王潔瑾 楊曉東
摘要:城市道路綠化對(duì)于改善城市生態(tài)環(huán)境和提高人民生活質(zhì)量有著舉足輕重的價(jià)值,也是城市生態(tài)文明建設(shè)的重要抓手。但當(dāng)前城市道路所使用的綠化植物,多為外貌較好或具有特色的風(fēng)景植物,其他生態(tài)功能不強(qiáng)。為了利用植物功能性狀的方法篩選具有較高生態(tài)功能、適合寧波市道路綠化的植物,調(diào)查寧波市主城區(qū)126種植物的11個(gè)功能性狀,利用專家訪談和街頭社會(huì)調(diào)查確定了當(dāng)?shù)鼐用裾J(rèn)為綠化植物最重要的3種生態(tài)功能(外觀美學(xué)、抗風(fēng)抗?jié)澈透纳瓶諝赓|(zhì)量),之后,利用層次分析法計(jì)算每種植物的上述3種功能的數(shù)值,并將它們合并為一個(gè)綜合值來(lái)篩選道路綠化植物。結(jié)果表明:(1)寧波市的道路綠化植物隸屬46科86屬,占《浙江植物志》中收錄總科數(shù)的27.06%;(2)寧波市道路綠化種的喬灌比例、常綠和落葉的比例,均明顯和當(dāng)?shù)靥烊涣植煌?(3) 外觀美學(xué)、抗風(fēng)抗?jié)?、改善空氣質(zhì)量及綜合優(yōu)勢(shì)值在常綠喬木和落葉喬木之間沒(méi)有顯著差別,同樣它們?cè)诔>G灌木和落葉灌木之間沒(méi)有顯著差別;(4)喬木在外觀美學(xué)、抗風(fēng)抗?jié)场⒏纳瓶諝赓|(zhì)量方面的能力和綠化綜合優(yōu)勢(shì)值均顯著高于灌木(P<0.05);(5)木蘭科、樟科、薔薇科、錦葵科、木樨科、山茶科和山茱萸科作為道路綠化植物具有生態(tài)優(yōu)勢(shì);(6)根據(jù)綠化綜合值,還篩選了50種植物(包括25種喬木和25種灌木)作為建群種或常見(jiàn)種,用它們構(gòu)建具有較多生態(tài)功能的道路綠化群落。研究結(jié)果為城市道路綠化物種的選擇提供了一種方法,同時(shí)也為寧波市道路綠化群落的構(gòu)建提供了理論基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:道路綠化植物;植物功能性狀;層次分析法;外觀美學(xué);抗風(fēng)抗?jié)?改善空氣質(zhì)量
中圖分類號(hào):S688.9 ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A ?文章編號(hào):1002-1302(2021)14-0112-11
城市道路綠化對(duì)于改善城市生態(tài)環(huán)境、提高人民生活質(zhì)量、協(xié)調(diào)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等具有舉足輕重的作用,是城市生態(tài)文明建設(shè)的重要組成部分[1-2]。近年來(lái),伴隨著我國(guó)工業(yè)化、城市化的穩(wěn)步推進(jìn)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng),以及人民物質(zhì)文化生活水平的逐漸提升,城市道路綠化工作愈加受到社會(huì)各方的重視[1,3],已經(jīng)成為各地建設(shè)綠色城鎮(zhèn)、旅游城鎮(zhèn)和特色城鎮(zhèn)的重要手段[2,4-5]。
當(dāng)前我國(guó)眾多城市的道路綠化存在千篇一律的現(xiàn)象,植物配置布局較為單一,在外觀統(tǒng)一、樹(shù)形好看、具有特色、吸引旅客眼球”等傳統(tǒng)綠化觀念指導(dǎo)下,種植綠化植物時(shí),較少考慮到其他生態(tài)功能[6-7]。這就造成在過(guò)去10年,我國(guó)一些城市逐漸出現(xiàn)了不合理的道路綠化帶來(lái)的諸多問(wèn)題[8-10]。比如,在2016年9月臺(tái)風(fēng)“莫蘭蒂”登陸時(shí),廈門(mén)損失了35萬(wàn)株綠化植物[9]。北方較多城市道路上大面積種植楊樹(shù),在每年春夏之交,漫天飛舞的楊絮給當(dāng)?shù)鼐用駧?lái)了過(guò)敏和哮喘等疾病困擾,同時(shí),它又能堵塞汽車(chē)水箱散熱片使其熄火,甚至引起火災(zāi)。在城市地理學(xué)和城市植物學(xué)的研究中,我國(guó)需要“接地氣”的研究,篩選合適的道路綠化植物[2,5,11]。在考慮外觀美學(xué)這個(gè)生態(tài)功能的同時(shí),還應(yīng)注重改善空氣質(zhì)量、抗風(fēng)抗?jié)?、降低噪聲、碳固持、多樣性維持等多個(gè)功能[8]。
