2021-4-9 | 生態(tài)效益論文
作者:郭超 鄭浙東 單位:浙江農(nóng)林大學(xué)風(fēng)景園林與建筑學(xué)院 棕櫚園林股份有限公司風(fēng)景園林科學(xué)研究院
植物群落結(jié)構(gòu)調(diào)查(1)調(diào)查方法:依據(jù)臨安市居住區(qū)的空間分布,選取3個(gè)居住小區(qū)作為調(diào)查對象,分別是春天小區(qū)、林水山居、筑境小區(qū)。在每個(gè)居住區(qū)選取植物分布具有普遍性與典型性的10m×10m樣地各3個(gè)。在每個(gè)樣方的4角各設(shè)置1個(gè)5m×5m灌木層(含喬木更新層)樣方,并在灌木層4角各設(shè)置1m×1m的草本層小樣方。(2)調(diào)查內(nèi)容:對喬木樹種(胸徑≥4cm)進(jìn)行每木檢尺,實(shí)測胸徑、樹高、冠幅,統(tǒng)計(jì)每樣方中喬木樹種的株數(shù)。詳細(xì)記錄灌木(包括胸徑<4cm的小喬木或幼苗)的種類,測量并記錄其地徑、株高、冠幅。再記錄群落的地被、草本(包括蕨類植物)和層間植物的種類、平均高度、數(shù)量。主要使用的儀器與用具有記錄本、鉛筆、尺子、胸徑尺等。
生態(tài)效益研究調(diào)查(1)空氣負(fù)離子監(jiān)測儀器:測定空氣負(fù)離子的儀器為DLY-G型大氣負(fù)離子測量儀。該儀器是測量大氣離子的專用儀器,數(shù)據(jù)穩(wěn)定,測量準(zhǔn)確,靈敏度高,使用方便。檢測范圍為10~11999×109個(gè)離子.cm-3,離子濃度誤差及遷移率≤±10%,工作溫度0~40℃,空氣相對濕度≤90%。(2)監(jiān)測方法與內(nèi)容:使用(DLY-G)型大氣濃度測試儀進(jìn)行測定,測定時(shí),選擇靜穩(wěn)天氣,采樣高度為距離地表1.5m,與成人呼吸高度基本一致。在同一測點(diǎn)測量相互垂直4個(gè)方向的空氣正離子和負(fù)離子濃度,每次采氣3min,待儀器顯示的數(shù)值穩(wěn)定后瞬時(shí)讀取5組正、負(fù)離子峰值數(shù),同時(shí)調(diào)查記錄測點(diǎn)周圍的環(huán)境及天氣狀況,包括溫度、濕度、風(fēng)速、海拔和經(jīng)緯度等幾項(xiàng)與人體健康關(guān)系比較密切的指標(biāo)進(jìn)行測定。主要采用的儀器與用具有記錄本、鉛筆、光照儀、風(fēng)速儀、GPS、正負(fù)離子檢測儀等。
數(shù)據(jù)處理與分析(1)重要值:某一種物種在群落中的重要值用IV來表示,是衡量物種在群落中地位和作用的有效綜合指標(biāo),可以反映群落演變的方向。喬木種重要值=(相對多度+相對頻度+相對顯著度)×100/3灌木重要值=(相對蓋度+相對多度+相對高度)×100/3其中,相對多度=某種植物種群的個(gè)體總數(shù)/同一生活型植物個(gè)體總數(shù);相對頻度=某個(gè)種的頻度/所有種的頻度總和;相對顯著度=某個(gè)種所有個(gè)體胸面積之和/所有種個(gè)體胸面積總和;相對蓋度=某個(gè)物種蓋度/所有分蓋度之和;相對高度=某個(gè)種個(gè)體個(gè)數(shù)之和/所有種個(gè)體高度之和[1-3]。(2)居住區(qū)園林植物群落多樣性:群落多樣性測度指標(biāo)是度量一個(gè)群落或一個(gè)地區(qū)群落多樣性的重要依據(jù),合理地選擇群落多樣性測度指標(biāo)才能有效地表征一個(gè)群落多樣性的狀況[4]。對城市園林植物群落而言,豐富的群落多樣性能使其相對于環(huán)境變化有更好的適應(yīng)調(diào)整能力。群落物種多樣性的測度方法較多,本研究篩選了一些目前應(yīng)用比較廣泛的多樣性指數(shù)。物種豐富度,即物種的數(shù)目,如果研究樣地面積在時(shí)間和空間上是確定的或可控制的,則物種豐富度會提供很有用的信息。在植物多樣性研究上,用單位面積的物種數(shù)目,即物種密度來測度物種的豐富程度,一般用每1m2的物種數(shù)目表示[5,6]。Simpson指數(shù)又稱優(yōu)勢度指數(shù),是對多樣性的反面即集中性的度量。其集中性高,即多樣性程度低。樹種多樣性(D)用來表示物種的集中性。D值越大,表示樹種多樣性越高。公式為:式中:S為所有物種數(shù);Ni為第i個(gè)物種的個(gè)體數(shù);N為群落中各層次所有物種的個(gè)體數(shù);pi=Ni/N是一個(gè)個(gè)體屬于第i類的概率。(3)生態(tài)效益評價(jià)指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn):高含量空氣負(fù)離子水平是人們在森林和城市綠地中感到格外清新的重要原因,所以,把空氣負(fù)離子水平作為衡量空氣清潔程度的重要標(biāo)志之一,并可為城市功能分區(qū)提供科學(xué)依據(jù)[7]。