干旱地区城镇绿地植物群落配置适宜性评价
摘要：以乌鲁木齐市建成区园林绿地中的道路绿地、公园绿地和居住区绿地为研究对象，运用典型样地取样法选取了13个样地，共布设69个样方；筛选了用于评价不同类型绿地植物配置适宜性和稳定性与否的5个生态适宜性和8个稳定性评价指标；利用专家咨询法确定了各项指标权重；用指数和构建了生态适宜性和稳定性的评价模型；对不同类型绿地植物配置的适宜性和稳定性进行了分项和综合评价。
针对不同类型绿地植物群落中适宜性和稳定性的差异，分析了道路绿地、公园绿地和居住区绿地植物配置在生态适宜性和稳定性方面存在的问题。
主要结论：（1）三种类型绿地的树种选择和植物配置结构与其立地条件和生态、景观功能的发挥有关。
毕业论文网 关键词：绿地群落植物配置；生态适宜性；稳定性 Suitability Evaluation of Plant Disposition of Greenland Community in Arid Land Town Feng Daqian1, Liu Jihai2, Gao Hongbin2, Luo Ying1, Sun Wei2, Tang Jiangshu1, Yin Linke3* (1. Xinjiang Agricultural University, Urumqi, 830052; 2. Bureau of Parks and Woods of Urumqi City, Urumqi, 830009; Xinjiang Institute of Ecology and Geography, CAS, Urumqi, 830011) Abstract：Green space is the most important part of urban ecosystem, the optimization of plant disposition has an important effect on the perfect function of urban ecosystem. Urumqi is a typical arid oasis city, with fragile ecological environment origin. As the industrialization and urbanization speed up the process, the demand for green space increased, but during the process of the development of city, we have little cognition about the service value of green space. The quantity and quality could not satisfy the need of the city development, according to the design principle of community ecology and optimization of the urban green space system. It has an important significance to the urban green space system. In this paper the road green space, the park green space and the residential green space in Urumqi city were studied. 13 plots and 69 samples were chosen, 5 evaluation indexes of ecological suitability and 8 evaluation situation indexes of stability as evaluation index, Grade division and valuation about evaluation index were selected, evaluation index was weighted by expert consultation, set up the models about ecological suitability