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蘭州新區(qū)道路綠化樹種適應(yīng)性調(diào)查評價

2021-05-27 03:37:22王渭評孫肅田青韓蓉
草原與草坪 2021年1期
關(guān)鍵詞:蘭州適應(yīng)性綠地

王渭評,孫肅,田青,韓蓉

(甘肅農(nóng)業(yè)大學 林學院,甘肅 蘭州 730070)

蘭州新區(qū)于2012年8月20日,經(jīng)國務(wù)院批準設(shè)立為國家級新區(qū),是蘭州對外開放的前沿陣地和全面帶動經(jīng)濟發(fā)展的龍頭[1-2]。蘭州新區(qū)承接原有中心城區(qū)人口、產(chǎn)業(yè),在吸引國內(nèi)外投資、引導產(chǎn)業(yè)集聚、促進經(jīng)濟增長、完善城市功能、發(fā)揮窗口與福射作用等方面都發(fā)揮著舉足輕重的作用,為城市的健康持續(xù)發(fā)展做出了重大貢獻[3]。蘭州新區(qū)具有典型的黃土高原丘陵地貌,特殊的地理環(huán)境和氣候條件,使得蘭州新區(qū)園林植物的選擇及配置都存在很多困難。城市道路綠地是城市園林綠地的重要組成部分,可最直觀地表現(xiàn)一個城市的景觀形象,道路綠地能夠改善小氣候、防塵防噪、凈化空氣,形成具有提供生物棲息地和遷徙走廊、保證城市生物流、物質(zhì)流、能量流的流通等重要作用的城市綠道[4]。園林樹種是各類城市園林綠地系統(tǒng)中的骨干,因此樹種的選擇是園林綠地建植的關(guān)鍵[5]。近年來許多學者都應(yīng)用層次分析法對各類城市綠地所種植的植物進行了調(diào)查研究評價,得出相關(guān)結(jié)論,從而篩選出適宜各區(qū)域、各類型綠地的園林植物種類。

本文以蘭州新區(qū)道路綠化為研究對象,通過實地調(diào)研和專家訪談,較為全面地了解了蘭州新區(qū)對道路綠化樹種的景觀實際需求和存在困難,蘭州新區(qū)道路綠地中栽植的樹種及其生長狀態(tài)與應(yīng)用現(xiàn)狀,并掌握樹種相關(guān)數(shù)據(jù)。運用層次分析法,建立蘭州新區(qū)道路綠地樹種評價體系,開展道路綠地樹種適應(yīng)性評價,從而篩選出適宜在蘭州新區(qū)道路綠地種植的樹種,以期為蘭州新區(qū)建設(shè)適應(yīng)性強、景觀效果佳的城市園林綠地提供依據(jù)和參考。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)概況

蘭州新區(qū)位于E 103°29′22″~103°49′56″,N 36°17′15″~36°43′29″,位于隴西黃土高原的西北部,距蘭州市區(qū)38.5 km,范圍涉及蘭州市皋蘭、永登的6個鎮(zhèn),總面積達1 744 km2,規(guī)劃建設(shè)面積246 km2,平均海拔1 910 m。蘭州新區(qū)屬于典型溫帶半干旱大陸性氣候,四季分明,陽光充足,紫外線較強,風沙較大,年均氣溫6.9℃,年均降水量300~350 mm,年蒸發(fā)量1 880 mm,土壤貧瘠且堿性強,土壤平均pH值為8.9[6-8]。蘭州新區(qū)生態(tài)環(huán)境結(jié)構(gòu)脆弱、植被覆蓋率低,溝壑縱橫的地形地貌和干旱少雨的氣候使得其生態(tài)環(huán)境條件較為復雜,加之土地的不合理開發(fā)利用,產(chǎn)生諸多環(huán)境問題,如土壤鹽堿化、土壤板結(jié)、水土流失、土壤沙化等。蘭州新區(qū)整體層面的生態(tài)保護和生態(tài)修復勢在必行[3]。

