蘭考縣城道路綠地植物多樣性調查研究

張 雯，劉漢宇，孫利娜，王鵬飛

(1.河南農(nóng)業(yè)大學林學院，河南 鄭州 450002；2.蘭考縣住房與城鄉(xiāng)建設局，河南 蘭考 475300)

隨著城市化的快速推進，人們對城市綠化建設也越發(fā)重視。道路綠地作為城市綠地系統(tǒng)中重要的一部分，具有凈化空氣、緩解熱島效應、減塵滯塵、維持城市內(nèi)生物多樣性和綠地系統(tǒng)生態(tài)穩(wěn)定的重要作用[1]。道路綠地作為城市綠地系統(tǒng)中的“線”，通過其線性結構，將城市散布的“點”狀綠地和大面積的“面”狀公園，連接成一個具有“點線面”結構的完整城市綠地系統(tǒng)[2]。道路作為一個城市的骨架和交通命脈，同時也是人們?nèi)粘Ｐ蓍e活動較為頻繁的場所[3]。道路綠地是一個城市綠化建設水平的體現(xiàn)和向外界展示城市形象和城市文化內(nèi)涵的名片[4]，不僅可以帶來遮陽、防風、降噪、保持水土等效益，還可以吸引大量資本流入，并形成城市環(huán)境的品牌效應，間接促進城市的發(fā)展。因此，道路綠地建設對改善城市環(huán)境和城市的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

在城市的快速發(fā)展中，道路綠地一直以來都不被人們所重視，處于滯后于城市發(fā)展的狀態(tài)，人們對道路綠地的認知也僅僅停留在為城市增添綠色的層面上，并未認識到其環(huán)境和經(jīng)濟效益[5]。在之前的城市發(fā)展中，僅將道路的交通通行作用放在首位，道路綠地僅作為一種點綴的作用存在，未進行科學規(guī)劃，且在道路綠地建設中存在著建設滯后、管理粗放的情況，為后期城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃和城市綠地系統(tǒng)的生態(tài)穩(wěn)定埋下隱患。目前，有學者對城市道路綠地從不同角度做了大量的研究[2-9]，但研究大多針對道路綠地中的行道樹方面，關于道路綠地植物多樣性和道路綠地綜合分析方面的研究較為缺乏。

本研究以河南省蘭考縣城建成區(qū)為研究區(qū)域，通過選取建成區(qū)的道路綠地進行調查，對其道路斷面形式、植物種類、多樣性、配置方式及觀賞特征等方面進行分析，以期為后期城市道路綠地規(guī)劃建設提供參考。

1 研究區(qū)概況與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

蘭考縣城位于河南省東北部，豫東平原西北部，黃河中下游南岸，九曲黃河的最后一道彎，交通便利，是豫東北通往魯西南的重要門戶。地理坐標位于東經(jīng)114°41′～115°15′，北緯34°45′～35°02′；屬北溫帶大陸性氣候，年均氣溫14℃，四季變化明顯，冬季寒冷，春季干旱少雨，夏季炎熱，秋季較為涼爽。蘭考縣注重縣城綠化建設，被評為“國家生態(tài)園林縣城”。截至2019年底，縣城綠化覆蓋率達40%，人均公園綠地面積8.1 m2。

1.2 研究方法

采取典型取樣法[10]，選取范圍內(nèi)的38條道路，其中南北向道路19條，東西方向17條，其他方向2條；共設置調查樣點40個，每個樣地取60 m長，取本條道路典型綠化段。在查閱相關資料的基礎上，借助奧維地圖進行現(xiàn)場踏查、拍照和記錄。調查內(nèi)容包括道路斷面形式，植物種類、數(shù)量，植物配置方式等，其中道路綠籬按照5 m一個單位計數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

對調查數(shù)據(jù)進行整理，分別統(tǒng)計計算道路斷面形式、植物應用頻率、相對多度[11]、相對頻度及多樣性指數(shù)[12]。

植物應用頻度=(某種植物出現(xiàn)的樣地數(shù)/全部樣地數(shù))×100%

植物相對頻度=(某種植物的頻度/全部植物的應用頻度之和)×100%

相對多度=(某種植物的個體數(shù)/全部植物的個體數(shù))×100%

物種多樣性指數(shù)(H)(Shannon-Wiener indix)，反映的是調查樣本中某物種的不確定性，不確定性越大，表示物種多樣性也就越高。物種均勻度(D)(Simpson′s diversity index)表示隨機取樣的兩個個體屬于不同種的概率，即對構成群落多樣性的測定。

