郄光發(fā) 王 成

(中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所，北京，100091)

北京專(zhuān)屬單位區(qū)樹(shù)木數(shù)量結(jié)構(gòu)特征與三維綠化結(jié)構(gòu)1)

郄光發(fā) 王 成

(中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所，北京，100091)

在對(duì)北京建成區(qū)學(xué)校、醫(yī)院、機(jī)關(guān)附屬事業(yè)單位、工廠、企業(yè)等52個(gè)專(zhuān)屬單位進(jìn)行每木調(diào)查的基礎(chǔ)上，研究了不同類(lèi)型單位區(qū)樹(shù)木數(shù)量結(jié)構(gòu)、胸徑等級(jí)分布和立木層次結(jié)構(gòu)，提出了單位區(qū)綠化發(fā)展建議。結(jié)果表明，毛白楊(IV=0.465)、國(guó)槐(IV=0.311)、側(cè)柏(IV=0.188)、泡桐(IV=0.180)、雪松(IV=0.170)、油松(IV=0.150)、銀杏(IV=0.101)是單位區(qū)重要值最高的幾個(gè)樹(shù)種，其累計(jì)數(shù)量占到了研究區(qū)樹(shù)木總株數(shù)的54.7％，相對(duì)覆蓋度累計(jì)達(dá)到0.697。單位區(qū)喬木植株平均高度10.6m，平均胸徑21.4cm，徑級(jí)區(qū)間(10cm≤DB，H＜20cm)和立木層次(5m≤h＜15m)上分布的植株數(shù)量和樹(shù)種數(shù)量最多，單位區(qū)現(xiàn)有樹(shù)木水平徑級(jí)結(jié)構(gòu)與立木層次結(jié)構(gòu)分布相對(duì)合理，但樹(shù)木數(shù)量整體偏少，多數(shù)單位區(qū)還沒(méi)有形成一個(gè)成熟的群落結(jié)構(gòu)。重度修剪、立地環(huán)境差和建筑物阻擋是制約單位區(qū)樹(shù)木三維綠量擴(kuò)增的主要因素，建議通過(guò)補(bǔ)植高大喬木的措施增加單位區(qū)綠量空間，實(shí)現(xiàn)樹(shù)冠下地面空間利用和冠層綠量空間拓展的有機(jī)結(jié)合。

北京;專(zhuān)屬單位區(qū);樹(shù)木數(shù)量結(jié)構(gòu);三維綠化結(jié)構(gòu)

專(zhuān)屬單位(本研究指各類(lèi)機(jī)關(guān)企事業(yè)單位)在北京城區(qū)各類(lèi)用地中所占比例最大，僅中央機(jī)關(guān)及其附屬單位就有170多km2，占到了現(xiàn)有建成區(qū)面積的1/8左右。專(zhuān)屬單位有較好的綠化傳統(tǒng)和綠化意識(shí)，綠化水平相對(duì)較高。但專(zhuān)屬單位中的建筑面積所占比例較大，其綠化建設(shè)主要是在土地硬化密度大、土地類(lèi)型不斷變更的用地上進(jìn)行的，一般綠化面積小且立地條件較差[1-3]。特別是在近些年來(lái)，許多單位中的一些大樹(shù)在單位改擴(kuò)建過(guò)程中被移植、截干或被更新為小樹(shù)，單位綠化面積不斷縮小，空間綠量降低趨勢(shì)明顯。專(zhuān)屬單位是城市居民工作、活動(dòng)和往來(lái)的主要場(chǎng)所，尤其是對(duì)于單位密集而又人口密度較大的北京來(lái)說(shuō)，單位區(qū)綠化所發(fā)揮的生態(tài)效益遠(yuǎn)比各類(lèi)城市公園和郊野森林公園更為顯著直接，其綠化狀況對(duì)于滿(mǎn)足職工身心健康需求，改善現(xiàn)代化生產(chǎn)辦公條件具有重要意義。筆者以北京建成區(qū)專(zhuān)屬單位為研究對(duì)象，分析了不同單位區(qū)樹(shù)種的數(shù)量結(jié)構(gòu)和三維綠化結(jié)構(gòu)，并對(duì)單位區(qū)綠量生態(tài)空間環(huán)境進(jìn)行了評(píng)價(jià)，提出了專(zhuān)屬單位區(qū)空間綠化的建議。

1 研究區(qū)概況

北京建成區(qū)面積1254.2km2，中心城區(qū)人口密度高達(dá)23008人·km-2，城近郊區(qū)為5 669人·km-2，建成區(qū)建筑密度達(dá)到29萬(wàn)m2·km-2。研究區(qū)為典型的暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫11℃，全年無(wú)霜期180～200d，年平均降水量600mm，降水主要集中在夏季。2008年底，北京城市綠化覆蓋率達(dá)到43％，人均公共綠地面積12.6m2。