and stability of different green—land plants disposition and the result was calculated by using the index sum method. The results showed that: (1) Tree Species Selection and plant disposition of three green—land plants related with the site conditions and ecological function. (2) The residential green space was the best comprehensive evaluation among three kind of green spaces. Key words：plant disposition of greenland community, ecological suitability, stability 城市植被质量的好坏被认为是城市现代化和文明程度的重要标志（封海龙，2006），城市植被或城市绿地植物群落是城市绿地系统生态功能的基础和提高绿地景观丰富度的前提，更是城市绿化发展水平的重要标志，而城市园林植物配置是城市绿地植物群落的基本单元，不仅是城市绿地规划和设计中的基本内容，也是左右绿地功能的关键要素（瞿辉，1999）。
因此，植物配置的合理性和适宜性直接影响着植物群落的可持续性，绿地功能发挥的稳定性，这种影响还会持续在整个绿地的使用和维护过程中。
城市绿地中植物群落的适宜性和稳定性是城市绿地生态系统最基本的功能特征，是绿地生态系统存在的必要条件。
城市绿地植物群落的适宜性包括对环境因子的适应性、与所处环境的协调性和景观功能的最佳性；城市绿地植物群落稳定性的实质就是群落的可持续性，取决于物种的多少和种间相互作用的大小。
乌鲁木齐是典型的干旱区内陆城市，随着城市的快速发展，自然绿地面积减少，人工绿地面积持续增加。
尽管对绿地系统中的植物配置研究已经上升到了系统水平，但由于对植物生理、生态习性、种间关系等理论问题缺乏深入了解，在植物配置时往往忽视干旱区的自然环境背景，过多引进外来园林物种而忽视乡土种的地位和应用，城市绿地配置类型多样但单体群落规模偏小，乔灌草比例不恰当，配置多采用两层乔草或乔灌结构，且常绿树种应用较少，结构简单，地域景观特色不突出，抗干扰能力和稳定性差。
因此，有必要对乌鲁木齐不同类型绿地群落植物配置现状进行评价，分析和探讨现有绿地植物群落的生态适宜性、稳定性及存在的问题，为今后不同类型绿地植物配置的改造优化提供依据。
1. 研究区概况和研究方法 1.1 研究区概况 乌鲁木齐市位于亚欧大陆腹地，地处天山北坡，准噶尔盆地南缘，是世界上距离海洋最远的内陆城市。
地理坐标：东经86°37′33″～88°58′24″，北纬42°45′32″～44°08′00″。
南北最宽处约153?N，东西最长约190?N，辖7区1县，总面积12000?N2，城市规划控制面积10800?N2。
市区东、西、南三面环山，北为平缓的冲击平原，地势东南高、西北低，自然坡度12‰～15‰，海拔680～920m。
本研究区范围处于乌鲁木齐市主城区，位于市域中部，地理坐标： 87°27′50″～87°40′32″；由沙依巴克区、天山区、新市区、高新技术开发区、经济技术开发区和水磨沟区组成，面积约187.6?N2。
最热月平均23.5℃，最冷月平均—14.6℃，年平均温度5.9℃，极端最高温度40.5℃，极端最低—41.5℃，市区无霜期147天。
市区年降水量平均280mm，主要集中4—10月，占全年80%；平均蒸发量2000mm，其中5—8月份占全年的65%（叶卫英等，2005）。
在城市建成区，园林绿地中的乡土植物约占46％，外来植物种占54％。
从生活型分析，温带落叶阔叶树种占89％，常绿针叶树种占11％，无落叶常绿阔叶树种。
其中50％的乔木、42％的灌木和70％的草本植物都是引进种。
从道路绿地现有配置来看，除了城区内为数不多的几条主干道两侧形成了一定长度和宽度的绿化带，其他道路绿地大都是单行等距的乔木或乔木与灌木的间植，没有形成大尺度的带状廊道。
公园绿地中植物配置方式较丰富，绿地种植结构多是两层或三层结构，以乔灌草、乔草或灌草的种植方式为主，但草坪绿地仍占有相当多的比例。