植物眾多生態(tài)功能在傳統(tǒng)研究中難以量化,或者逐一量化工作量大,是大規(guī)模篩選多功能植物的主要限制因素[12]。舉例來(lái)說(shuō),植物的抗風(fēng)抗?jié)衬芰托枰柙栽囼?yàn)、風(fēng)洞試驗(yàn)和水浸試驗(yàn)才能得到相應(yīng)數(shù)值。改善空氣質(zhì)量的能力須要長(zhǎng)期在植物周邊定量觀測(cè)PM2.5、NOx、SOx和負(fù)氧離子濃度等才能證實(shí)[3,8]。以上這種處理都會(huì)消耗大量的時(shí)間和物力,難以大規(guī)模觀測(cè)并篩選綠化植物。植物功能性狀是指植物在長(zhǎng)期適應(yīng)環(huán)境過(guò)程中形成的與其定植、存活、生長(zhǎng)和死亡緊密相關(guān)的一系列核心植物屬性,且這些屬性能夠顯著影響生態(tài)系統(tǒng)功能,并能夠反映植被對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)[5,13]。它作為連接植物與外界環(huán)境的重要橋梁,可以反映植物的生態(tài)系統(tǒng)功能。相對(duì)傳統(tǒng)方法,測(cè)量植物功能性狀可在短期內(nèi)獲得反映植物各種生態(tài)功能的數(shù)值,大范圍篩選出具有多功能的道路綠化植物[5,14]。
本研究在調(diào)查浙江省寧波市常見(jiàn)木本植物名錄的基礎(chǔ)上,調(diào)查了126種植物的11種功能性狀,之后,按對(duì)當(dāng)?shù)刈顬橹匾耐庥^美學(xué)、抗風(fēng)抗?jié)碀摿透纳瓶諝赓|(zhì)量作為綠化物種的目標(biāo),利用層次分析法評(píng)價(jià)并篩選出適合寧波市的綠化植物名錄,以期提供一種研究模式為其他城市篩選綠化物種作參考。
1 研究區(qū)域概況
寧波市(120°55′~122°16′ E,28°51′~30°33′N)位于我國(guó)第3級(jí)階梯的華東地區(qū),地處大陸海岸線的中段。當(dāng)?shù)匾云皆?、丘陵和山地為主,擁有豐沛的礦產(chǎn)、海洋和植物資源,是我國(guó)東南沿海重要的港口城市以及國(guó)家歷史文化名城和長(zhǎng)江三角洲南翼經(jīng)濟(jì)中心。作為典型的江南水鄉(xiāng),寧波市隸屬亞熱帶季風(fēng)氣候,四季分明,雨熱同期,年平均降水量為1 480 mm,河流主汛期在5—9月,3—6月常有集中的春雨和梅雨季,7—9月為臺(tái)風(fēng)季和秋雨季。
截至2018年末,寧波市轄6個(gè)區(qū)和2個(gè)代管縣(市),常住人口為820.2萬(wàn)人,全市城鎮(zhèn)化率達(dá)72.9%,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)為11 193.1億元[15]。受得天獨(dú)厚的自然優(yōu)勢(shì)和優(yōu)越迅猛的經(jīng)濟(jì)支撐,寧波市城市道路綠化工作備受政府和當(dāng)?shù)鼐用裰匾?。?dāng)?shù)爻雠_(tái)了道路建設(shè)與綠化建設(shè)同步設(shè)計(jì)、同步施工、同步驗(yàn)收的政策指導(dǎo)綠化工作,成績(jī)尤為突出。2009—2018年,城區(qū)新增道路綠地超過(guò) 1 000 hm2[16]。然而,隨民眾生態(tài)文明意識(shí)的不斷增加,以往單一綠化模式或注重外貌審美的綠化意識(shí)已不能滿足當(dāng)前的社會(huì)需求。受地理位置的影響,寧波市綠化植物受臺(tái)風(fēng)影響較大,每年6—10月的季風(fēng)期,積澇和強(qiáng)風(fēng)脅迫會(huì)引起較多植物死亡。另外,當(dāng)?shù)爻鞘谢凸I(yè)化迅猛發(fā)展,使得當(dāng)?shù)赜行┦┕ぢ范魏凸I(yè)園區(qū)存在塵土飛揚(yáng)、空氣質(zhì)量較差的狀況。將綠化植物的生態(tài)功能分為生物多樣性保育、外貌美觀、碳固持、改善空氣質(zhì)量、抗風(fēng)抗?jié)?、水土保持、涵養(yǎng)水源、提供木材和改善土壤共8個(gè)功能,在街頭隨機(jī)采訪調(diào)查了100個(gè)成年人的需求發(fā)現(xiàn),外貌美觀、改善空氣質(zhì)量和抗風(fēng)抗?jié)呈钱?dāng)?shù)鼐用駥?duì)綠化植物功能要求排名前3的功能,各占調(diào)查人數(shù)的40%、30%、15%。因此,本研究將外貌美觀、改善空氣質(zhì)量和抗風(fēng)抗?jié)车?個(gè)功能作為寧波市適宜綠化植物的依據(jù),并綜合它們的數(shù)值篩選綠化植物。