2 研究方法

2.1 調(diào)查單位與調(diào)查方法

樣地調(diào)查集中在2007年6—9月份進(jìn)行，調(diào)查了建成區(qū)內(nèi)除部隊(duì)、黨政機(jī)關(guān)等非開(kāi)放單位之外的52個(gè)具有獨(dú)立院落的企事業(yè)單位區(qū)(圖1)。調(diào)查單位類(lèi)型主要包括學(xué)校、醫(yī)院、機(jī)關(guān)附屬事業(yè)單位、工廠、企業(yè)等類(lèi)型，總面積261.6 hm2。按照每木調(diào)查方法[4-9]記錄各單位樹(shù)種、株高(h)、胸徑(DB，H)、植株數(shù)量、修剪情況等信息(未統(tǒng)計(jì)綠籬樹(shù)種)。

圖1 調(diào)查樣地分布圖

表1 調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)字段描述

2.2 統(tǒng)計(jì)方法

統(tǒng)計(jì)分析中使用的各指標(biāo)計(jì)算公式如下:

式中:n表示某一樹(shù)種出現(xiàn)的單位總數(shù);N表示被調(diào)查單位總數(shù);Mi為某樹(shù)種總植株數(shù)量;Si為某樹(shù)種覆蓋面積;S0為研究區(qū)總面積;i對(duì)應(yīng)每一樹(shù)種;l對(duì)應(yīng)每一被調(diào)查單位;F、D、C分別為頻度、密度和覆蓋度;RF、RD、RC分別為相對(duì)頻度、相對(duì)密度和相對(duì)覆蓋度。AC為株均覆蓋面積;IV為樹(shù)種重要值。

3 結(jié)果與分析

3.1 主要綠化樹(shù)種數(shù)量結(jié)構(gòu)特征

研究選取的52個(gè)單位內(nèi)共有綠化樹(shù)種32科49屬70種，樹(shù)木13 939株，喬、灌木總體數(shù)量之比為12∶1。從不同類(lèi)型樹(shù)種的總體使用情況來(lái)看，常綠樹(shù)種、速生樹(shù)種和截干修剪的樹(shù)木株數(shù)分別占到了研究區(qū)樹(shù)木總數(shù)量的29.3％、23.3％和19.9％。從單位區(qū)20個(gè)主要樹(shù)種數(shù)量特征指標(biāo)的比較來(lái)看(表2)，雪松、國(guó)槐、毛白楊、側(cè)柏、臭椿、油松、龍爪槐的使用頻度較高(＞0.50);毛白楊、國(guó)槐、側(cè)柏等樹(shù)種的相對(duì)密度較大(＞0.1);毛白楊、國(guó)槐、泡桐、雪松的覆蓋度較高(＞0.01);泡桐、加楊、毛白楊的株均覆蓋面積較大(＞50m2)，這些樹(shù)種植株大多已能形成較好的遮蔭環(huán)境。從樹(shù)種重要值的比較來(lái)看，毛白楊(0.465)＞國(guó)槐(0.311)＞側(cè)柏(0.188)＞泡桐(0.180)＞雪松(0.170)＞油松(0.150)＞銀杏(0.101)，這7個(gè)樹(shù)種累計(jì)數(shù)量占到了研究區(qū)樹(shù)木總數(shù)量的54.7％，相對(duì)覆蓋度累計(jì)達(dá)到0.697，這也在一定程度上反映了單位綠化對(duì)這些樹(shù)種的喜好趨向和對(duì)這些樹(shù)種綠化效果的充分肯定。

表2 20種主要樹(shù)種數(shù)量特征指標(biāo)比較

續(xù)表2

3.2 樹(shù)木三維綠化空間結(jié)構(gòu)特征

3.2.1 樹(shù)木水平徑級(jí)結(jié)構(gòu)特征

單位區(qū)大徑級(jí)(DB，H≥40cm)、中等徑級(jí)(10cm≤DB，H＜40cm)和小徑級(jí)(DB，H＜10cm)樹(shù)木數(shù)量之比為10∶71∶19，中徑級(jí)樹(shù)木所占比例偏高，而大徑級(jí)樹(shù)木分布密度相對(duì)較小(表3)，平均每1 845m2土地面積上才有1株大徑級(jí)植株分布。研究區(qū)樹(shù)木平均胸徑21.4cm，主要樹(shù)種中有70％的樹(shù)種平均胸徑小于研究區(qū)樹(shù)木平均徑級(jí)水平(表4)。另外，從不同徑級(jí)水平上的主要樹(shù)種的分布來(lái)看(表5)，徑級(jí)區(qū)間(10cm≤DB，H＜20cm)上分布的樹(shù)種最多，有53.1％的樹(shù)種在此區(qū)間分布，國(guó)槐、柳樹(shù)、柿樹(shù)、雪松、銀杏、油松、欒樹(shù)、臭椿是此徑級(jí)區(qū)間的主要分布樹(shù)種;而40cm以上徑級(jí)區(qū)間分布的樹(shù)種最少，僅有加楊、毛白楊、泡桐、懸鈴木、雪松、銀杏、元寶楓等幾個(gè)樹(shù)種分布較多。