居住区绿地仍然沿袭传统的“见缝插针”式绿地建设模式，绿地种植结构多是两层或三层或四层结构，以乔灌草、乔草或灌草的配置方式为主（昝少平等，2006）。
1.2 样地设置与调查方法 采用典型样地法，在乌鲁木齐市中心城区选取典型样地13个：道路绿地5个，公园绿地4个，居住区绿地4个。
在样地内随机设置20m×20m样方（道路绿地随机调整，以400?O为一个样方单位）调查，样方总数为69个（表1）。
表1乌鲁木齐市不同绿地植物群落样地布设表 在各样地及样方内调查记录乌鲁木齐市中心城区不同类型绿地植被的物种组成、各物种的株数、覆盖度、树木生长发育状况、病虫害发生特性、植物配置状况、色调对照和层片数量等。
1.3 评价方法 1.3.1 约束层及评价指标的确定 约束层及确定依据。
城市绿地植物群落生态适宜性和稳定性是评价不同绿地植物配置优劣的重要因子，因此选取这两个因子作为不同绿地植物配置状况的约束层。
绿地的生态适宜性包括对环境因子的适应性和景观功能（美学功能和生态功能）的最佳性。
选取树种适宜性、植物生长特性、病虫害发生特性、植物配置合理性和色调对照性5个指标作为生态适宜性的评价指标并划分等级且赋值（评价指标赋值=1/等级总数*所在等级数）（表2）。
表2 生态适宜性评价指标等级划分及赋值 稳定性评价指标的选取、等级划分及量化赋值。
以群落种类组成、树种多样性及配置结构变化作为植被稳定性的测度指标来判定和测度植被稳定性。
选取乔灌比例、层片数量、群落密度、覆盖度、树种多样性、物种丰富度、自然度和速生慢生比8个指标作为稳定性的评价指标并划分等级且赋值（评价指标赋值=1/等级总数*所在等级数）（表3）。
表3稳定性评价指标等级划分及赋值 注：树种多样性 式中，，R为树种数，N为树种个体总数， 为第i个树种的个体数；H值越大 ，树种多样性越高。
1.3.2 约束层子及评价指标权重确定 共咨询同行专家40余人次，依据绿地类型的不同分别确定各项指标的权重（表4）。
表4参评因子和评价指标权重 1.3.3 评价模型建立 采用指数和法确定评价模型。
指数和法在各参评因子被赋予不同权重和等级分值的基础上确定各评价样地的单项指数和综合指数和，并以此作为评价样地植物配置优劣的根据。
根据调查成果获得每个评价样地的诊断指标及其级别。
并根据统一确定的指标分值和权重得到每个评价样地的各个诊断指标的分值和。
指数和法模型为： n为评价指标的个数，Aij为第i样地第j参评因子指数，Wi为第i个参评因子权重，Yij为第i样地第j参评因子等级分值。
1.3.4 评价指标数据获取 查阅城市绿地建设年度报表，调查及走访与城市绿地建设与管理部门，以及相关绿地建设的总体规划、专项规划、分区或专项设计等，获得绿地分布概况、绿地管护水平、发展状况、植物种类和数量等记录数据、调查数据和感观数据；查阅和检索与本研究有关的各项研究成果及文献，从中提取相关技术信息。
野外典型样地调查等。
在各样地及样方内调查记录不同类型绿地群落物种组成、各物种的株数、覆盖度、树木生长发育状况、植物配置状况、色调对照和层片数量等。
2. 结果与分析 将13个样地的生态适宜性和稳定性两个约束层的13个评价指标调查数据进行等级赋值，结果见表5。
表5乌鲁木齐市不同绿地植物群落样地调查数据等级赋值表 2.1不同类型绿地群落的生态适宜性 不同类型绿地的树种适宜性。
除了个别样地如公园绿地中，自然生长的野生乔木因树龄较长且间距较密，生长发育受到了一些影响。
树种生长状况与各类绿地的地理位置、环境状况及栽后养护管理有关。
所选取的样地总体养护管理措施较好，肥水管理及时，所以各类型绿地植物的总体生长状况都很好。
病虫害多发生于春夏季。
主要病虫害春尺蠖、杨毒蛾和榆蚜爆发时，将会严重影响树木生长。
有关部门已采取了低浓度杀虫剂和生物杀虫相结合的防治病虫害发生的方法，防控效果明显，所以病虫害的发生率有所降低。
不同类型绿地所处的地理位置、立地条件和所发挥生态及景观功能具有相关性。
由于城市园林设计的理念和种植当年树种苗木供应的不同，各区域的园林植物物种选择和植物配置不同，同一类型绿地的不同样地的物种组成和植物配置亦不相同。
中生、旱生的植物种混合配置，许多节水植物的潜力没有得到充分发挥。
所选择的绿地整体色调浓绿，层次较分明，有季相变化。
道路绿地多是城市的重点路段，园林景观表现较好。