2 研究方法
2.1 寧波市城區(qū)道路綠化植物種類的現(xiàn)狀調(diào)查
2019年12月至2020年2月,在寧波市3個(gè)主城區(qū)(江北區(qū)、海曙區(qū)和鄞州區(qū)),對(duì)道路綠化植物生長(zhǎng)較好的通途路、中山路、滄海路、福明路、桑田路、江南路和環(huán)城西路進(jìn)行為期3個(gè)月的樣地調(diào)研,并結(jié)合從寧波城市管理局獲得的園林資料,以及《中國(guó)植物志》和《浙江植物志》的相關(guān)記載,整合得到當(dāng)前寧波市城區(qū)綠化所使用綠化種的名錄,共計(jì)126種植物,將它作為道路綠化植物篩選的背景物種庫(kù)。
2.2 寧波市適宜道路綠化植物的功能性狀的調(diào)查
2019年12月至2020年5月,對(duì)適宜綠化物種名錄中的植物,每個(gè)物種隨機(jī)在調(diào)查地點(diǎn)(通途路、中山路、滄海路、福明路、桑田路、江南路和環(huán)城西路),以及寧波市較大的一些綠地公園內(nèi),每個(gè)物種隨機(jī)選擇3株較高大、未經(jīng)人工修整處理、外觀干凈利落、生長(zhǎng)狀況較一致的個(gè)體作為樣本,進(jìn)行相關(guān)功能性狀的調(diào)查。本研究調(diào)查的功能性狀包括樹(shù)冠形狀、潛在高度、花色、花期長(zhǎng)度、葉面特性(葉面粗糙程度和是否有被毛)、葉片形態(tài)、單葉面積、枝端葉片密度、干材密度、植物根特性和凈光合速率,共11個(gè)指數(shù)。
樹(shù)冠形狀在戶外調(diào)查時(shí)直接確定,根據(jù)前人的研究成果,它包括5種類型:自然圓頭形、自由紡錘形、柱形、開(kāi)心形和分散疏散形[5]。數(shù)值處理時(shí),樹(shù)冠形態(tài)為定性數(shù)據(jù)無(wú)法定量分析,因此,在咨詢寧波大學(xué)和寧波市林業(yè)領(lǐng)域相關(guān)專家,以及參照楊柏鈺等的研究[5]的基礎(chǔ)上,將這5種樹(shù)冠形狀分別賦值為5、4、3、2、1。潛在高度、花色和花期長(zhǎng)度參考《浙江植物志》和《中國(guó)植物志》中記錄的數(shù)值。具體查詢時(shí)為了消除地域變化對(duì)3個(gè)功能指數(shù)的影響,優(yōu)先使用《浙江植物志》中的數(shù)據(jù),《浙江植物志》中沒(méi)有數(shù)據(jù)時(shí)使用《中國(guó)植物志》中的數(shù)據(jù)。本次調(diào)查的126種植物的花色共有6大類:粉色、白色、黃色、紫色、紅色、綠色。按照樹(shù)冠形狀定量化的處理方式,依次將這幾種顏色分別賦值為6、5、4、3、2、1。
為了避免常綠植物和落葉植物葉片性狀隨季節(jié)而變化,本研究在2019年4—5月期間(落葉植物葉片完全發(fā)育完成),對(duì)前期隨機(jī)選擇的植株,每株利用枝剪在其樹(shù)冠外圍截取小枝3段。隨后將枝條迅速插入水桶,利用便攜儀光合測(cè)量系統(tǒng)(LI-Cor,LI-6400,美國(guó))測(cè)定葉片凈光合速率[參照楊曉東的研究成果[17],將光照度設(shè)定為1 600 μmol/(m2·s),溫度設(shè)定為25 ℃]。之后,清點(diǎn)末端枝條(0級(jí)小枝上)葉片的數(shù)量,并將其記錄為葉片密度。再后,將這些葉片從小枝摘下裝入自封袋,帶回寧波大學(xué)的地理實(shí)驗(yàn)室,借助放大鏡觀察葉面特性。著重觀察葉片正面、背面的粗糙程度及被毛情況。若有被毛,進(jìn)一步觀察毛的疏密程度、形態(tài)和分布,并詳細(xì)記錄觀察結(jié)果。綜合粗糙程度和被毛疏密程度,將葉面特性分為8類:光滑無(wú)被毛、光滑疏被毛、粗糙無(wú)被毛、光滑中等被毛、粗糙疏被毛、光滑密被毛、粗糙中等被毛和粗糙密被毛[3]。葉面特征直接與植物改善空氣質(zhì)量的效果相關(guān),尤其是滯塵能力。類似樹(shù)冠形狀定量化的處理方式以及參照楊柏鈺等的研究成果[5],依次將上述葉面特性分別賦值為0、1、2、3、4、5、6[18-19]。