在進(jìn)行空氣負(fù)離子評價(jià)時(shí),國際上常采用單極系數(shù)和空氣質(zhì)量評價(jià)指數(shù)作為空氣質(zhì)量的評價(jià)指標(biāo)。空氣單極系數(shù)q:q=n+/n-;式中:n+為空氣正離子數(shù),n-為空氣負(fù)離子數(shù)。空氣質(zhì)量評價(jià)指數(shù)CI:CI=n-/(1000×q);式中:n-為空氣負(fù)離子數(shù),q為單極系數(shù)。單極系數(shù)越小,表示負(fù)離子濃度比正離子濃度高得越多,對人體越有利[8]。CI指標(biāo)把空氣負(fù)離子作為評價(jià)指數(shù),同時(shí)又考慮正負(fù)離子的構(gòu)成。目前國內(nèi)外通行的空氣清潔度等級標(biāo)準(zhǔn)(見附表)[9]。由此可見,負(fù)離子的測定對于該試驗(yàn)及論文有著舉足輕重的作用,負(fù)離子的測定結(jié)果與分析也是一些景觀評價(jià)和生態(tài)效益研究的依據(jù)。在研究各因子對負(fù)離子的影響時(shí),遵循單一差異原則,即考察某一因子對空氣負(fù)離子影響時(shí),要求其他環(huán)境因子基本相同,如考察綠地類型的影響時(shí),選擇同一地點(diǎn)或臨近的綠地,并在相同時(shí)段進(jìn)行測定。
結(jié)果與分析
1居住區(qū)群落內(nèi)的植物組成對每個(gè)小區(qū)中的3個(gè)樣地的植物群落進(jìn)行調(diào)查,結(jié)果顯示,共有喬木28種,其中落葉與常綠之比為2.1∶1,灌木共18種,草本共11種。3個(gè)群落內(nèi)栽培共57種(含品種),分34科50屬,裸子植物1科4屬4種、被子植物33科46屬(雙子葉植物31科41屬48種,單子葉植物2科5屬5種)。
2居住區(qū)植物群落的層次結(jié)構(gòu)特征調(diào)查的人工群落的外貌一般為夾雜部分落葉闊葉成分的常綠闊葉林。春季林冠內(nèi)鑲嵌著嫩綠色的落葉樹種,如白玉蘭、日本晚櫻等,秋天一些色葉樹種形成黃色或紅色的斑塊,如銀杏、西川樸等。喬木層、灌木層、草本層結(jié)構(gòu)比較分明。
2.1群落中喬木層的特征喬木層的高度在3~5m,樹冠不連續(xù)。喬木層中共有物種28種,常綠與落葉物種之比為2.1∶1。每個(gè)樣地的物種數(shù)一般集中在4~6種。物種數(shù)最高的樣地為林水山居的群落3,共12種,最低的為春天小區(qū)的群落3,只有3種。
2.2群落中灌木層的特征該層次的高度在50~150cm之間,灌木層物種有18種,其中常綠(半常綠物種)與落葉物種之比約為7.6∶1,每個(gè)樣地的物種數(shù)一般集中在4~6種。物種數(shù)最高的為林水山居的群落3和筑境小區(qū)的群落3,都為7種,而物種數(shù)最低的為春天小區(qū)的群落2,只有3種。3.2.3群落中草本層的特征該層次的平均高度約20cm。群落中草本層物種共有11種,其中常綠、半常綠的有6種。細(xì)葉結(jié)縷草是居住區(qū)綠化中使用頻率最高的草坪植物。高羊茅名列第二。百花鳶尾是最常見的開花地被植物,其次為麥冬。草本植物最豐富的為林水山居樣地,5種。僅有1種草坪或地被植物的為筑境小區(qū)3個(gè)樣地,都為單一的草坪。
3居住區(qū)植物群落結(jié)構(gòu)的多樣性分析通過計(jì)算得出臨安市3個(gè)居住小區(qū)園林植物群落中喬木層、灌木層、草本層的群落多樣性指數(shù)。由圖1可知,在所調(diào)查的3個(gè)居住小區(qū)中,從Simpson指數(shù)D來看,喬木層、灌木層、草本層均以林水山居的物種多樣性最高,說明該樣地的樹木種類較多,各樹種株數(shù)分布較為均勻,其中各個(gè)小區(qū)喬木層的多樣性水平最高,灌木其次,草本最次。這也是由于人工配置綠地時(shí)多強(qiáng)調(diào)以喬木為主體,同時(shí)大面積使用種類有限的幾種灌木造成的結(jié)果。Simpson指數(shù)D最低的為筑境樣地1,只有0.78,主要是由于樹種的數(shù)量較少的原因。總的看來,群落總體多樣性高低與群落結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度正相關(guān)。綜合評價(jià)發(fā)現(xiàn),林水山居的植物群落多樣性最高,最低的是筑境小區(qū)。林水山居植物種類多樣,且喬、灌、草三層配置結(jié)構(gòu)合理,每層的植物種類豐富,喬冠草類型的群落結(jié)構(gòu)完整。春天小區(qū)綠地面積較大,而且喬木數(shù)量比較多,但草本層相對比較單一。筑境小區(qū)綠地植物種類較少且數(shù)量也較少,綠化設(shè)計(jì)時(shí)僅考慮“四季常綠”,而忽視了“三季有花”;多應(yīng)用常見的常綠樹種,彩葉植物和花灌木較少;在種植設(shè)計(jì)時(shí),只是把植物隨意地種植而未能形成科學(xué)合理的群落,加之綠地面較小,群落植物多樣性較低、層次不明顯、景觀單一,致使景觀效果較差。