(1)

(2)

上述公式中，Pi指第i種的個體數(shù)量占樣方中個體總數(shù)的比例，S為物種數(shù)目。對數(shù)據(jù)均采用Excel 2016軟件進行統(tǒng)計處理。

2 結果與分析

2.1 道路斷面形式

通過調查數(shù)據(jù)顯示，蘭考縣建成區(qū)道路斷面形式有“一板兩帶式”、“兩帶三板式”、“三板四帶式”、“四板五帶式”五種，各種斷面形式分布見圖1。

其中一板兩帶式為蘭考縣城道路斷面最常見的道路斷面形式，共有19條，占調查道路的50.0%；其次是三板四帶式，有15條，占調查總道路的39.5%；兩板三帶式3條，占總數(shù)的7.9%；四板五帶式僅有1條(圖2，表1)。由圖2可見，其道路斷面形式主要是一板兩帶式和兩帶三板式。

圖1 蘭考縣城建成區(qū)道路斷面形式分布

圖2 道路斷面形式組成比例

表1 蘭考縣城建成區(qū)道路斷面形式

蘭考縣城建成區(qū)“一板兩帶式”道路在6～15 m，僅在道路兩旁種植行道樹。該模式多數(shù)分布于老城區(qū)，代表路段有建設路、文明路、焦裕祿大道等(表1)。這種斷面形式是我國最常見的道路斷面形式，特點是占地少、建設成本低、管理較為方便，但當路面過寬時會影響遮蔭效果，機動車和非機動車行駛混雜，適合車流量較少的路段。在城市發(fā)展初期多采用這種斷面形式，故該斷面形式多分布于老城區(qū)，未考慮城市后期發(fā)展，有一定的局限性?！皟砂迦龓健钡缆酚泻胶Ｂ?、南環(huán)路和西環(huán)路3條，道路寬度在9～25 m，道路中間設置一條寬1.5 m的分車帶。該模式是在“一板兩帶式”的基礎上加了一條中央分車帶，特點是消除相向車輛行駛的干擾，但不能解決機動車和非機動車混雜問題。三板四帶式的道路有15條，道路寬度25～40 m,在道路上分別設置兩條2 m寬的綠化帶將機動車與非機動車分隔開來。該模式主要分布于城市外圍和產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)，多為新建市政道路。這種斷面形式的特點是可以消除機動車和非機動車之間的干擾，綠化覆蓋率高，遮蔭效果較為理想，非機動車行駛安全性較高，是目前道路建設中采用最為廣泛的一種道路斷面形式。四板五帶式的道路僅有一條，為濟陽大道。該道路設置雙向八車道，設置三條2.5 m寬的綠化帶將機動車與非機動車相向的車輛分別隔開。該模式遮蔭效果好，適合交通和人流量大的路段。

2.2 道路綠地植物組成及多樣性

通過對蘭考縣城建成區(qū)道路綠地的踏查統(tǒng)計，道路綠地中有園林植物86種(含變種)，隸屬于38科67屬。其中：喬木41種，灌木35種，草本10種[13](表2)；落葉植物60種，常綠植物26種，常綠植物與落葉植物種類應用頻率為1∶2。將道路綠地植物的38科按照所包含植物種數(shù)的多少從高到低排列，包含3種及以上的植物共有8個科50種，占總種數(shù)的58.14%。其中：木犀科18種，占總種數(shù)的18.60%；薔薇科16種，占總種數(shù)的11.63%；豆科8種，占總種數(shù)的9.30%(圖3)?？梢姡鞠?、薔薇科、豆科和柏科植物在道路綠地中應用較為廣泛，組成了道路綠地植物多樣性的骨架。

