气候属温带半湿润大陆性季风气候，四季分明，年平 均气温1 2 。夏季炎热多雨，雨量占全年降雨量的7 5 ，冬季寒冷干燥，冬夏 季长，春秋季短，年平均降水量6 0 2 9 m m