根據(jù)相關(guān)資料,將本研究中收集的126種植物的葉片性狀分為12類:扇形、橢圓形、卵形、掌狀(裂)、長(zhǎng)卵形、菱形、馬褂形、線形、寬卵形、倒卵形、針形、鉆形,依次賦值為12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1。若有植物的葉片不符合上述12種類型,將該植物的葉片與這12種葉片形態(tài)進(jìn)行比對(duì),對(duì)應(yīng)最符合的形態(tài)記錄分值,若同一綠化種葉片具備不同的形態(tài),則取近似葉形態(tài)平均值作為最終分值。單葉面積在室內(nèi)利用葉面積儀(LI-Cor,LI-3100,美國(guó))進(jìn)行測(cè)量,每株植物至少測(cè)量5張葉片,平均值為單葉面積的數(shù)值。
在采集葉片的同時(shí),對(duì)喬木利用年輪錐從植株胸徑(離地面1.3 m)處鉆取一小段木材。對(duì)于灌木,利用枝剪剪一小段小枝。將其裝入自封袋帶回實(shí)驗(yàn)室后,利用排水法測(cè)定干材密度。植物根特性通過(guò)查閱大量文獻(xiàn)資料獲得。根據(jù)資料描述,將植物分為深根、普通根、淺根以及特耐水濕、耐水濕、普通耐水濕、不耐水濕2個(gè)層次,相互組合共12個(gè)類型。按照根系與抗風(fēng)抗?jié)持g的關(guān)系(根越深植物抗風(fēng)能力越強(qiáng)、根耐水濕能力越大植物抗?jié)衬芰υ綇?qiáng)),將淺根+不耐水濕、普通+不耐水濕、深根+不耐水濕、淺根+普通耐水濕、淺根+耐水濕、普通+耐水濕、深根+普通耐水濕、淺根+特耐水濕、普通+普通耐水濕、深根+耐水濕、普通+特耐水濕、深根+特耐水濕分別賦值為0~12[10,20]。上述涉及美學(xué)的樹(shù)冠形狀、葉片形態(tài)、花色、根特性的賦分?jǐn)?shù)值,均是在文獻(xiàn)查閱和收集100位性別、年齡、文化程度不等的成年人對(duì)各類型打分的基礎(chǔ)上排序確立的。這里的數(shù)據(jù)處理統(tǒng)一默認(rèn)為分值越高,證明在生態(tài)功能上的能力越強(qiáng)。
2.3 道路綠化植物生態(tài)功能的計(jì)算
本研究利用層次分析法先計(jì)算綠化植物在外觀美學(xué)、抗風(fēng)抗?jié)澈透纳瓶諝赓|(zhì)量上的單一功能優(yōu)勢(shì)值,之后,再次利用層次分析法計(jì)算綠化植物綜合優(yōu)勢(shì)值。優(yōu)勢(shì)值為植物適合作綠化植物的程度,數(shù)值越高,植物具備的生態(tài)功能越強(qiáng),更適合作綠化植物。本研究將11個(gè)功能性狀劃分成3類,分別反映植物在外觀美學(xué)、抗風(fēng)抗?jié)碀摿透纳瓶諝赓|(zhì)量上的能力。層次分析法的層次結(jié)構(gòu)見(jiàn)表1。層次結(jié)構(gòu)中,綜合考慮景觀學(xué)家所強(qiáng)調(diào)的植物比例、色彩、形態(tài)、層次與韻律等基本美感元素后,本研究中認(rèn)為,植物越高、樹(shù)冠形狀越整齊、葉片和花色非常特別并吸引人、開(kāi)花時(shí)間越久,植物的綜合外貌形象越好[5,21]。故用植物的潛在樹(shù)高、樹(shù)冠形狀、葉片形態(tài)、花色和花期長(zhǎng)度等5項(xiàng)功能性狀作為植物外觀美學(xué)的評(píng)價(jià)指標(biāo)。根據(jù)已有科研成果和經(jīng)驗(yàn),植物越矮、單葉面積越小、葉片密度越稀疏、干材密度越大、根系越深且越耐水濕,植物的抗風(fēng)抗?jié)承阅茉郊裑22-23]。故用植物的潛在樹(shù)高、單葉面積、葉片密度、干材密度和植物根特性等5項(xiàng)功能性狀作為植物抗風(fēng)抗?jié)车脑u(píng)價(jià)指標(biāo)。植物凈化空氣效力主要與植株的體態(tài)和葉片特征有關(guān),即葉片與外界的接觸面越大、葉片密度越大、葉面粗糙、絨毛密集、凈光合速率越大,植物吸附能力越強(qiáng),植物抑塵和凈化空氣能力越強(qiáng)[24-25]。故用植物的潛在樹(shù)高、單葉面積、葉片密度、葉面特性和凈光合速率等5項(xiàng)功能性狀作為植物改善空氣質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)(表1)。
2.4 數(shù)據(jù)分析