表3 不同胸徑等級(jí)和立木層次結(jié)構(gòu)上的植株數(shù)量和樹(shù)種分布

表4 20種主要樹(shù)種平均胸徑與平均樹(shù)高比較

表5 10種主要樹(shù)種在不同胸徑等級(jí)和立木層次上的數(shù)量分布

3.2.2 樹(shù)木垂直立木層次結(jié)構(gòu)特征

單位區(qū)垂直綠化結(jié)構(gòu)相對(duì)較好(表3)，但不同類(lèi)型單位之間的差異較大，高校與機(jī)關(guān)附屬事業(yè)單位的復(fù)層綠化效果要明顯好于企業(yè)、工廠、醫(yī)院等經(jīng)營(yíng)性單位。單位區(qū)喬木樹(shù)種的平均高度為10.6m，有41.5％的喬木植株大于喬木樹(shù)種平均樹(shù)高。高大喬木(h≥20m)、中等喬木(10m≤h＜20m)和小喬木(h＜10m)數(shù)量之比為7.6∶36.3∶56.1，平均每2 441m2土地面積上才有1株高大喬木分布。加楊(25.3m)、泡桐(18.4m)、毛白楊(17.1m)、雪松(12.5m)、白蠟(11.9m)、國(guó)槐(11.0m)是單位區(qū)平均株高較大的主要喬木樹(shù)種(表4)，毛白楊是高大喬木數(shù)量最多的樹(shù)種。同時(shí)，數(shù)量最多的10個(gè)樹(shù)種在垂直結(jié)構(gòu)上的分布具有明顯的層次性(表5)，其中，5m≤h＜15m的立木層次上分布的植株數(shù)量和樹(shù)種數(shù)量最多，54.5％的樹(shù)木植株分布在此區(qū)間，油松、銀杏、側(cè)柏、柿樹(shù)、雪松、國(guó)槐是此垂直區(qū)間的主要分布樹(shù)種;而泡桐、毛白楊主要分布在15m以上的區(qū)間范圍，加楊的立木層次最高，樹(shù)木高度大多都在25m以上。同時(shí)，截干等重度修剪形成的徑—冠比例不協(xié)調(diào)植株也廣泛存在于經(jīng)營(yíng)性單位和部分事業(yè)單位中，其數(shù)量占到了研究區(qū)樹(shù)木總數(shù)量的19.9％，其中，白皮松(44.2％)、加楊(42.5％)、泡桐(36.3％)、國(guó)槐(32.1％)、銀杏(26.6％)、側(cè)柏(24.5％)、油松(24.0％)等樹(shù)種依次為單位區(qū)主要樹(shù)種中重度修剪植株數(shù)量比例最多的幾個(gè)樹(shù)種。

4 討論

從筆者對(duì)北京城區(qū)專(zhuān)屬單位綠化狀況的研究來(lái)看，只有部分高等院校和少數(shù)成立時(shí)間較長(zhǎng)的大型企事業(yè)單位的空間綠量較高，并已形成較好的綠化環(huán)境。大多數(shù)單位缺林少木的問(wèn)題還比較突出，綠地面積與空間綠量均嚴(yán)重不足，特別是許多單位在改造過(guò)程中擠占綠地現(xiàn)象嚴(yán)重，新建辦公樓、家屬區(qū)、停車(chē)場(chǎng)、道路、廣場(chǎng)等硬件設(shè)施大量占用綠化用地，從而導(dǎo)致綠地面積不斷縮小，僅被調(diào)查單位中就有近40％的單位綠化覆蓋率只為規(guī)劃之處的一半左右。同時(shí)，多數(shù)單位區(qū)中缺乏高大喬木作生態(tài)支撐，喬木是形成森林群落環(huán)境的主體，特別是高大喬木在生態(tài)服務(wù)功能上具有明顯的優(yōu)勢(shì)，部分單位在改建過(guò)程中移除、截干了較多的高大喬木樹(shù)種，甚至有些單位將一些高大喬木樹(shù)種替換成一些矮小的景觀樹(shù)種，致使單位區(qū)樹(shù)木整體覆蓋度降低，空間綠量不高，現(xiàn)有植被還難以滿(mǎn)足人們對(duì)單位區(qū)生態(tài)環(huán)境需求。

