北京海淀區(qū)道路綠地生長(zhǎng)季地表覆蓋特征研究*

劉興明　王　成　郄光發(fā)　張　喆　張　依　賈益豪　賈雨龍

1　國(guó)家林業(yè)局城市森林研究中心　北京　100091　2　中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所　國(guó)家林業(yè)局森林培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室　北京　100091

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北京海淀區(qū)道路綠地生長(zhǎng)季地表覆蓋特征研究*

劉興明1,2王成1,2郄光發(fā)1,2張喆1,2張依1,2賈益豪1,2賈雨龍1,2

1國(guó)家林業(yè)局城市森林研究中心北京1000912中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所國(guó)家林業(yè)局森林培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室北京100091

文章以北京市海淀區(qū)道路綠地作為研究對(duì)象，使用分層抽樣的方法選出37條道路作為道路樣本進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，分析了生長(zhǎng)季植物配置、地表覆蓋及影響要素，初步得到以下結(jié)論：1)海淀區(qū)道路綠地的植物配置以復(fù)合結(jié)構(gòu)為主，兩層以上配置方式綠地面積比例超過(guò)綠地總面積的80%，喬木+灌木的配置模式比較常見(jiàn)。草坪是不同類型道路綠地覆蓋材料中的主要類型，其中草本花卉在復(fù)合地表覆蓋道路綠地中也較為常見(jiàn)；2)海淀區(qū)道路綠地在生長(zhǎng)季的灌草及地表覆蓋率分別為80.89%和55.29%，但有近45%的道路綠地是裸土的；3)灌草覆蓋率超過(guò)80%的綠地單元數(shù)量占綠地單元總數(shù)的47.37%，超過(guò)60%的綠地單元數(shù)量占綠地單元總數(shù)的63.74%，而地表覆蓋率超過(guò)80%的綠地單元數(shù)量?jī)H占綠地單元總數(shù)的9.36%，超過(guò)60%的綠地單元數(shù)量占綠地單元總數(shù)的20.47%；4)五環(huán)以外道路綠地地表覆蓋狀況最好，二環(huán)到四環(huán)隨距離中心城區(qū)的距離增加而逐漸變差。行道樹綠地的灌草及地表覆蓋率最低，地表覆蓋材料單一，而街頭綠地裸土灌叢率最高?？傮w來(lái)看，海淀區(qū)道路綠地的地上植物配置主要是增加了灌草覆蓋率，而地表土壤裸露狀況沒(méi)有得到明顯改善。多數(shù)道路綠地存在“頭上有綠蔭，腳下有裸土”的問(wèn)題。文章最后分析了造成海淀區(qū)道路綠地地表土壤裸露的原因，以及綠地管理存在的問(wèn)題，并提出了生態(tài)養(yǎng)護(hù)等改進(jìn)意見(jiàn)。

道路綠地，地表裸露，灌草覆蓋率，地表覆蓋率，生態(tài)養(yǎng)護(hù)

大量研究表明，城市綠地有較強(qiáng)的滯塵能力，也是治理城市揚(yáng)塵特別是二次揚(yáng)塵的根本措施之一[1-3]。近年來(lái)，北京城市綠化建設(shè)的步伐不斷加快，至2015年底，北京森林覆蓋率達(dá)到41.0%，城市綠化覆蓋率46.2%，綠化面積空間已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)很高的水平。然而，與之相關(guān)的揚(yáng)塵污染、雨洪調(diào)控等問(wèn)題卻依然困擾著城市。除了污染源的原因，也與城市園林、城市森林質(zhì)量不高，以及設(shè)計(jì)和管理方面存在的諸多弊端有關(guān)[4-6]。在我國(guó)的很多城市中，多用農(nóng)田園藝的管理方式來(lái)管理城市綠地的地表，定期清理枯枝落葉和雜草，“落葉不歸根”的現(xiàn)象非常普遍，不僅影響樹木的健康生長(zhǎng)，看似“潔凈”的綠地也極大地削減了其降塵、儲(chǔ)水、滲水、調(diào)洪等生態(tài)功能[7]。道路作為城區(qū)車輛、人口流動(dòng)的通道，其空氣流動(dòng)性強(qiáng)，是空氣顆粒物污染的重災(zāi)區(qū)。因此，了解城市道路綠地地表土壤裸露狀況，可以為制定科學(xué)的管理措施，培育景觀優(yōu)美、功能高效、健康的道路綠地提供參考。