層次分析法的3層框架結(jié)構(gòu)如表1所示。評(píng)價(jià)城市道路綠化植物綜合優(yōu)勢(shì)值時(shí),必須計(jì)算準(zhǔn)則層各個(gè)功能對(duì)綜合優(yōu)勢(shì)值的相對(duì)重要性(權(quán)重)。同樣地,在每一個(gè)功能下面,須要計(jì)算每一個(gè)功能性狀指標(biāo)對(duì)生態(tài)功能的相對(duì)重要性(權(quán)重)。本研究中,結(jié)合前人研究成果和專家打分,構(gòu)建準(zhǔn)則層和指標(biāo)層的判斷矩陣(表2和表3)。同時(shí)利用判斷矩陣計(jì)算得到每一個(gè)指標(biāo)對(duì)其對(duì)應(yīng)生態(tài)功能的權(quán)重,以及每一個(gè)生態(tài)功能對(duì)城市道路綠化植物綜合優(yōu)勢(shì)值的相對(duì)權(quán)重。專家共計(jì)10人,判斷矩陣中的數(shù)值為專家打分值的眾數(shù)。專家為寧波大學(xué)和寧波市林業(yè)領(lǐng)域相關(guān)學(xué)者。表中,CWi表示判斷矩陣得到的準(zhǔn)則層權(quán)重(每一個(gè)生態(tài)功能對(duì)城市道路綠化植物綜合優(yōu)勢(shì)值的相對(duì)權(quán)重);IWi表示判斷矩陣得到的指標(biāo)層對(duì)每一個(gè)生態(tài)功能的權(quán)重;λmax是判斷矩陣的最大特征方根;CR是判斷矩陣的隨機(jī)一致性比值[5]。CR<0.1表示判斷矩陣設(shè)置是合理的,得到的權(quán)重?cái)?shù)值是可信的。
3 結(jié)果與分析
3.1 寧波市城區(qū)道路綠化植物種類組成
本研究在寧波市3個(gè)主城區(qū)(江北區(qū)、海曙區(qū)和鄞州區(qū))共發(fā)現(xiàn)了126種綠化植物(全部為木本植物,草本未做調(diào)查),隸屬46科86屬,占《中國(guó)植物志》收錄總科數(shù)的15.28%,以及《浙江植物志》中收錄總科數(shù)的27.06%。相比浙江省內(nèi)其他城市,寧波城區(qū)道路綠化種物種數(shù)變化不大,比如杭州有124種道路綠化植物[7]。但在當(dāng)下政府呼吁的春花、夏蔭、秋色、冬景的城市道路綠化體系和一路一品、一街一景的多維景觀格局的影響下[16],寧波市道路綠化植物配置較單薄,常出現(xiàn)1個(gè)喬木物種綠化一大段道路的情況(比如香樟、櫻花和欒樹(shù)),易帶來(lái)審美疲勞。
按生活型將記錄的綠化種分類為喬木和灌木后,統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)喬木和灌木各有63種,比例對(duì)半;按植物類型將其分類為常綠植物和落葉植物后,統(tǒng)計(jì)得到常綠植物和落葉植物分別有59、67種,所占比例相當(dāng)。按照尹俊光等的理論,城市綠化植物組成與當(dāng)?shù)靥烊涣治锓N組成的比較,可以判斷城市森林群落的近自然程度以及綠化群落穩(wěn)定性的水平[26]。寧波市處于北亞熱帶常綠闊葉林區(qū),本研究以浙江天童國(guó)家森林公園的20 hm2天然林為例,常見(jiàn)喬木和灌木物種數(shù)的比例約為0.71 ∶ 1.00,個(gè)體大于300的常綠和落葉物種數(shù)的比例大致為7 ∶ 1[27]。寧波市道路綠化種的喬灌比例、常綠和落葉的比例,均明顯和天然林不同,說(shuō)明寧波市道路綠化植物形成群落的穩(wěn)定性不高。按照鄉(xiāng)土植物理論,當(dāng)?shù)鼐G化植物群落結(jié)構(gòu)和自然林存在較大差距[4-5]。
3.2 寧波市城區(qū)道路不同生活型綠化植物性能的差異
按生活型將調(diào)查植物劃分為喬木和灌木以及落葉植物和常綠植物后,對(duì)比(表8)發(fā)現(xiàn),外觀美學(xué)、抗風(fēng)抗?jié)场⒏纳瓶諝赓|(zhì)量及綜合優(yōu)勢(shì)值在常綠喬木和落葉喬木之間沒(méi)有顯著差異,但常綠喬木的外觀美學(xué)能力、抗風(fēng)抗?jié)衬芰途G化綜合優(yōu)勢(shì)值的平均值高于落葉喬木,相反,落葉喬木改善空氣質(zhì)量能力的平均值高于常綠喬木。類似地,常綠灌木的外觀美學(xué)能力和綠化綜合優(yōu)勢(shì)值的平均值高于落葉灌木,但抗風(fēng)抗?jié)硾](méi)有差異,落葉灌木改善空氣質(zhì)量能力的平均值高于常綠灌木。