公园绿地和居住区绿地选取了观花、观叶的花灌木及小乔木，色彩丰富，景观效果好。
表6 不同类型绿地生态适宜性计算结果 从表6可以看出：公园绿地和居住区绿地的生态适宜性低于道路绿地。
三种类型绿地中道路绿地群落的生态适宜性数值为0.8435，公园绿地群落生态适应性数值为0.7736，居住区绿地群落生态适宜性数值为0.8293。
生态适宜性数值的大小代表了不同类型绿地植物群落生态适宜性差异，植物群落生态适宜性与树种的适宜性、植物生长适宜性、病虫害发生特性、植物配置合理性和群落景观性有关。
由于乡土树种适应能力强、耐贫瘠、耐干旱、耐虫害能力强，所以在植物群落适宜性方面表现出植物生长健康、抗病性强。
道路绿地配置了较多的观花和观叶植物，在植物配置上也多为乔+灌+小灌木+草的复层配置模式，所以道路绿地植物群落表现出的生态适宜性较强。
公园绿地和居住区绿地在树种选择方面较道路绿地多样，丰富了群落的景观性和配置结构的层次性。
但是外来树种环境适应性、抗病虫害表现差，所以植物群落适宜性整体表现为道路绿地最优。
2.2不同类型绿地群落的稳定性 不同类型绿地树种丰富度和物种多样性。
道路绿地植物种类最少，平均种树为4.5种，公园绿地和居住区绿地树种均在6种以上。
居住区绿地树种多样性指数为1.9795，公园绿地树种多样性植物为1.8609，道路绿地多样性指数为1.2756，树种多样性反映植物群落的复杂程度，植物群落稳定性受种间竞争的影响，所以植物群落的稳定性与群落树种多样性种和丰富度正相关，居住区绿地和公园绿地群落物种多样性和丰富度高，群落中各物种在数量和分布上越均匀，其建群种和优势种作用越不明显；道路绿地树种使用单一，有优势种的存在，所以道路绿地群落抗干扰能力差，稳定性较弱。
乔灌比是指绿地中乔—灌各层植被面积所占绿地面积的百分比，数值越小，说明灌木面积占绿地面积的比重越大；覆盖度数值的大小反映了植被的茂密程度。
公园绿地覆盖度为0.58，乔灌比为0.28，即灌木总面积是乔木面积的3.5倍，公园绿地的乔灌比例和绿地覆盖度最大，说明公园绿地树种丰富、植物配置采取了复层配置形式。
道路绿地的覆盖度为0.35，乔灌比为0.982，说明道路绿地树种单一、灌木使用较少且种植稀疏、植物配置中层片结构简单，这样不利于道路绿地发挥遮荫等生态功能，也会影响道路绿地植物群落的稳定性。
从几种类型绿地慢生树比例和自然度比较可以看出：公园绿地的慢生树种多，说明树种结构更为合理。
速生树种早期绿化效果好，容易成荫，但寿命较短，容易衰老；慢生树种生长周期长，早期园林绿化效果不明显，但寿命长，为了保证绿地近期的绿化效果和远期的生态功能的发挥，应将速生树种和慢生树种相结合，充分发挥两者的优势。
自然度是指绿地中乡土种占所有种的比例，道路绿地的自然度高于公园绿地和居住区绿地的自然度，说明道路绿地较公园绿地和居住区绿地使用的乡土树种种类多。
所调查的城市绿地植物层片数多在3~4层，大多采取了乔+灌+草的复层配置模式。
由于干旱区自然环境较恶劣，实际生态承载量不适宜树种配置层片过于复杂，一般加地被2~3层为宜；群落密度应在500~800株/hm2之间。
在这种层片结构和密度条件下，物种和种内竞争较小，结构较优。
由不同类型绿地稳定性计算结果（表7）可以看出：道路绿地群落的稳定性数值为0.5344，公园绿地群落稳定性数值为0.5683，居住区绿地群落稳定性数值为0.6318。
绿地植物群落稳定性的大小和物种多样性、物种丰富度、乔灌比、覆盖度、层片数量均有关。
结合以上分析，可以得出，居住区绿地物种丰富，群落中各物种在数量和分布上均匀，层片结构较复杂，植物群落稳定性最强；公园绿地其次；道路绿地物种较单一且种植稀疏，灌木比例小，层片结构简单，相对稳定性最差。
表7 不同类型绿地稳定性计算结果表 2.3不同类型绿地群落配置的综合评价 植物群落的适应性综合评价是植物群落的生态适宜性和稳定性两类评价的综合。
由不同类型绿地综合评价结果（表8）可以看出：道路绿地群落的适应性综合数值为0.6580，公园绿地群落适应性综合评价数值为0.6710，居住区绿地群落适应性综合评价数值为0.7505。
居住区绿地群路适应性综合评价最高，公园绿地群落其次，道路绿地最差。
综合表现好的绿地类型中的一些植物配置模式可以为以后相同类型绿地植物配置设计提供参考和示范。