1　材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

海淀區(qū)是北京市下轄的十六區(qū)縣之一，地處N39°53′～40°09′，E116°03′～116°23′，坐落于北京市城區(qū)西北部。海淀區(qū)季節(jié)特征顯著，屬于典型的溫帶濕潤(rùn)性季風(fēng)氣候。春季干旱多風(fēng)，夏季炎熱濕潤(rùn)，秋季涼爽宜人，冬季寒冷干燥。

1.2 調(diào)查方法

本次調(diào)查研究采用隨機(jī)分層抽樣調(diào)查方法，按照道路所處區(qū)域位置，選取37個(gè)路段。基于北京市的氣候特點(diǎn)與植物生長(zhǎng)特性，在8月開展調(diào)查。調(diào)查指標(biāo)包括：

1) 灌草覆蓋率。綠地中50 cm以下的灌木、草本、花卉等投影面積與地表覆蓋物總面積之和與綠地面積的比值(%)。

2) 地表覆蓋率。綠地中覆蓋于地表的草本、枯枝落葉、有機(jī)薄膜、無(wú)紡布等地表覆蓋物的總面積與綠地面積的比值(%)。

3) 裸土灌草率。灌草覆蓋率與地表覆蓋率的差值，反應(yīng)綠地近地表空間有覆蓋但土壤處于裸露狀態(tài)的面積的比值(%)。

4) 地表覆蓋類型。指地表覆蓋的方式，包括草坪、雜草、枯枝落葉等。

5) 植物配置類型。指綠地植物配置方式，包括喬木、灌木、宿根花卉等。

1.3 道路綠地的植物配置和地表覆蓋分類

道路綠地植物配置分為3大類10中類26小類(表1)，道路地表覆蓋劃分為2類11小類(表2)。

2　結(jié)果與分析

2.1 道路綠地植物配置構(gòu)成

城市道路綠地中植物趨于多層次種植，三層及以上配置方式綠地面積占50%以上，兩層以上配置方式綠地面積比例則超過(guò)綠地總面積的80%(圖1)；從不同層次植物配置模式來(lái)看，單一層次以喬木種植層為主，占單層配置綠地總面積的64%，其次為灌木，而草本比例不足10%(圖2)；在兩層植物配置模式中，喬木+灌木面積比例高達(dá)80%，而由喬木或灌木構(gòu)成的兩層植物配置所占比例較小(圖3)；在三層及以上配置模式中，以喬灌草多層次種植為主(圖4)。

2.2 道路綠地地表覆蓋方式構(gòu)成

道路綠地的地表以復(fù)合覆蓋模式為主，所占比例超過(guò)70%，是單一覆蓋面積比例的2倍多。單一覆蓋以草坪為主，占覆蓋面積的60%，而枯枝落葉、野草覆蓋比例較小，分別為30%和10%。復(fù)合覆蓋模式以草本花卉+草坪(33%)、草坪+枯枝落葉(29%)、地被植物/藤本植物+枯枝落葉(20%)為主。草坪是綠地覆蓋材料中的主要類型，而草本花卉在復(fù)合地表覆蓋中也較為常見(jiàn)。