這一結(jié)果說(shuō)明,常綠植物和落葉植物(包括喬木和灌木)之間,常綠植物在外觀美學(xué)、抗風(fēng)抗?jié)成系哪芰?,以及綠化適宜性(綜合優(yōu)勢(shì)值)上略好于落葉植物,但差別不明顯。相反,落葉植物在改善空氣質(zhì)量上略好于常綠植物。由此可以推斷,寧波市道路綠化中,常綠植物和落葉植物的使用應(yīng)考慮環(huán)境條件,在工業(yè)園區(qū)等空氣較差的區(qū)域,可以適當(dāng)增加落葉植物的比例,用于改善空氣質(zhì)量。但在絕大多數(shù)地區(qū),常綠和落葉植物之間綠化性能沒(méi)有顯著差別,但考慮到常綠植物常年為綠期(有葉片時(shí)間),落葉植物生長(zhǎng)季僅在4—11月,道路綠化時(shí)應(yīng)著重考慮常綠植物,適當(dāng)減小落葉植物的比例。
由表8可知,在落葉喬木和落葉灌木之間,前者的外觀美學(xué)能力、抗風(fēng)抗?jié)衬芰途G化綜合優(yōu)勢(shì)值顯著高于后者(P<0.05),但改善空氣能力沒(méi)有顯著差別。在常綠喬木和常綠灌木之間,前者的外觀美學(xué)能力、抗風(fēng)抗?jié)衬芰?、改善空氣質(zhì)量能力和綠化綜合優(yōu)勢(shì)值均顯著高于后者(P<0.05)。這一結(jié)果說(shuō)明,喬木在道路綠化上性能遠(yuǎn)勝于灌木。據(jù)此可以推斷,在道路綠化種的選擇上,喬木應(yīng)作為首要選擇對(duì)象,而后再考慮植物配置的層次輔助搭配合適的灌木,增添比例和尺度的美感以及近地面改善空氣的性能[28]。
3.3 寧波市常見(jiàn)道路綠化植物的篩選
在前文分析中,落葉喬木和常綠喬木、落葉灌木和常綠灌木在外觀美學(xué)、抗風(fēng)抗?jié)?、改善空氣質(zhì)量的能力以及綜合優(yōu)勢(shì)值上未有顯著差異(表8)。因此,篩選各個(gè)生態(tài)功能的綠化物種時(shí),本研究不再將落葉和常綠分開(kāi),將評(píng)價(jià)值排名前40%的物種,作為寧波市道路綠化的主要物種。本研究共調(diào)查喬木和灌木物種數(shù)均為63種,它們前30%的物種均為25種。在63種喬木物種中,外觀美學(xué)排名前25的植物為刺槐、銀杏、香樟、槐樹(shù)、樸樹(shù)、廣玉蘭、櫸樹(shù)、欒樹(shù)、楓香樹(shù)、無(wú)患子、木樨、柿樹(shù)、金葉含笑、木荷、黃連木、法國(guó)梧桐、樂(lè)昌含笑、竹柏、梾木、深山含笑、楓楊、厚樸、梧桐、楊梅和臭椿;抗風(fēng)抗?jié)撑琶?5的植物為三角楓、女貞、重陽(yáng)木、柿樹(shù)、枇杷、冬青、金合歡、槐樹(shù)、烏桕、櫸樹(shù)、無(wú)患子、欏木石楠、五角楓、垂柳、黃連木、榔榆、楊梅、喜樹(shù)、樸樹(shù)、浙江楠、木樨、深山含笑、桃、樟葉槭和濕地松;改善空氣質(zhì)量排名前25的喬木為臭椿、厚樸、廣玉蘭、山玉蘭、枇杷、紫楠、櫸樹(shù)、浙江楠、珊瑚樸、山合歡、刺桐、落羽杉、梾木、楓楊、梧桐、喜樹(shù)、山桐子、欒樹(shù)、合歡、法國(guó)梧桐、垂柳、水杉、金葉含笑、樟葉槭和槐樹(shù);綠化植物綜合優(yōu)勢(shì)值排名前25的植物為櫸樹(shù)、廣玉蘭、臭椿、枇杷、厚樸、浙江楠、山玉蘭、紫楠、槐樹(shù)、刺槐、欒樹(shù)、梾木、銀杏、楓楊、柿樹(shù)、樸樹(shù)、楓香樹(shù)、香樟、無(wú)患子、梧桐、黃連木、喜樹(shù)、金葉含笑、樂(lè)昌含笑和深山含笑(表9)。
在63種灌木種,外觀美學(xué)排名前25的灌木為四季桂、珊瑚樹(shù)、山茶、木芙蓉、紅葉石楠、紅瑞木、含笑花、夾竹桃、海棠、海桐、紫丁香、石楠、梅、梔子花、木槿、笑靨花、柑橘、紅花油茶、金邊黃楊、紫荊、紅花檵木、紅葉李、桃葉珊瑚、金絲梅和金絲桃;抗風(fēng)抗?jié)撑琶?5的灌木為金葉六道木、金絲桃、紅花檵木、紅葉李、金絲梅、探春、胡柚、瓜子黃楊、四季錦帶、遼東水蠟樹(shù)、梔子花、海濱木槿、十大功勞、金鐘花、矮紫薇、迎春花、笑靨花、紫丁香、石楠、錦雞兒、貼梗海棠、南天竹、紅葉小檗、亮葉忍冬和金邊黃楊;改善空氣質(zhì)量排名前25的灌木為木芙蓉、海濱木槿、桃葉珊瑚、八角金盤(pán)、山麻桿、木槿、紫薇、紫荊、紅葉李、紅瑞木、皋月杜鵑、錦繡杜鵑、亮葉忍冬、紅花檵木、四季錦帶、梅、笑靨花、海棠、梔子花、珊瑚樹(shù)、臘梅、闊葉十大功勞、紫玉蘭、石楠和大葉黃楊;綠化植物綜合優(yōu)勢(shì)值排名前25的灌木為木芙蓉、紅瑞木、四季桂、紅葉李、珊瑚樹(shù)、木槿、紅花檵木、桃葉珊瑚、海棠、紅葉石楠、梅、笑靨花、梔子花、石楠、紫丁香、山茶、含笑花、海桐、夾竹桃、金絲梅、金絲桃、紫荊、紅花油茶、金邊黃楊和柑橘(表9)??