武漢東湖通道工程區(qū)域陸生植被景觀修復(fù)

郭慧娟 安文雨 陳羽陽 朱春陽

收稿日期：2019-12-22

*基金項(xiàng)目：中央高校自主創(chuàng)新基金項(xiàng)目“城市生態(tài)環(huán)境壓力分布對城市綠地生態(tài)功能的影響研究”（2662018JC047）

第一作者：郭慧娟（1992- ），女，碩士生，研究方向?yàn)閳@林植物景觀。E-mail：1105026006@qq.com

通信作者：朱春陽（1983- ），男，博士，副教授，研究方向?yàn)閳@林植物景觀與綠地規(guī)劃。E-mail：zhuchunyang@mail.

hzau.edu.cn

摘要：文章以與東湖通道工程周邊立地條件具有很高相似性的馬鞍山森林公園和磨山景區(qū)作為研究對象，通過對其地帶性植被群落營建過程中自然、半自然植物群落的模擬，總結(jié)出適用于不同功能類型的植景修復(fù)模式，用以修復(fù)東湖通道工程。結(jié)果表明：在模擬（半）自然群落基礎(chǔ)上，團(tuán)山區(qū)段以生態(tài)型修復(fù)為主，形成8個(gè)植景模式;紅廟立交橋梁、九女墩、團(tuán)山路等區(qū)段以觀賞型修復(fù)為主，植被選擇注重植物的材質(zhì)、株型、季相變化，形成具有觀賞特色的7個(gè)植景模式;磨山小區(qū)區(qū)段以休憩型為主，形成具有半開敞式空間的2個(gè)植景模式。對東湖通道工程區(qū)域陸生植被景觀修復(fù)進(jìn)行研究，旨在為城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)中重度人工干擾區(qū)的植景修復(fù)提供技術(shù)支持與決策參考。

關(guān)鍵詞：陸生植被，植景修復(fù)，東湖通道工程，自然群落，模擬，武漢

DOI： 10.12169/zgcsly.2019.12.22.0002

Terrestrial Vegetation Landscape Restoration of East Lake Channel Project in Wuhan City

Guo Huijuan1，2 An Wenyu1 Chen Yuyang1 Zhu Chunyang1

（1.Department of Landscape Architecture， College of Horticulture and Forest，

Huazhong Agricultural University ， Wuhan 430070， China;

2.Pubang Landscape Architecture Co. Ltd.， Guangzhou 510000， China）

Abstract：Taking Maanshan Forest Park and Moshan scenic spot， which have high similarity with the site environment surrounding the East Lake Channel Project area， as the research objects， on the basis of the simulation of the natural and semi-natual plant community， this paper summarized the vegetation restoration models that could be adapted to various functional types and site conditions in East Lake Channel Project to guide the vegetation landscape restoration. The results are as follows： the Tuanshan area was dominated by ecological restoration， forming 8 associations with different aspects and positions; the Hongmiao overpass， Jiunvdun， Tuanshan road， etc， were mainly ornamental restoration， and plant selection stressed the material， shape and seasonal change， forming 7 models with ornamental characters; Moshan community area was mainly restored with recreation mode， and vegetation selection focused on plant space types such as introversion and extroversion as well as plant configuration to form 2 semi-open spaces. The results will provide technical support and decision-making for vegetation landscape restoration in serious artificial interference area of urban ecological environment construction.

Keywords： terrestrial vegetation， plant landscape restoration， East Lake Channel Project， natural community， simulation， Wuhan

東湖通道工程位于湖北省武漢市東湖風(fēng)景區(qū)內(nèi)，是武漢市的重點(diǎn)道路交通工程。東湖通道工程的實(shí)施雖然有效地緩解了交通壓力，但卻破壞了工程區(qū)域的地表植被，因此有必要對其進(jìn)行植被修復(fù)[1-2]。國內(nèi)外研究表明，采用近自然理念模擬地帶性植被特征是最可持續(xù)的植被修復(fù)方式[3-5]。地帶性植被是自然選擇的結(jié)果，具有獨(dú)特的種群組成和穩(wěn)定的層次結(jié)構(gòu)[3]，是東湖通道工程植被修復(fù)的重要參考。本文根據(jù)東湖通道的工程特點(diǎn)和周邊陸生植被的現(xiàn)狀，以與東湖通道工程周邊立地條件具有很高相似性的馬鞍山森林公園和磨山景區(qū)作為研究對象，通過近自然群落地帶性植被特征的模擬，對東湖通道工程區(qū)域陸生植被景觀修復(fù)進(jìn)行研究，旨在為城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)中重度人工干擾區(qū)的植景修復(fù)提供技術(shù)支持與決策參考。