表1　城市道路綠地植物配置分類及組成

注：因城市道路綠地中較大比例的綠地僅為草坪覆蓋，因此在單一配置層次中加入草坪，而在兩層和三層及以上的配置層次中草坪則不計(jì)入植物配置。

表2　城市道路綠地地表覆蓋分類及組成

圖1　不同植物種植層次綠地面積構(gòu)成

圖2　單一層次配置模式中不同植物材料綠地面積構(gòu)成

圖3　兩層植物配置中不同植物組成綠地面積構(gòu)成

圖4　三層及以上植物配置中不同植物組成綠地面積構(gòu)成

2.3 不同植物配置方式道路綠地地表覆蓋的差異

北京市海淀區(qū)道路綠地生長(zhǎng)季的平均灌草及地表覆蓋率分別為80.89%和55.29%，而平均裸土灌草率約為25%，但植物配置層次對(duì)城市道路綠地的地表覆蓋有著顯著的影響。由圖5可以看出，三層及以上的植物配置在灌草覆蓋率和地表覆蓋率中優(yōu)勢(shì)顯著，單一層次的植物配置最差。

灌木配置在單一配置方式中灌草覆蓋率最高，而其地表覆蓋率反而最低，裸土灌草率超過(guò)30%(圖6)，說(shuō)明灌木對(duì)灌草覆蓋率貢獻(xiàn)較大，但其自身并不能直接覆蓋地表，單一的喬木配置覆蓋效果也不理想，而草本則地表覆蓋效果較好。因此，單純的灌木或喬木道路綠化模式中地表裸露較多。

圖5　不同配置層次綠地地表覆蓋狀況

圖6　單一層次植物配置模式綠地地表覆蓋狀況

兩層植物配置中，灌草覆蓋率、地表覆蓋率和裸土灌草率的變化趨勢(shì)一致。其中喬木+灌木的配置方式中灌草覆蓋率和地表覆蓋率均最高，而灌木+灌木的配置方式中灌草覆蓋率和地表覆蓋率均最低(圖7)。這是由于喬木+灌木綠地一般處于道路外側(cè)，枯枝落葉以及草本地被容易保留下來(lái)，而灌木+灌木多處于道路內(nèi)側(cè)，人為管理強(qiáng)度大，造成大面積裸地。

圖7　兩層植物配置模式綠地地表覆蓋狀況

圖8　三層及以上植物配置模式綠地地表覆蓋狀況

三層及以上配置模式中，除喬木+喬木+灌木的灌草覆蓋率及地表覆蓋率略低外，其他3種配置方式的差異不顯著(圖8)。這是因?yàn)樵?種種植組合方式中，喬木+喬木+灌木地表覆蓋的效果及枯枝落葉量均不占優(yōu)勢(shì)；而以灌木為主的配置中枯枝落葉量小，使得裸土灌草率增大。總之，三層及以上的復(fù)合種植的綠地地表覆蓋效果均較好，因?yàn)檫@種配置方式多應(yīng)用于面積較大的綠地單元，主要分兩類：一類是在自然式配置，植物長(zhǎng)勢(shì)良好，枯枝落葉多；另一類是規(guī)則式配置，通常會(huì)鋪設(shè)質(zhì)量較好的大草坪。

無(wú)論植物配置層次如何，其地表裸土面積的比重都在20%～35%，地上植物配置只是增加了灌草覆蓋率，而對(duì)地表土壤覆蓋卻沒(méi)有太大影響。這表明地表覆蓋與地上植物枯枝落葉量的來(lái)源是否豐富沒(méi)有太大關(guān)系，而主要是受人為管理方式的影響，人為的清掃落葉是造成地表裸露的主要原因。

2.4 不同地表覆蓋方式道路綠地地表覆蓋

北京道路綠地的地表覆蓋物以植生性覆蓋物(草坪、野草、草花)和有機(jī)覆蓋物為主(枯枝落葉)，以無(wú)機(jī)覆蓋物(石子、無(wú)紡布)為輔。因植物配置、養(yǎng)護(hù)管理的不同，綠地地表覆蓋方式可以分為單一覆蓋(一種覆蓋物覆蓋)和復(fù)合覆蓋(兩種及兩種以上覆蓋物覆蓋)。復(fù)合覆蓋綠地的灌草及地表覆蓋率均高于單一覆蓋綠地(圖9)。