紤]到寧波市的地域環(huán)境,臨海的海濱地區(qū)或海島地區(qū)由于受到臺(tái)風(fēng)影響,植物抗風(fēng)抗?jié)车哪芰π枨筝^高,在道路綠化中,應(yīng)著重考慮植物抗風(fēng)抗?jié)衬芰?,選擇抗風(fēng)抗?jié)衬芰^強(qiáng)的物種進(jìn)化種植。工業(yè)園區(qū),應(yīng)從改善空氣質(zhì)量的物種庫(kù)中篩選植物進(jìn)行綠化。其他地方,綜合考慮3種能力,從綠化植物綜合優(yōu)勢(shì)值構(gòu)成的物種庫(kù)中,優(yōu)先選擇植物進(jìn)行道路綠化。
按照綠化植物綜合性能值進(jìn)行分析,在篩選出較優(yōu)的喬木綠化種中,木蘭科植物最多,樟科植物次之,豆科、榆科、無(wú)患子科植物并列第3。整合數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),木蘭科植物外觀美學(xué)和改善空氣質(zhì)量能力分別高出所有喬木種平均值22.9%、134.43%,綜合優(yōu)勢(shì)值高出所有喬木平均值22.82%,但抗風(fēng)抗?jié)碀摿ξ⒌陀谄渌麊棠痉N。這表明,雖然木蘭科植物的抗風(fēng)抗?jié)碀摿^低,但擁有符合大眾審美的優(yōu)越外貌以及相較其他喬木綠化種尤為出眾的改善空氣質(zhì)量的能力,在城市道路綠化中,應(yīng)將木蘭科植物作為首選。此外,樟科植物的外觀美學(xué)、抗風(fēng)抗?jié)场⒏纳瓶諝赓|(zhì)量和綜合優(yōu)勢(shì)值分別高出所有喬木平均值17.78%、0.95%、108.32%、22.94%,說(shuō)明樟科植物也是城市道路綠化種的一個(gè)重要來(lái)源。在篩選出較優(yōu)的灌木綠化種中,薔薇科植物數(shù)量最多,且生態(tài)功能的評(píng)價(jià)值較高,其次為錦葵科、木樨科、山茶科和山茱萸科。比如,薔薇科植物的外觀美學(xué)、抗風(fēng)抗?jié)?、改善空氣質(zhì)量和綠化綜合優(yōu)勢(shì)值分別高出所有灌木平均值43.5%、5.49%、43.45%、28.71%。因此,在選擇城市道路綠化植物時(shí),應(yīng)將薔薇科的灌木作為首選。
4 討論與結(jié)論
本次在寧波市共調(diào)查了126個(gè)物種,其僅占《浙江植物志》中植物總數(shù)的27.06%,屬于一個(gè)較小的比例。物種數(shù)量和囊括范圍并不寬泛,極有可能存在未在本次調(diào)查之內(nèi)的其他更適合城市道路綠化的物種,在后續(xù)工作中應(yīng)繼續(xù)深入調(diào)查。但通過(guò)數(shù)值發(fā)現(xiàn),木蘭科、樟科、薔薇科、錦葵科、木樨科、山茶科和山茱萸科等在外觀美學(xué)、抗風(fēng)抗?jié)?、改善空氣質(zhì)量上具有優(yōu)勢(shì),后期更多物種的選擇可重點(diǎn)關(guān)注上述這幾科的植物。此外,除本研究考慮的3種生態(tài)功能外,城市道路綠化植物還擁有為城市動(dòng)物提供棲息地、保護(hù)城市物種多樣性、固碳等功能[12,29]。這些功能就需要在城市道路綠化植物種群的構(gòu)建中,涉及更多物種。因此,寧波市道路綠化,本研究建議以此次篩選出的物種庫(kù)為基礎(chǔ),群落構(gòu)建時(shí)將篩選種作為建群種、共建種和常見(jiàn)種,將排名40%之后的物種以及本研究未涉及的物種作為偶見(jiàn)種,利用近自然群落理論搭建城市道路綠化植物種群。
參考文獻(xiàn):
[1]汪俊芝. 城市道路綠化養(yǎng)護(hù)中存在的主要問(wèn)題及應(yīng)對(duì)策略[J]. 現(xiàn)代園藝,2018(8):182.
[2]劉立民. 天津港適種綠化植物篩選與應(yīng)用研究[D]. 天津:天津大學(xué),2010.
[3]馬 遠(yuǎn),賈雨龍,王 成,等. 北京市3種道路防護(hù)林春季滯塵規(guī)律研究[J]. 林業(yè)科學(xué)研究,2018,31(2):147-155.
[4]梁 艷,楊曉杰,劉 敏,等. 齊齊哈爾市鄉(xiāng)土樹(shù)種在園林景觀中的應(yīng)用研究[J]. 北方園藝,2011(1):116-119.