1.2 調(diào)查及分析方法

1.2.1 調(diào)查范圍、對象及內(nèi)容 通過前期查閱相關(guān)文獻資料和實地調(diào)研,選擇蘭州新區(qū)綠化效果較好和初具規(guī)模的10條道路綠地作為本次調(diào)查對象(表1),這10條道路分別屬于3種城市道路級別。通過對這10條道路綠地的實地調(diào)查,統(tǒng)計出共21科34屬54種樹種作為本次適應(yīng)性評價的對象(表2)。并結(jié)合蘭州新區(qū)特殊的氣候環(huán)境及蘭州新區(qū)樹種的應(yīng)用方式(表3),最終確定以樹種生態(tài)適應(yīng)性和觀賞適應(yīng)性為蘭州新區(qū)道路綠地樹種適應(yīng)性評價的一級指標。其中,樹種生態(tài)適應(yīng)性一級指標之下選取的二級指標為:保存率(指栽植3年以上,保存的株數(shù)占栽植總數(shù)株數(shù)的百分比)、越冬死亡率(指當年越冬死亡的株數(shù)占上一年保存株數(shù)的百分比)、凍害率(指樹種遭受凍害,如凍傷、干凍裂等癥狀的株數(shù)占保存株數(shù)的百分比)、抽條率(抽條也稱枯梢,是樹種越冬或早春枝條發(fā)生干皺的一種現(xiàn)象,抽條嚴重時可使植株枯死,抽條率指發(fā)生抽條樹種數(shù)量占總數(shù)的百分比)、病蟲害發(fā)生率(指樹種發(fā)生病蟲害、潰爛、流膠、流脂等癥狀的樹種占總數(shù)的百分比)[9];樹種觀賞適應(yīng)性一級指標之下選取的二級指標為:觀形、觀葉、觀花、觀果、觀干。這10個二級指標為此次調(diào)查內(nèi)容。

表1 道路等級及名稱

表2 植物名稱匯總表

表3 樹種應(yīng)用方式分類

1.2.2 調(diào)查方法 在確定調(diào)查范圍、調(diào)查對象、調(diào)查指標之后,分別于2018年10月至11月、2019年3月至5月進行調(diào)查。采用全面調(diào)查法調(diào)查樹種生態(tài)適應(yīng)性的各項二級指標,在調(diào)查時,分別對不同樹種逐株進行調(diào)查,調(diào)查其栽植總株樹、保存數(shù)、當年越冬死亡數(shù)、抽條數(shù)、凍害數(shù)、病蟲害發(fā)生的株數(shù)和種類等,并進行計數(shù)統(tǒng)計,最后用Excel 2007計算出保存率、越冬死亡率、抽條率、凍害率、病蟲害發(fā)生率。采用隨機抽樣調(diào)查的方法調(diào)查樹種觀賞適應(yīng)性的各項二級指標,即在不同道路上選取同一樹種的3個樣方,其中喬木以15棵樹為一個樣方,若該樹種數(shù)量不足15棵,則調(diào)查全部樹木;灌木以3 m×3 m為一個樣方,對樹種觀賞適應(yīng)性各項二級指標進行現(xiàn)場打分,對相關(guān)數(shù)據(jù)進行詳細記錄,并用Excel 2007計算平均值并進行統(tǒng)計。

1.2.3 分析方法 本文采用AHP層次分析法[10]及咨詢專家確定參評指標權(quán)重,并將評價指標量化賦值、劃分等級(表4~表5)。其中,指標量化賦值的分值越大,說明該指標在道路綠化樹種適應(yīng)性評價中貢獻越大,反之,則說明該指標對道路綠化樹種適應(yīng)性評價貢獻越小。最后用指數(shù)和法計算得到各樹種適應(yīng)性總得分,即樹種在新區(qū)道路綠地系統(tǒng)中的適應(yīng)性指數(shù)是該樹種各項指標的量化評分與各指標的權(quán)重值相乘之和[11-12]。

表4 植物生態(tài)適應(yīng)性評價指標等級劃分

表5 植物觀賞適應(yīng)性評價指標等級劃分

2 結(jié)果與分析

2.1 建立適應(yīng)性評價指標體系結(jié)構(gòu)模型

根據(jù)園林植物適應(yīng)性評價指標體系構(gòu)建的原則,結(jié)合蘭州新區(qū)道路綠化的實際情況,把蘭州新區(qū)道路綠化樹種適應(yīng)性評價指標體系分為3個層次。第1層為目標層A,即對蘭州新區(qū)道路綠化樹種適應(yīng)性進行綜合評價,第2層為準則層,即生態(tài)適應(yīng)性B1與觀賞適應(yīng)性B2,第3層為指標層,即對蘭州新區(qū)道路綠化樹種適應(yīng)性綜合評價的10個指標:保存率、越冬死亡率、凍害率、抽條率、病蟲害發(fā)生率、觀形、觀干、觀花、觀果、觀葉,根據(jù)上述指標建立蘭州新區(qū)道路綠化樹種適應(yīng)性評價模型(表6)。

2.2 構(gòu)建判斷矩陣,計算權(quán)重值

在綜合評價模型的基礎(chǔ)上,通過咨詢相關(guān)專家,對各評價指標進行判斷比較,分別構(gòu)建出判斷矩陣,計算出各層次單排序的權(quán)重值,并進行了一致性檢驗[13](表7~9)。構(gòu)造判斷矩陣是將結(jié)構(gòu)模型向數(shù)量模型轉(zhuǎn)換的第一步,即應(yīng)用專家調(diào)查方法,將同一層次中兩兩元素間相對重要性給出一定尺度的判斷。各層次的判斷矩陣完成后,檢驗其一致性,通常CR小于0.10