圖9　不同覆蓋層次綠地地表覆蓋狀況

由圖10可知，在單一覆蓋模式中，綠地灌草覆蓋率為草坪>野草>枯枝落葉，呈階梯性遞減，而地表覆蓋率為草坪>枯枝落葉>野草，但差異略小。應(yīng)用草坪覆蓋的綠地單元通常是城市綠化的重點(diǎn)路段，會(huì)定期更換草皮，且草坪可以直接覆蓋地表，大大提高其地表覆蓋質(zhì)量。而野草覆蓋的綠地單元處于綠地管理盲區(qū)，由于每年的清理管護(hù)，造成這些綠地單元中存在大量裸地?？葜β淙~覆蓋的綠地沒(méi)有植生性覆蓋物，僅依靠喬灌木凋落物覆蓋地表具有不穩(wěn)定性，質(zhì)量不佳。

圖10　單一覆蓋模式中不同覆蓋材質(zhì)綠地地表覆蓋狀況

復(fù)合覆蓋是地表覆蓋的主要類型，不同覆蓋材料直接影響地表覆蓋質(zhì)量。草坪和枯枝落葉可直接覆蓋于地表，降低裸土灌草率；而草本花卉+枯枝落葉的灌草覆蓋率在幾種覆蓋方式中最低，且其地表覆蓋率也處于較低水平(圖11)。這是因?yàn)椴荼净ɑ懿⒉荒苤苯痈采w地表，且生長(zhǎng)季高強(qiáng)度農(nóng)田式的人工管護(hù)，造成大量裸地。地被植物/藤本植物+枯枝落葉的覆蓋方式裸土灌草率最高，因?yàn)槎鄶?shù)地被植物或藤本植物冠幅較大，但不能直接覆蓋于地表，導(dǎo)致地表裸露。

圖11　復(fù)合覆蓋模式中不同覆蓋材質(zhì)綠地地表覆蓋狀況E1=草坪+枯枝落葉；E2=野草+枯枝落；E3=草本花卉+草坪/野草；E4=草本花卉+枯枝落葉；E5=地被植物/藤本植物+枯枝落葉；E6=無(wú)紡布/地膜+其他

2.5 道路綠地地表覆蓋特征影響因素

北京城市是以紫禁城為中心按照環(huán)路向外圈層式擴(kuò)展的，越向外圍道路綠地建設(shè)的年代越近，因此道路距城市中心區(qū)的距離對(duì)道路綠地的地表覆蓋質(zhì)量有一定影響。由圖12可以看出，不同區(qū)域道路綠地的灌草覆蓋率與地表覆蓋率的差異趨于一致，反應(yīng)出五環(huán)以外地表覆蓋質(zhì)量最好，從二環(huán)到五環(huán)依次變差。從實(shí)際調(diào)查來(lái)看，五環(huán)以外的綠地主要有以草坪覆蓋為主的人工綠地和多層次植物配置的純自然式道路綠地兩種類型。其共同特點(diǎn)是綠地面積大，破碎化程度低，植物長(zhǎng)勢(shì)好，并采用多層次復(fù)合種植模式。而二環(huán)到五環(huán)間屬于城市建成區(qū)，多為人工綠地，頻繁的農(nóng)田式管護(hù)方式造成自然植被很難發(fā)展起來(lái)，土壤經(jīng)常被翻動(dòng)裸露。表現(xiàn)出這種五環(huán)外圍好于內(nèi)部城區(qū)的特點(diǎn)，也說(shuō)明城區(qū)綠地管理上存在一些問(wèn)題。雖然城區(qū)綠化時(shí)間長(zhǎng)，但忽視綠地的生態(tài)化管理，修剪造型、更換地被等視覺(jué)景觀管護(hù)活動(dòng)頻繁，對(duì)土壤保育重視不夠，采取的農(nóng)田園藝式管理對(duì)地表覆蓋是不利的。