道路绿地由于其特殊的生态功能，绿地群落中多选择的是乡土树种，表现出适应能力强、生长健康、耐贫瘠、耐干旱、抗病虫害能力强，配置模式也多为乔木—灌木的复层配置模式，所以防护绿地植物群落表现出的生态适宜性较强。
但是这类群落类型总体表现出物种数少且单一，覆盖度不高的不足，进而又影响了群落的稳定性和景观效果。
居住区和公园绿地使用的乡土树种比例小，生态适宜性较差，但物种丰富度高，各物种在数量和分布上均匀，层片结构丰富，景观效果好，稳定性较优。
表8 不同类型绿地综合计算结果 3. 结论与讨论 不同类型绿地的树种选择和植物配置结构与园林绿地的地理区位、土壤立地条件、生态功能和景观功能的要求具有相关性。
同一区域的不同立地条件或同一类型绿地在不同的立地条件下，树种选择和植物配置结构都不应相同。
居住区绿地物种丰富，群落中各物种在数量和分布上均匀，层片结构较复杂，乔灌面积比例大，所以稳定性最强。
公园绿地树种结构不合理，乡土和特色树种应用少，在生态结构和周边环境的协调和搭配上，地域特点不突出，功能得不到充分地发挥。
由于特殊的生态功能需要，道路绿地多选择的是榆科、松科、柏科和木樨科的乡土树种，植物生长健康、抗病性强，表现出较强的生态适宜性。
但道路绿地群落树种种类单一，常绿树种少，道路的季相色彩不明显，部分道路绿地层片结构简单。
由于对绿地群落整体功能的认识程度不够和北方地区城市经济发展相对滞后等原因，野生植物在城市绿地系统中的景观和生态作用往往被忽视。
目前中国北方地区城市绿地园林植物物种配置上，主要以受人为影响较大的外来引入植物种为主体。
在园林植物群落组成及其绿地结构配置上，表现出种类相对单调，结构层次简单。
相对本地相对丰富的野生植物资源而言，植物物种的多样性除在公园、植物园和引种生产苗圃外，得不到充分的应用和体现。
关于园林植物群落配置的适宜性评价结果是以干旱区典型缺水城市乌鲁木齐市建成区园林植物群落为研究样地进行评价所得出的。
不同的样地随着环境限制因子的不同，植物群落生态适宜性和稳定性评价的各指标重要性（权重）可能会有所改变。
参考文献 彭少麟．森林群落稳定性与动态测度[J]．广西植物，1987，7（1）：67—72 瞿辉．园林植物配置[M]. 北京：中国农业出版社，1999 刘小阳，吴开亚．天童森林植被的群落稳定性与物种多样性关系的研究[J]．生物学杂志，1999，16（5）：17—19 李晓秀．北京山区生态系统稳定性评价模型初步研究．农村生态环境，2000，16（l）：21—25 郑元润．森林群落稳定性研究方法初探．林业科学，2000，36（5）：28—32 车泉生，王洪轮．城市绿地研究综述[J]．上海交通大学学报（农业科学版），2001，19（3）：229—234 马锦义．试论城市绿地系统的组成与分类[J]．中国园林，2002（1）：23—36 史久西．绍兴市城市森林人工群落配置模式研究[J]．林业科学研究，2005，6（5）：35—39 韩轶，李吉跃．城市森林综合评价体系与案例研究[M]．北京：中国环境科学出版社，2005 叶卫英，尹林克，钱翌，等．乌鲁木齐市周边荒山植物群落类型及其物种多样性[J]．新疆农业大学学报，2005，28（1）：144—148 封海龙. 绿洲城市绿地系统建设研究―以乌鲁木齐市为例[J]. 新疆师范大学学报（自然科学版），2006，25（3）：145—148 昝少平，朱颖，魏月霞. 乌鲁木齐市已建园林绿地系统现状及其特点分析[J]. 干旱区研究，2006，23（1）：177—182 徐晓红，尹林克，胡秀琴，李艳红，干旱区绿洲城市园林绿地系统健康的评价方法――以新疆克拉玛依市为例[J]，干旱区研究，2008，25（4）：464—469 唐疆蜀，乌鲁木齐市绿地系统植物配置模式优化研究[D]，新疆农业大学，2008 祝遵凌，何伟，张光宁. 城市森林公园景观环保型林相改造模式比较及评价――以老山国家森林公园为例[J]. 植物资源与环境学报，2011，20（3）：89—94 南伟疆，昝勤，姜逢清，王蕾，严成，尹林克. 乌鲁木齐城市半自然植被群落类型及特征分析[J]，植物资源与环境学报，2011，20（2）：67—72，93 尹林克，南伟疆，严成，王蕾，姜逢清，昝勤，乌鲁木齐城市植被类型及其特点分析[J]，干旱区研究，2011，28（6）：1011—1019 注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。