另外，從單位區(qū)樹(shù)木本身的空間綠量拓展?jié)摿?lái)看，由于大多數(shù)樹(shù)木生長(zhǎng)環(huán)境欠佳且受人為強(qiáng)度干擾，現(xiàn)有樹(shù)木植株已很難按照樹(shù)木正常生理特性長(zhǎng)成自然樹(shù)形，這在很大程度上制約了單位區(qū)空間綠量的整體擴(kuò)增。一方面，單位區(qū)現(xiàn)有喬木樹(shù)種中存在20％左右的截干植株，這些樹(shù)木難以長(zhǎng)到正常高度水平;另一方面，現(xiàn)有喬木受立地土壤條件、建筑物和周?chē)芫€(xiàn)等諸多條件的影響與限制，樹(shù)木生長(zhǎng)緩慢，甚至只能維持現(xiàn)有樹(shù)冠大小。同時(shí)，單位綠化還要兼顧景觀需求，整齊栽植的密林也在一定程度上限制了樹(shù)冠的空間延展。從以上諸多原因來(lái)看，單位區(qū)現(xiàn)有植株今后綠量增長(zhǎng)的實(shí)際潛力不大，多數(shù)單位區(qū)在短期內(nèi)還難以形成一個(gè)較成熟的群落結(jié)構(gòu)和良好的森林生態(tài)環(huán)境。

北京建成區(qū)內(nèi)單位分布密集且大多建成時(shí)間較早，現(xiàn)有單位綠化環(huán)境已日趨成熟，目前已難以實(shí)施大規(guī)模的綠化工程。基于單位區(qū)綠量改善需求，建議今后在院區(qū)綠化改造中，適當(dāng)補(bǔ)植高大喬木，建設(shè)綠蔭停車(chē)場(chǎng)、綠蔭健身場(chǎng)和林蔭道路等，實(shí)現(xiàn)樹(shù)冠下地面空間利用和綠量空間拓展的有機(jī)結(jié)合，有效發(fā)揮樹(shù)木的生態(tài)防護(hù)功能。同時(shí)，在樹(shù)種選擇中，要注重芳香類(lèi)保健樹(shù)種的選擇與應(yīng)用，慎用花粉、果、絨毛及分泌物易造成人群過(guò)敏的植物。在新植樹(shù)木中，要植全冠大苗，多栽落葉闊葉樹(shù)，合理配置喬、灌、藤、草相結(jié)合的立體綠化生態(tài)結(jié)構(gòu)，充分利用不同植物的空間綠化潛力，形成疏密有度、障透有序和高低錯(cuò)落的群落層次結(jié)構(gòu)以及豐富的色相和季相，并結(jié)合其它人工設(shè)施，有助于建設(shè)休閑的、生態(tài)的、近自然的單位環(huán)境。

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Quantitative Characteristics and Three-Dimensional Structure of Forest Communities in Beijing Enterprise and Institution Areas

/Qie Guangfa，Wang Cheng(Research Institute of Forestry，Chinese Academy of Forestry，Beijing 100091，P.R.China)//Journal of Northeast Forestry University.-2011，39(6).-68～71

Beijing;Enterprise and institution areas;Forest quantitative characteristics;Three-dimensional structures

S718.5:S731.2

1)國(guó)家“十一五”科技支撐專(zhuān)項(xiàng)(2006BAD03A17)。

郄光發(fā)，男，1978年4月生，中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所，助理研究員。

2010年12月9日。

責(zé)任編輯:戴芳天。

The structure of tree quantity，the distribution of diameter at breast height(DBH)，and the stratum structure were analyzed by investigating all trees in 52 enterprise and institution areas in Beijing.Some suggestions on afforestation of enterprise and institution areas were proposed.Results showed that Populus alba，Sophora japonica，Platycladus orientalis，Paulewnia fortunei，Cedrus deodara，Pinus tabulaeformis and Ginkgo biloba in the enterprise and institution areas had higher importance values，which were 0.465，0.311，0.188，0.180，0.170，0.150 and 0.101，respectively.All the above trees accounted for 54.7％of the total number of trees and their relative coverage reached 0.697.The average tree height and average DBH of the arbors at their growth stages were 10.6m and 21.4cm respectively.Most tree species were within the range of 10 to 20cm in DBH and 5 to 15m in tree height.The structures of tree height and DBH of the trees were relatively reasonable，but the total number of trees was still lower.Forest communities in the majority of the enterprise and institution areas had not formed mature structures.Severe pruning，poor environmental conditions，and light blocked by buildings were the major limiting factors on the expansion of green space.Some suggestions on planting tall arbors were proposed to achieve the integrated combination of ground space and canopy space，which could effectively increase the volume of the green space in enterprise and institution areas.