圖12　不同區(qū)域道路綠地地表覆蓋狀況

城市道路綠地中，由于處于不同位置的綠地在植物配置、管護(hù)方式等都存在差異，造成地表覆蓋狀況有所不同。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，街頭綠地、路邊綠帶和中心隔離綠帶的灌草覆蓋率都比較高，均在80%以上，而行道樹綠地則最低，不足10%；地表覆蓋率同樣表現(xiàn)為行道樹綠地最低，而其他3個(gè)位置的綠地差異不顯著；裸土灌草率與灌草覆蓋率表現(xiàn)一致(圖13)。街頭綠地、道路中心隔離帶多用草花、綠籬、喬木，植物配置層次單一，雖然增加了灌草覆蓋率，但由于多年來(lái)延續(xù)的對(duì)草花、綠籬下清除枯枝落葉，致使地表不能得到有效覆蓋，地表裸露，街頭綠地裸土灌草率高。

圖13　不同位置道路綠地地表覆蓋狀況

行道樹是城市道路綠地中較為特殊的一種類型，表現(xiàn)為綠地單元小，覆蓋類型單一，僅為透水磚或石子。其土壤緊實(shí)度高，透水性和保水性都相對(duì)較差，不利于植物生長(zhǎng)，即使有野草生長(zhǎng)也在后期管理過(guò)程中被清理。

3　結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

1) 目前，海淀區(qū)道路綠地的植物配置以多層次復(fù)合結(jié)構(gòu)為主，占51%，兩層配置次之，兼有少量單層配置。從植物應(yīng)用來(lái)看，喬木+灌木的配置模式比較常見(jiàn)。

2) 道路綠地的地表有超過(guò)70%為多層次覆蓋模式。草坪是主要覆蓋材料，草本花卉在復(fù)合地表覆蓋道路綠地中也較為常見(jiàn)。

3) 北京市海淀區(qū)道路綠地生長(zhǎng)季灌草及地表覆蓋率分別為80.89%和55.29%，有近45%的道路綠地是裸土的。這表明地上植物配置只是增加了灌草覆蓋率，而地表土壤裸露狀況沒(méi)有得到明顯改善。地表覆蓋與地上植物枯枝落葉量的來(lái)源是否豐富沒(méi)有太大關(guān)系，而主要是受人為管理方式的影響，人為的清掃落葉是造成地表裸露的主要原因。

4) 灌草覆蓋率超過(guò)80%的綠地單元數(shù)量占綠地單元總數(shù)的47.37%，超過(guò)60%的綠地單元數(shù)量占綠地單元總數(shù)的63.74%；而地表覆蓋率超過(guò)80%的綠地單元數(shù)量?jī)H占綠地單元總數(shù)的9.36%，超過(guò)60%的綠地單元數(shù)量占綠地單元總數(shù)的20.47%。這表明多數(shù)道路綠地存在“頭上有綠蔭，腳下有裸土”的問(wèn)題。

5) 不同區(qū)位和道路不同斷面的地表覆蓋狀況亦有較大差異。五環(huán)以外地表覆蓋狀況最好，二環(huán)到四環(huán)隨距離中心城區(qū)的距離增加而逐漸變差。行道樹綠地的灌草及地表覆蓋率最低，地表覆蓋材料單一，而街頭綠地裸土灌叢率最高，中心隔離帶和路邊綠地地表覆蓋狀況差異不顯著。

3.2 問(wèn)題與討論

1) 綠地植物更新頻繁。在春季的綠地管理工作中，樹木移植、草本花卉栽植的情況十分常見(jiàn)，這種管理方式不但影響樹木生長(zhǎng)，耗費(fèi)大量人力物力，同時(shí)還會(huì)易引起揚(yáng)塵，以及加重植源性污染[8-10]。