植物相對多度反映的是該植物在道路綠地中數(shù)量的多少，直觀體現(xiàn)的是道路綠地的組成所占百分比。對調查數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，得到了道路綠地植物的相對多度(圖4)。蘭考縣城道路綠地中常綠與落葉植物之比為1∶4.3,其中懸鈴木的數(shù)量最多，占總數(shù)的44.62%；其次是白蠟樹和紅葉石楠，分別占總數(shù)的8.75%和6.63%；大葉女貞、紫葉李和冬青衛(wèi)矛次之，分別占總數(shù)的3.58%、3.35%、3.07%。以上6種樹種占蘭考縣城道路綠地植物總數(shù)的68%?？梢?，蘭考縣城道路綠地植物組成結構合理性較差，常綠植物占比較少，少數(shù)樹種出現(xiàn)頻率高且數(shù)量多，對綠地生態(tài)安全不利，易遭受大規(guī)模病蟲害危害，不利于極端氣候條件下綠地植物的生存。且單一樹種的大量運用也會導致道路綠地景觀豐富度的低下。

表2 道路綠地植物生活型及占比

通過對調查數(shù)據(jù)計算，蘭考縣城道路綠地多樣性指數(shù)為5.94，均勻度指數(shù)為0.73，可見蘭考縣城道路綠地物種豐富度較高，但分布不均勻，存在潛在的生態(tài)安全風險[6]。

2.3 植物應用形式及應用頻率

根據(jù)各種植物在道路綠地的景觀應用不同，可分為景觀樹、行道樹、綠籬和地被植物4種類型。景觀樹指的在道路紅線內(nèi)和道路兩側廊道綠化中，呈自然式種植的花色艷麗、枝干奇特或樹姿優(yōu)美的花灌木。道路綠地中含有景觀樹44種，占總種數(shù)的51.16%，代表植物有碧桃、紫荊、紫玉蘭、銀杏等。

圖4 道路綠地植物組成比例

行道樹指在道路兩側或分車綠帶中成列規(guī)則種植的喬木，具有遮蔭、防護和美化的功能，包含懸鈴木、國槐、紫葉李、黃山欒樹等17種，占總種數(shù)的19.77%。綠籬植物指在分車帶及道路兩側帶狀種植或修剪為規(guī)則形狀的低矮灌木，包含冬青衛(wèi)矛、火棘、海桐、紅葉石楠等15種，占總種數(shù)的17.44%。地被植物指生長低矮、植株密集和匍匐在地面上的灌木、藤本及草本植物等，覆蓋能力強，可防止黃土裸露和水土流失，并具有一定的觀賞價值和經(jīng)濟價值，包含鳶尾、麥冬、紅花酢漿草、白車軸草等10種，占總種數(shù)的11.63%(圖5，表3)。對植物應用類型分析，可得蘭考縣城道路中景觀樹種類較為豐富，行道樹、綠籬植物和草本地被植物種類較少，相比景觀樹，行道樹種類較為單一。

植物應用頻率指某種植物在調查樣地中出現(xiàn)次數(shù)所占的百分比。應用頻率的大小代表該種植物的應用普遍程度，不代表該植物的應用數(shù)量，應用頻率越高代表該植物在道路綠地中應用越廣泛。對道路綠地86種植物的應用頻率進行計算，得到植物的應用頻率(P)。將應用頻率分為5個區(qū)間，低頻率區(qū)間(0

圖5 道路綠地植物類型占比

表3 道路綠地植物類型

2.4 道路綠地季節(jié)觀賞特點

通過調查，蘭考縣城道路綠地中具有明顯的季節(jié)觀賞特征的植物有69種。季節(jié)觀賞特征主要通過植物的生長季相變化體現(xiàn)，按照觀賞部位的不同可分為觀花、觀果、觀葉、觀干4種類型。在觀賞特征的組成上，觀花植物占54.95%，觀果植物占18.68%，觀葉植物占23.08%，觀干植物占3.30%；整個觀賞特征上以觀花為主，其次是觀葉，觀干植物占比最少(圖7)。按照觀賞季節(jié)的不同進行劃分：春季具有觀賞特征的植物45種，占34.35%；夏季37種，占28.24%；秋季36種，占27.48；冬季13種，占5.63%(圖8)。其中，有的植物在兩個及以上季節(jié)中均有良好的觀賞效果，如月季花、紅花酢漿草、紅楓等。季節(jié)方面，春夏秋三季的景觀季相較為豐富，冬季觀賞特征較為缺少。在色系組成上，紅色系占20.90%，黃色系26.88%，白色占23.00%，紫色系占14.18%，綠色系占20.90%。整個色系上以秋季的黃色系占據(jù)主導地位(圖9)。對春夏秋冬4個季節(jié)的季相特征進行分析，春季各色系均表現(xiàn)良好，景觀效果較豐富；夏季以綠色系為主；秋季以黃色為主色調；冬季在植物色彩上表現(xiàn)最差，景觀效果一般。