1 研究地概況及研究方法

1.1 研究地概況

東湖通道是中國最長的湖底隧道，全長約10.6 km，寬60～70 m，為城市一級(jí)主干路，東湖通道工程采用“橋—隧—隧—路”的組合形式。結(jié)合東湖通道工程區(qū)段特征，將修復(fù)區(qū)劃分為紅廟立交橋梁、九女墩、沿湖路、磨山小區(qū)、團(tuán)山路、團(tuán)山和喻家湖路7個(gè)區(qū)段。根據(jù)研究區(qū)段功能需求，進(jìn)一步將其劃分為具有生態(tài)、觀賞、休憩功能的區(qū)段植被景觀。

工程區(qū)內(nèi)基本未保留原有植被，工程周邊區(qū)域主要由次生植被和人工栽培植被2種植被類型組成，可劃分為12個(gè)群叢：群叢1為馬尾松—沿階草，分布于團(tuán)山向陽坡，山頂較豐富;群叢2為池杉—夾竹桃—車前，分布于沿湖路兩側(cè)行道樹區(qū)域;群叢3為圓柏—一年蓬，分布于團(tuán)山向陽坡，山頂較豐富;群叢4為栓皮櫟+麻櫟—野薔薇—鱗毛蕨，分布于團(tuán)山陰坡或半陰坡;群叢5為雞爪槭+楓楊—野薔薇—接骨草，分布于九女墩西北側(cè)魚塘岸邊，高大喬木層樹種為人工栽培;群叢6為槲櫟—野薔薇—沿階草，分布于團(tuán)山陰坡或半陰坡;群叢7為楓香—鱗毛蕨+天葵，分布于團(tuán)山陰坡或半陰坡山腰處;群叢8為香樟+槲櫟+栓皮櫟—野薔薇+竹葉花椒—鱗毛蕨+苔草，在團(tuán)山各處均有分布，但山頂分布較少;群叢9為香樟+楓香—竹葉花椒+野薔薇—井欄邊草+韭蓮，分布于團(tuán)山陰坡和半陰坡山腰、山腳處;群叢10為香樟+二球懸鈴木—夾竹桃+杜鵑—玉簪+蝴蝶花，分布于九女墩、梅園周邊區(qū)域;群叢11為香樟—野薔薇+竹葉花椒—鱗毛蕨，在團(tuán)山各處均有分布，集中于山腰及山腳;群叢12為香樟—火棘—刺兒菜，分布于喻家湖北路兩側(cè)行道樹區(qū)域。土壤以黃棕壤為主，pH值5.6～6.8。

1.2 研究方法

1.2.1 調(diào)研對象選擇

根據(jù)湖北植物志[6]、湖北植被區(qū)劃[7]的記載，查閱相關(guān)文獻(xiàn)[8-9]，對東湖風(fēng)景區(qū)的生境與植被類型進(jìn)行調(diào)查，分析得出距離修復(fù)區(qū)2 km的磨山景區(qū)、1 km的馬鞍山森林公園的立地條件與修復(fù)區(qū)環(huán)境具有很高的相似性，并且磨山及馬鞍山部分植被基本上是由武漢市植被區(qū)系（中亞熱帶常綠闊葉林向北亞熱帶落葉闊葉林過渡地帶）的典型群叢構(gòu)成。因此，將馬鞍山森林公園和磨山景區(qū)的植被劃分成不同類型的植景單元，用以指導(dǎo)東湖通道工程內(nèi)的植景修復(fù)。

1.2.2 植景單元?jiǎng)澐?/p>

首先對馬鞍山森林公園、磨山景區(qū)的植被群落按照立地條件、觀賞特性、色彩季相、群落結(jié)構(gòu)、樹種組成等特征劃分為若干植景單元，然后將這些植景單元按其功能特征歸類為生態(tài)型、觀賞型和休憩型。根據(jù)武漢地區(qū)森林植被特征劃分生態(tài)型植景單元;根據(jù)植物季相變化及花、葉、枝、果的形態(tài)特征劃分觀賞型植景單元;根據(jù)內(nèi)向、外向、焦點(diǎn)等空間類型及游人活動(dòng)分布劃分休憩型植景單元。

1.2.3 典型樣方調(diào)研

本研究先后于2014年7—9月、2015年7—9月對馬鞍山森林公園、磨山景區(qū)進(jìn)行植被調(diào)研。在劃分好的植景單元中，根據(jù)常綠闊葉混交林最小面積經(jīng)驗(yàn)值設(shè)置20 m×20 m的喬木樣方，并在樣方內(nèi)四角分別測量灌、草樣方，其中灌木層樣方面積為5 m×5 m，草本層樣方為1 m×1 m。樣方調(diào)查記錄因子包括：1）海拔、坡度、坡向等環(huán)境因子;2）喬木層記錄樣方內(nèi)樹種名稱、樹高、胸徑、冠幅;3）灌木層及草本層記錄物種名稱、多度、蓋度、高度等。馬鞍山森林公園調(diào)研樣方共99個(gè)、磨山風(fēng)景區(qū)調(diào)研樣方共78個(gè)。同時(shí)，記錄樣方0～20 cm土壤理化性質(zhì)，pH=6.16±0.2，有機(jī)質(zhì)含量為30.55±7.05 g/kg，可為種植土壤理化要求提供量化指導(dǎo)。