2) 綠地管理人工化。在目前的綠地管理工作中，通常將枯枝落葉等同于生活垃圾進(jìn)行清理。這種管理方式降低了綠地的灌草及地表覆蓋率，人為破壞了自然生態(tài)循環(huán)過(guò)程。

3) 植物配置方式和植物材料有提升和改善的空間。在目前的城市道路綠地植物配置方式中， 39.06%的綠地中有以大葉黃楊或小葉黃楊為植物材料的綠籬或黃楊球的配置，這兩種植物在北京的氣候環(huán)境中均需要額外的養(yǎng)護(hù)措施才能越冬，增加了養(yǎng)護(hù)成本，且這種配置的綠地雖灌草覆蓋率較高，但地表覆蓋率比較低。

4) 地表覆蓋物類型單一。目前的綠地地表多用草坪和枯枝落葉覆蓋，草坪的養(yǎng)護(hù)涉及大量人力及資源，造成浪費(fèi)；而枯枝落葉覆蓋質(zhì)量差，且覆蓋情況不穩(wěn)定。建議在今后的綠地管理工作中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)地表覆蓋物的管理，推廣使用有機(jī)覆蓋物[11-13]，改善綠地土壤狀況，使綠地更好地發(fā)揮蓄水、滯塵、促進(jìn)植物生長(zhǎng)等多種功能。

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Characteristics of Surface Mulching of Road Green Space in Growing Seasons in Haidian District, Beijing

Liu Xingming1,2Wang Cheng1,2Qie Guangfa1,2Zhang Zhe1,2Zhang Yi1,2Jia Yihao1,2Jia Yulong1,2

(1.Research Center of Urban Forest, State Forestry Administration, Beijing 100091, China;2.Research Institute of Forestry of CAF, State Key Laboratory of Tree Genetics and Breeding, Beijing 100091, China)

This research used stratified sampling methods to investigate 37 road as samples for the study of road green spaces in Haidian District, Beijing. The results were primarily concluded after the analysis on the plant configuration in growing seasons, soil surface mulching and influential factors, and showed: 1) Composite structures, especially arbors + shrubs pattern, were dominant configuration form of road green space in Haidian, while the configuration with two or more layers took up over 80%. The lawns and herbaceous flowers were main cover materials in different green lands; 2) In growing seasons, the coverage of shrubs and herbs was 80.89%, and the coverage of mulching was 55.29%, but bare soil was almost 45% in area; 3) 47.37% of green lands was green units with the coverage of shrubs and herbs at over 80%, while the green units with the coverage of mulching at over 80% took up 9.36% of green lands, and 20.47% of green lands was covered with mulching which coverage was over 60%; 4) The best mulching grounds were located outside of the 5th ring road, and got worse with distance increased from city center in the area of 2th to 4th ring road. The lowest coverage of shrubs and herbs with single mulching materials was roadside greenbelt, and the highest coverage rate of shrubs and herbs without mulching was street greenbelts. In general, the increasing coverage with shrubs and herbs was the main plant configuration of road greenbelts in Haidian District, and however, the situation has not been improve for the bare soil substantially in most road greenbelts. Finally, this paper analyzed the causes of exposed surface soil in road green lands as well as problems from greenbelts management, and then came up with the suggestions such as improvement of ecological maintenance. the ecological maintenance and improvements were put forward.

road green space, bare soil, coverage of shrubs and herbs, coverage rate of mulching, ecological maintenance

2016-05-23

林業(yè)公益性行業(yè)科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目“森林對(duì)PM2.5等顆粒物的調(diào)控功能與技術(shù)研究”(項(xiàng)目編號(hào)：201304301)

劉興明(1989-)，女，碩士，研究方向?yàn)槌鞘猩峙c景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)。E-mail：842422146@qq.com

王成(1967-)，男，研究員，博士生導(dǎo)師，主要從事城市森林與城市生態(tài)方面的研究工作。E-mail：wch8361@163.com

10.3969/j.issn.1672-4925.2016.04.005