基于i-Tree模型的貴陽市行道樹組成與生態(tài)服務功能研究

包峻州，周長威

(貴州大學生命科學學院，貴州 貴陽 550025)

行道樹在城市中都有著重要作用，對美化城市環(huán)境、防污除塵、凈化空氣、減少噪音、增進居民身心健康有著十分重要的意義[1]。環(huán)境良好的城市，行道樹一般占到城市樹木總數(shù)10%～15%。[2]每條街行道樹總會因為這樣或那樣的關系，而有一些細微或巨大的差別[3]。行道樹也反映出該城市的文化內(nèi)涵[4]。

北美洲的諸多國家率先開展了對城市行道樹樹種的種植選擇、布局、生態(tài)效益以及美學方面的探索研究[5]。城市森林效益的研究方法由原來的傳統(tǒng)計算方法發(fā)展到現(xiàn)在的計算機模型測算法[6]。中國在行道樹方面的研究進展較為緩慢，近年來雖然關于城市行道樹的研究有不少報道，但一般僅涉及樹種調(diào)查、結構特征分析[7]、規(guī)劃與設計[8]及種植與養(yǎng)護管理等方面[9]。杭州行道樹樹種比較單調(diào)，數(shù)量較少，分布零星，難以形成“一街一主要物種”“一街一特色樹種”的道路綠化景觀規(guī)劃[10]。合肥市小徑階行道樹占很大的比例，行道樹集中在少數(shù)幾個樹種[11]。青島市南區(qū)行道樹結構方面相對合理，有利于結構穩(wěn)定性的維持，也提高了景觀豐富度[2]。衡水市舊城區(qū)街道綠地少，綠化規(guī)模小，行道樹所見大樹很少，小樹很多[12]。

i-Tree模型在國際上尤其是北美國家的城市綠地研究中得到了廣泛的應用[13]，如美國、加拿大、墨西哥、波多黎各等諸多國家，另外在南美洲和歐洲也逐漸有許多國家開始利用該模型對城市的綠地進行了詳細的效益分析。i-Tree模型研發(fā)之后在國內(nèi)的推廣尚少[14]，但其在諸多方面具有明顯優(yōu)勢[15]，目前國內(nèi)介紹應用和使用這個模型的僅有合肥、青島、沈陽等少數(shù)城市。

1 研究區(qū)概況

貴陽市是貴州省的省會，位于貴州省中部，地處106°07′—107°17′ E，26°11′—26°55′ N，總面積8 034 km2，常住人口486.2萬人。貴陽市海拔高度在1 100 m左右，年平均氣溫為15.3 ℃[15]。常見的用材樹種有馬尾松、杉木、柏樹、側柏和各種櫟樹等，珍稀樹種有青巖油杉、南方鐵杉、云貴鵝耳櫪等數(shù)十種。

2 研究方法

2.1 道路樣地選取

根據(jù)i-Tree模型運用的要求，選取研究區(qū)總街道數(shù)量的3%～6%作為研究調(diào)查的樣段。調(diào)查的范圍可分為3個部分，即代表貴陽市新城區(qū)的觀山湖區(qū)；代表貴陽市老城區(qū)的南明區(qū)和云巖區(qū)；代表貴陽市郊區(qū)的花溪區(qū)部分地段。

2.2 行道樹的調(diào)查方法

實地調(diào)查時通過地圖進行實時定位，對所每一選樣段記錄其道路名稱，對行道樹記錄該路段的樹種名稱、利用胸徑尺測量物種胸徑。

3 結果與分析

3.1 三城區(qū)行道樹數(shù)量比較分析

經(jīng)調(diào)查可知，花溪區(qū)研究區(qū)行道樹的總量為7 997株，平均每段街道有行道樹333株；新城區(qū)行道樹的總量為42 321株，平均每段街道有行道樹498株；老城區(qū)行道樹的總量為27 787株，平均每段街道有行道樹250株?？梢娦鲁菂^(qū)在行道樹的布局上更加的合理。

3.2 三城區(qū)行道樹物種組成

經(jīng)調(diào)查，郊區(qū)部分調(diào)查區(qū)有樹種17種，新城區(qū)調(diào)查區(qū)有行道樹24種，老城區(qū)有行道樹18種，各調(diào)查區(qū)各樹種比例見圖1。

a郊區(qū)

b新城區(qū)

c老城區(qū)