時,判斷矩陣具有滿意的一致性[14]。權(quán)重值的大小反映了評判者對各個評價因子的重視程度。

表6 蘭州新區(qū)道路綠化樹種適應(yīng)性評價模型

表7 判斷矩陣A-B及一致性檢驗

表8 判斷矩陣B1-C及一致性檢驗

2.3 計算各層因素的組合權(quán)重

在得到了每一個要素相對于上一層次對應(yīng)要素的權(quán)重值后,通過層次總排序計算出每一個評價指標相對于總目標道路綠化樹種適應(yīng)性評價的總權(quán)重值(表10)。

2.4 樹種適應(yīng)性調(diào)查匯總

根據(jù)實地調(diào)查及相關(guān)專家的問卷調(diào)查結(jié)果,對蘭州新區(qū)道路綠化樹種的生態(tài)適應(yīng)性及觀賞適應(yīng)性數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計,求出平均值,最后匯總整合(圖1,圖2)。

圖1 生態(tài)適應(yīng)性各指標分值匯總Fig.1 Summary of ecological adaptability index scores

圖2 觀賞適應(yīng)性各指標分值匯總Fig.2 Summary of ornamental adaptability index scores

2.5 樹種適應(yīng)性綜合評價

在得到各評價指標權(quán)重值及平均分值后,采用指數(shù)和法依次計算每種樹種的生態(tài)適應(yīng)性得分及觀賞適應(yīng)性得分,最后將生態(tài)適應(yīng)性得分與觀賞適應(yīng)性得分相加,得到蘭州新區(qū)綠化樹種適應(yīng)性評價總得分(圖3)。

圖3 蘭州新區(qū)道路綠化樹種適應(yīng)性評價得分Fig.3 Adaptability evaluation score of road greenbelt tree species in Lanzhou New Area

表9 判斷矩陣B2-C及一致性檢驗

表10 層次總排序權(quán)值計算

3 討論

園林植物的生態(tài)適應(yīng)性與觀賞適應(yīng)性是評價園林植物適應(yīng)性的兩大一級指標,是判斷園林植物選擇是否合理的主要依據(jù)。生態(tài)適應(yīng)性是評價園林植物是否能在區(qū)域內(nèi)生存、生長的重要條件,而觀賞適應(yīng)性則是評價園林植物觀賞度與景觀效果的重要依據(jù)。在蘭州新區(qū)特殊的生長環(huán)境中,園林植物的生存、生長相比較于園林植物的觀賞度與景觀效果更為重要。

通過咨詢相關(guān)專家,對各評價指標進行判斷比較,然后分別構(gòu)建出判斷矩陣,最終計算得出各層次的權(quán)重值。其中,樹種生態(tài)適應(yīng)性權(quán)重值為0.667,觀賞適應(yīng)性權(quán)重值為0.333,說明在蘭州新區(qū)道路綠地樹種選擇中生態(tài)適應(yīng)性比觀賞適應(yīng)性更加重要。生態(tài)適應(yīng)性中樹種保存率指標權(quán)重值為0.248,是生態(tài)適應(yīng)性各項指標中最大,說明在蘭州新區(qū)道路綠地中樹種是否能存活是樹種選擇的最重要依據(jù)。其次為抽條率,抽條率權(quán)重值為0.160,這是因為蘭州新區(qū)冬季寒冷且風大,樹木易發(fā)生抽條,且情況較為嚴重,嚴重影響樹種生存。接下來依次為越冬死亡率、凍害率、病蟲害發(fā)生率。觀賞適應(yīng)性中樹種觀形指標權(quán)重值最大,為0.136,其次依次為觀花、觀葉、觀果、觀干指標,此排序符合園林植物觀賞適應(yīng)性評價原則。