圖6 道路綠地植物應用頻率分布

3 結論與建議

3.1 結論

通過對38條道路的調查和分析，初步掌握了蘭考縣城道路綠地的情況，得出以下結論：

蘭考縣城道路斷面形式以一板兩帶式和三板兩帶式為主，兩板三帶式和四板五帶式僅占極小比例；一板兩帶式主要分布于老城區(qū)，在城市建設初期建設，其規(guī)劃設計具有一定的局限性；新建道路以三板四帶式為主，四板五帶式應用少；部分道路綠地功能和作用尚未能充分體現(xiàn)。道路綠地中有園林植物86種(含變種)，隸屬于38科67屬，其中喬木41種，灌木35種，草本10種；其中落葉與常綠種類比為1∶0.43，常綠植物與落葉植物應用頻率比為1∶2；在數(shù)量上，常綠與落葉之比為1∶4.3，懸鈴木、國槐和白蠟為優(yōu)勢樹種。道路綠地植物種類組成不盡合理，花灌木等景觀樹的應用較少。道路綠地植物配置應用方面，以景觀樹的種類最多，行道樹種類次之；低頻率應用植物占總種數(shù)的88.37%，大部分植物種類未得到普遍應用；道路綠地中鄉(xiāng)土植物應用較少，未能體現(xiàn)出地域文化特色。季相觀賞方面，色系組成上，以白色、紅色和黃色占據(jù)主導地位，隨著季節(jié)的變化各季節(jié)的主色調也隨之變化。觀賞特征以觀花為主，春夏秋三季景觀季相較為豐富，冬季景觀效果較差。

圖9 道路綠地季相色系分布

3.2 建議

道路綠地作為城市綠化的重要組成部分，植物的多樣性直接決定了植物景觀的豐富性。在道路綠地建設時，應從滿足道路綠地功能和作用出發(fā)，科學進行規(guī)劃設計，將植物配置多樣化，以進一步豐富道路綠地景觀。針對蘭考縣城道路綠地景觀現(xiàn)狀，提出以下幾點建議：

1)提高多板多帶式道路綠地類型的應用，優(yōu)化更新老城區(qū)道路綠化。隨著城市的擴張和經(jīng)濟社會的發(fā)展，人們對交通和美好環(huán)境的需求也日益提高，在今后的道路綠建設中，應優(yōu)先考慮三板四帶式和四板五帶式道路斷面形式，同時推進廊道綠化，為道路添綠增綠。加強對老城區(qū)道路綠地的養(yǎng)護管理，及時對表現(xiàn)較差的路段進行更新。

2)進一步引進表現(xiàn)良好的樹種應用，提高現(xiàn)有植物種類的應用程度，調整現(xiàn)有植物組成比例，強化道路綠地生態(tài)結構。提高常綠植物的比例，使之趨近于1∶3的比例[14]。改善植物物種組成。根據(jù)Clark[15]在城市森林可持續(xù)發(fā)展的模式研究中指出，一種樹種的種群數(shù)量不宜超過總數(shù)的10%，故應減少懸鈴木的應用，提高其他植物的比例。

3)合理配置，營造良好的季相景觀。合理配置道路綠化樹種，達到春天百花爭艷，夏季綠樹茵茵，秋季樹葉金黃，冬季青松挺拔的景觀效果。蘭考縣城道路綠地夏季景觀豐富度有所欠缺，應推廣合歡、紫薇、木槿等觀花樹木的應用，以豐富夏季景觀。

4)提高鄉(xiāng)土植物的應用，彰顯地域文化特色。蘭考縣城道路綠地中植物種類豐富度尚可，但鄉(xiāng)土植物應用較少，缺失不利于營造具有地域文化特色的道路景觀，造成地域文化特色的缺失。應加強蘭考泡桐、國槐、檉柳、楝、榆、臭椿等樹種的應用。鄉(xiāng)土樹種具有良好的適應性、抗逆性和抗病蟲害能力，有利于維護生態(tài)安全，彰顯地域文化，展示良好的城市形象。