1.2.4 重要值計(jì)算

通過對喬木、灌木的物種重要值構(gòu)建物種—樣地二元數(shù)據(jù)矩陣，對馬鞍山森林公園、磨山風(fēng)景區(qū)植物群落聚類進(jìn)行分類，根據(jù)分類結(jié)果劃分植被類型。重要值是表示群落中不同植物相對重要性的指標(biāo)，計(jì)算公式為：喬木層（%）=（相對顯著度+相對多度+相對頻度）/3×100;灌草層（%）=（相對頻度+相對多度+相對蓋度）/3×100。

2 結(jié)果與分析

2.1 馬鞍山森林公園及磨山景區(qū)植景單元?jiǎng)澐?/p>

馬鞍山森林公園面積為511.3 hm2，最高海拔為136 m，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，三環(huán)線以西的建成區(qū)域共有植物195種（含變種），隸屬86科，160屬，共劃分為99個(gè)生態(tài)型植景單元。磨山景區(qū)的面積為148 hm2，最高海拔為118 m，結(jié)合實(shí)地調(diào)查與文獻(xiàn)資料[9]，約有植物646種（含變種），其中木本植物358種，隸屬64科，116屬。磨山景區(qū)劃分為78個(gè)植景單元，包括34個(gè)生態(tài)型、33個(gè)觀賞型和11個(gè)休憩型植景單元。進(jìn)一步結(jié)合典型樣方調(diào)研、重要值計(jì)算、群落聚類分類，馬鞍山森林公園生態(tài)型植景單元?jiǎng)澐譃?8個(gè)群叢（表1）;磨山景區(qū)生態(tài)型植景單元?jiǎng)澐譃?0個(gè)群叢（表2），觀賞型植景單元?jiǎng)澐譃?個(gè)群叢（表3），休憩型植景單元?jiǎng)澐譃?個(gè)群叢（表4）。

2.2 東湖通道工程植景修復(fù)模式

東湖通道工程植景修復(fù)模式以自然植被及群落演替的基本理論為依據(jù)[1-2，10-11]，以馬鞍山森林公園和磨山景區(qū)植景單元的群叢劃分為指導(dǎo)，結(jié)合區(qū)段不同功能，以實(shí)用性為目的進(jìn)行配置（包括目標(biāo)構(gòu)成種、配置模式及樹種比例）[11]。喬木層以群落優(yōu)勢種構(gòu)建基本骨架，適當(dāng)配置常見種;灌木層以優(yōu)勢種和常見種為主;地被層以優(yōu)勢種為主，根據(jù)不同需求配置常見種、偶見種或者生態(tài)習(xí)性相似的替換種。

2.2.1 具有生態(tài)功能的工程區(qū)段植景修復(fù)模式

針對具有生態(tài)功能的團(tuán)山區(qū)段以生態(tài)型植景單元為依據(jù)，構(gòu)建穩(wěn)定的植物群落。具體構(gòu)建模式如表5所示。

2.2.2 具有觀賞功能的工程區(qū)段植景修復(fù)模式

針對具有觀賞功能的區(qū)段，在模擬自然、半自然群落結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，結(jié)合觀賞型植景單元特征，注重植物的材質(zhì)、株型、季相變化，增加觀花、觀果植物的運(yùn)用。具體構(gòu)建模式如表6所示。

2.2.3 具有休憩功能的工程區(qū)段植景修復(fù)模式

針對具有休憩功能的區(qū)段，在模擬自然、半自然植物群落結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，結(jié)合休憩型植景單元特征，為人們提供停留、交流、活動(dòng)的空間場所。具體構(gòu)建模式如表7所示。

3 結(jié)語

模擬自然植物群落開展植被修復(fù)工作是一項(xiàng)長期的生態(tài)建設(shè)舉措，修復(fù)項(xiàng)目后期經(jīng)營管理十分重要。近20年來，中國諸多學(xué)者相繼開展了近自然植物群落理論研究[12-14]，為植被修復(fù)提供理論依據(jù)。在植被修復(fù)過程中需充分考慮各種環(huán)境因素，特別是物種間的相互作用[15]以及自然群落在人工環(huán)境中的適應(yīng)性等。本研究提出了適用于呈現(xiàn)群落整體風(fēng)貌的植景單元與樣方調(diào)研結(jié)合的方法，并總結(jié)出多種適用于不同地點(diǎn)、不同生境、不同功能需求的較為自然的植物群落配置模式，為東湖通道工程重度人工干擾區(qū)植景修復(fù)提供技術(shù)支持與決策參考。

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