由圖1可知，香樟在郊區(qū)行道樹中占47%，但除了香樟以外的樹種在數(shù)量上差距不大，而且數(shù)量也不在少數(shù)，可見花溪區(qū)的行道樹雖然在豐富度上并不明顯，其行道樹的種植、配置良好。

由圖1可知，新城區(qū)的行道樹整體比較均勻，數(shù)量比最高的是香樟占27%，其他的行道樹的樹種數(shù)量也沒有絕對的劣勢，可見新城區(qū)的行道樹樹種豐富，其行道樹的種植、配置好。同時新城區(qū)在進行城市規(guī)劃時對各方面進行綜合考慮。

老城區(qū)的行道樹樹種在數(shù)量上的差距明顯，香樟和二球懸鈴木的數(shù)量比就高達83%，其他的行道樹樹種的數(shù)量很少，其行道樹的種植、配置較差。

用規(guī)章管人管事 用制度治散治慢（鮑建平） ................................................................................................. 2-17

3.3 行道樹相對年齡

相對年齡主要是從行道樹的徑級上進行的，通過行道樹徑級的大小來劃分行道樹的相對年齡的大小。

由表1可知，行道樹徑級處于10～20 cm的數(shù)量是最多的，20～40 cm的行道樹也有一定的比例，而且在調(diào)查范圍內(nèi)的街道中有徑級處于40～50 cm的行道樹。

由表2可知，新城區(qū)的行道樹徑級處于10～20 cm的數(shù)量是最多的，但是只有極少數(shù)是處于30～40 cm，同時還有一定比例的行道樹處于0～10 cm徑級的范圍，40 cm以上的行道樹在調(diào)查區(qū)內(nèi)未見一株，也許是調(diào)查范圍不夠大的原因。

表1 郊區(qū)前10種行道樹不同徑階相對年齡組成 %

表2 新城區(qū)前10種行道樹不同徑階相對年齡組成 %

表3 老城區(qū)行道樹不同徑階相對年齡組成 %

如表3，老城區(qū)的行道樹有一大部分徑級處于20～30 cm，也還有一定比例的行道樹處于30～40 cm，同時在調(diào)查范圍有徑級處于60～70 cm的大樹。

作為新城區(qū)，其行道樹的樹種相較于老城區(qū)和郊區(qū)來說較為豐富，但是由于是新開發(fā)的城區(qū)，其行道樹的徑級普遍較小。而作為老城區(qū)，因為規(guī)劃的較早的緣故，其行道樹樹種的單調(diào)情況早已定格，改變的難度大。但是新城區(qū)的行道樹因有整體規(guī)劃的原因，其行道樹的布局較為合理。

3.4 三城區(qū)行道樹重要值

重要值是在計算、評估物種多樣性時的重要指標，以綜合數(shù)值表示植物物種在群落中的相對重要性。

表4 郊區(qū)行道樹重要值

花溪區(qū)的行道樹只香樟和二球懸鈴木兩種的重要值相加就達64.9%，其他15種行道樹的重要值只有相當少的一部分，可見其他的行道樹的數(shù)量只占少數(shù)(表4)。

表5 新城區(qū)行道樹重要值

由表5可知，新城區(qū)其重要值最高的是香樟，占新城區(qū)的21.72%，其他的行道樹的比例也不低，可見新城區(qū)的行道樹的規(guī)劃在種植、配置上較為均勻。

表6 老城區(qū)行道樹重要值

由表6可知，老城區(qū)的行道樹只香樟和二球懸鈴木相加就占了86.52%，其他的16種行道樹才占13.48%，可見老城區(qū)的行道樹在規(guī)劃上更加的不合理。

綜合3個城區(qū)的重要值，可以很明顯的看出老城區(qū)和郊區(qū)的行道樹的重要值集中在少數(shù)幾種上，而新城區(qū)的重要值分散到新城區(qū)的各個物種上，從側面上可以反映新城區(qū)的行道樹樹種分布的相對均勻，而老城區(qū)和郊區(qū)在行道樹樹種的分布上就不如新城區(qū)那樣均勻。