蘭州新區(qū)道路綠地樹種選擇大體上較為合理,選擇的樹種大多適應(yīng)蘭州新區(qū)特殊的生長環(huán)境。其中,沙棗、山桃、檉柳、苦水玫瑰等樹種是鄉(xiāng)土植物,經(jīng)過長期自然選擇,對當?shù)氐臉O端高溫、低溫和干旱、洪滯、病蟲害等惡劣環(huán)境,已具有很好的適應(yīng)性和抵抗性[15-16],適應(yīng)新區(qū)生長環(huán)境,且具有生長茂盛、適應(yīng)性強、成活率高、管理簡易、抗病蟲能力強、彰顯地方特色等優(yōu)點;云杉、文冠果等樹種為甘肅代表樹種,其樹種適應(yīng)性總得分均超過3.50分,在蘭州新區(qū)生長良好,達到預期的景觀效果;油松、西府海棠等樹種為西北地區(qū)代表樹種,其樹種適應(yīng)性總得分均超過3.50分,其中西府海棠的保存率更是高達100%,生態(tài)適應(yīng)性強,且樹姿直立,花朵密集,花姿瀟灑,自古以來是雅俗共賞的名花,素有“花中神仙”、“花貴妃”之美稱,具有很高的觀賞價值[17];新疆楊、樟子松等樹種為北方地區(qū)代表樹種;其次,北美海棠等雖為引進外來樹種,但其在蘭州新區(qū)生長良好,樹種保存率均在90%以上,景觀效果表現(xiàn)佳,其中北美海棠花色艷麗、果實晶瑩、樹形優(yōu)美、寓意良好,且耐寒性較強、適應(yīng)性強、養(yǎng)護簡單,顯著改善新區(qū)道路景觀的多樣性,有效提升道路景觀效果[18];此外,綜合適應(yīng)性最低的樹種是紫葉小檗,其在蘭州新區(qū)生長不良,成片大面積死亡。

4 結(jié)論

根據(jù)調(diào)查評價總評分的匯總結(jié)果及咨詢相關(guān)專家,將蘭州新區(qū)道路綠化樹種適應(yīng)性劃分為四個等級(表11)。其中綜合評分為Ⅰ級的樹種共計8科12屬15種,包括樟子松、沙棗、文冠果、西府海棠、苦水玫瑰等,這些樹種適應(yīng)性強,適應(yīng)性得分均在3.50分以上,樹種保存率均在90%以上,景觀表現(xiàn)達到預期效果,適合蘭州新區(qū)道路綠化;綜合評分為Ⅱ級的樹種共計13科24屬36種,包括國槐、旱柳、丁香、豐花月季、絲棉木等,這些樹種在蘭州新區(qū)生長良好,綜合表現(xiàn)較好,較適合蘭州新區(qū)道路綠化;綜合評價為Ⅲ級的綠化樹種共計1科1屬2種,有五角楓、元寶楓,這兩種樹種雖觀賞適應(yīng)性高,是園林綠地中打造秋景必不可少的樹種,但因其生態(tài)適應(yīng)性較差,在新區(qū)生長不良,沒有達到預期的景觀效果,綜合表現(xiàn)一般,建議小面積栽植,并做好養(yǎng)護管理工作;綜合評價為Ⅳ級的綠化樹種僅紫葉小檗1種,其在新區(qū)成片死亡,樹種生態(tài)適應(yīng)性較差,不適合蘭州新區(qū)道路綠化,應(yīng)以同為彩色葉地被樹種的紫葉矮櫻替換。

表11 蘭州新區(qū)道路綠化樹種等級分類

綜合實地調(diào)查的結(jié)果及樹種適應(yīng)性評價表明,雖因蘭州新區(qū)特殊的土質(zhì)條件和氣候條件,在園林綠化建設(shè)中能夠應(yīng)用的植物種類并不豐富,但在新區(qū)道路綠地建設(shè)中樹種的選擇較為合理,所選樹種大多數(shù)適應(yīng)于蘭州新區(qū)的生長環(huán)境。但還是有可以改進的地方,本文經(jīng)過道路綠地樹種適應(yīng)性調(diào)查評價研究及實地調(diào)查,對蘭州新區(qū)道路綠地植物選擇及配置給予以下幾點建議:首先應(yīng)減少種植適應(yīng)性較差的樹種,多采用適應(yīng)性較強的樹種,豐富顏色搭配,多采用喬灌草結(jié)合的配置模式,要達到“黃土不露天”的效果。其次應(yīng)重點發(fā)掘鄉(xiāng)土樹種,彰顯城市特色,以鄉(xiāng)土樹種為主,引進樹種為輔[19]。因為鄉(xiāng)土樹種已經(jīng)充分適應(yīng)了當?shù)氐纳L環(huán)境,具有較強適應(yīng)性的鄉(xiāng)土樹種不僅能夠形成穩(wěn)定的季相景觀,還能更好地突出地方特色[20],同時降低了選苗、買苗和運輸苗木以及養(yǎng)護的費用,還保證了存活率。配置時選擇少部分適應(yīng)該地區(qū)氣候條件的外來植物,對景觀效果形成補充即可。最后還應(yīng)注意植物從幼年長大需要一定的時間,在植物配置上應(yīng)慢長樹搭配速生樹。除了考慮樹種的環(huán)境適應(yīng)能力以及作用之外,還應(yīng)在恰當?shù)奈恢脩?yīng)用恰當?shù)臉浞N并發(fā)揮樹木的作用[21]。

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