[5]楊柏鈺,熱米娜·克熱木,拉孜提·木黑亞特,等. 烏魯木齊市鄉(xiāng)土植物和外來(lái)植物在城市綠化中優(yōu)先性分析[J]. 新疆大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2020,37(1):75-85,93.
[6]李華威,穆 博,雷雅凱,等. 道路帶狀綠地景觀評(píng)價(jià)及功能分析[J]. 浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào),2015,32(4):611-618.
[7]李一倫,鄒 霆,梁立軍. 杭州市城區(qū)主干道路綠地植物景觀調(diào)查與分析[J]. 北方園藝,2012(9):101-104.
[8]李 晶,徐玉玲,黎桂英,等. 蘭州市交通道路主要喬灌木植物葉片重金屬積累及生理特性的分析[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào),2019,28(5):999-1006.
[9]林雙毅,周錦業(yè),秦一芳,等. 莫蘭蒂臺(tái)風(fēng)對(duì)廈門(mén)市主要道路綠化樹(shù)種的影響[J]. 中國(guó)園林,2018,34(5):83-87.
[10]王良睦,王中道,許海燕. 9914#臺(tái)風(fēng)對(duì)廈門(mén)市園林樹(shù)木破壞情況的調(diào)查及對(duì)策研究[J]. 中國(guó)園林,2000,16(4):65-68.
[11]王玉濤. 北京城市優(yōu)良抗旱節(jié)水植物材料的篩選與評(píng)價(jià)研究[D]. 北京:北京林業(yè)大學(xué),2008.
[12]王 蕾,王 志,劉連友,等. 城市園林植物生態(tài)功能及其評(píng)價(jià)與優(yōu)化研究進(jìn)展[J]. 環(huán)境污染與防治,2006,28(1):51-54.
[13]劉曉娟,馬克平. 植物功能性狀研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)科學(xué)(生命科學(xué)),2015,45(4):325-339.
[14]李修鵬,楊曉東,余樹(shù)全,等. 基于功能性狀的常綠闊葉植物防火性能評(píng)價(jià)[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào),2013,33(20):6604-6613.
[15]寧波市統(tǒng)計(jì)局. 2018年末寧波全市常住人口是多少?城鎮(zhèn)化率是多少?[N/OL](2019-12-02) [2020-09-24]. http://tjj.ningbo.gov.cn/art/2019/12/2/art_1229042818_43267500.html.
[16]中國(guó)寧波網(wǎng). 寧波森林地圖首發(fā) 全市的森林資源、珍稀瀕危物種上面都有了[N/OL]. (2019-03-12) [2020-09-24]. http://news.cnnb.com.cn/system/2019/03/12/030034927.shtml.
[17]楊曉東. 常綠闊葉林植物光線利用和水分運(yùn)輸能力對(duì)樹(shù)木構(gòu)型垂直層次性的影響[D]. 上海:華東師范大學(xué),2014.
[18]張家洋,周君麗,任 敏,等. 20種城市道路綠化樹(shù)木的滯塵能力比較[J]. 西北師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2013,49(5):113-120.
[19]江勝利. 杭州地區(qū)常見(jiàn)園林綠化植物滯塵能力研究[D]. 杭州:浙江農(nóng)林大學(xué),2012.
[20]時(shí)明芝,周保松. 植物澇害和耐澇機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2006,34(2):209-210.
[21]王毅娟,郭燕萍.城市道路植物造景設(shè)計(jì)與生態(tài)環(huán)境[J]. 北京建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào),2004,20(4):75-78.
[22]吳志華,李天會(huì),張華林,等. 廣東湛江地區(qū)綠化樹(shù)種抗風(fēng)性評(píng)價(jià)與分級(jí)選擇[J]. 亞熱帶植物科學(xué),2011,40(1):18-23.
[23]祖若川. 海口市公園抗風(fēng)園林植物的選擇與應(yīng)用[D]. 海口:海南大學(xué),2016.
[24]Freer-Smith P H,Holloway S,Goodman A. The uptake of particulates by an urban woodland:site description and particulate composition[J]. Environmental Pollution,1997,95(1):27-35.
[25]Lovett G M,Lindberg S E. Concentration and deposition of particles and vapors in a vertical profile through a forest canopy[J]. Atmospheric Environment. Part A. General Topics,1992,26(8):1469-1476.
[26]尹俊光,彭 鹓,章君果,等. 城市近自然森林生態(tài)效益研究[J]. 華東師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2009(5):63-74.
[27]楊慶松,馬遵平,謝玉彬,等. 浙江天童20 ha常綠闊葉林動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)樣地的群落特征[J]. 生物多樣性,2011,19(2):215-223.
[28]劉 庫(kù),李 河. 淺談城市道路綠化樹(shù)種的設(shè)計(jì)與選擇[J]. 防護(hù)林科技,2002(3):37-38.
[29]Williams N S G,Hahs A K,Vesk P A. Urbanisation,plant traits and the composition of urban floras[J]. Perspectives in Plant Ecology,Evolution and Systematics,2015,17(1):78-86.