3.5 三城區(qū)行道樹年雨水效益比較

圖2 貴陽市各研究區(qū)年雨水效益

從研究范圍的所選街道的數(shù)量來說，花溪區(qū)的最少，老城區(qū)的最多；從行道樹的數(shù)量上來說，新城區(qū)的最多，花溪區(qū)的最少。但由圖2可知，老城區(qū)的年截留雨水的量為147 550 m3，是最多的，而新城區(qū)的年截留雨水量為144 842 m3，與老城區(qū)的總量也相差不多，但是從行道樹的數(shù)量上來看，新城區(qū)是老城區(qū)的一倍有余，但是截留雨水的總量非常的接近，可見在截留雨水方面，徑級大的行道樹更有優(yōu)勢。從年總效益方面看，老城區(qū)的也是最多的，可見在效益方面還是徑級大的有優(yōu)勢。由圖3可知，老城區(qū)的行道樹的效益為8.7美元·株-1，新城區(qū)的行道樹的效益為5.61美元·株-1，花溪區(qū)的行道樹的效益為7.19美元·株-1，很鮮明地顯示了徑級大的行道樹在截留雨水上有更大的優(yōu)勢。

3.6 三城區(qū)行道樹節(jié)約能源效益比較

圖3 貴陽市各研究區(qū)年能源效益比較

由圖4可知，老城區(qū)的徑級的平均值遠遠高于新城區(qū)，花溪區(qū)的平均徑級也高于新城區(qū)?？梢娦鲁菂^(qū)的行道樹因為規(guī)劃的原因其樹齡普遍低于老城區(qū)和花溪區(qū)。

3.7 三城區(qū)行道樹空氣質(zhì)量效益比較

經(jīng)調(diào)查，老城區(qū)的沉降總效益為11 201美元，避免總效益為23 213美元，空氣總效益為34 336美元；新城區(qū)的沉降總效益為11 468美元，避免總效益為20 764美元，空氣總效益為31 735美元；花溪區(qū)的沉降總效益為2 701美元，避免總效益為5 493美元，空氣總效益為8 050美元。很明顯的老城區(qū)的總效益高于新城區(qū)和花溪區(qū)，而新城區(qū)的單株效益遠低于新城區(qū)。

3.8 三城區(qū)行道樹CO2效益比較

圖4 貴陽市各研究區(qū)CO2效益比較

圖5 貴陽市各研究區(qū)CO2儲存效益比較

由圖4、圖5可知，老城區(qū)在儲存CO2上相較于其他各城區(qū)有巨大的優(yōu)勢，綜合考慮之下，得出徑階大的行道樹的生態(tài)效益遠遠高于徑階小的行道樹。

4 結論

4.1 從結構數(shù)量上來看

南明區(qū)和云巖區(qū)的徑級較大，可能是由于是老城區(qū)的原因，使得樹齡大的樹比比皆是。但是很顯然南明區(qū)和云巖區(qū)的物種豐富度確相當?shù)纳?，兩個區(qū)加起來的面積比觀山湖的少不少，但是兩個區(qū)的物種數(shù)量加起來都沒有觀山湖區(qū)的多，才和只調(diào)查了一部分區(qū)域的花溪區(qū)相近。觀山湖區(qū)的樹種較為豐富，而且總量也遠超南明區(qū)和云巖區(qū)，老城區(qū)的街道相當?shù)膯我?，甚至于沒有行道樹的街道占到了通過軟件篩選的街道的一半，這就造成了老城區(qū)的一些街道的隔音效果，凈化效果相當?shù)牟睢６鳛閷φ盏幕ㄏ獏^(qū)恰好位于兩者之間。老城區(qū)的行道樹單調(diào)，數(shù)量少，街道沒有特色。新城區(qū)的行道樹豐富度較老城區(qū)多，而且新城區(qū)的行道樹的分布較均勻。

4.2 從道路屬性看

因為觀山湖區(qū)是正在大力開發(fā)的新城區(qū)，所以觀山湖區(qū)的道路普遍都較寬大，而且中間大多都有綠化隔離帶，讓來往的車輛能夠更好地駕駛，不用擔心一個突然的遠光燈刺激眼睛。同時綠化隔離帶還能增加隔音效果，讓街道附近的居民有一個更好的居住環(huán)境。通過統(tǒng)計得到觀山湖區(qū)的兩板三帶式和三板四帶式的街道的比例是最高的，可見新城區(qū)的規(guī)劃較老城區(qū)和花溪區(qū)有很大的進步。

4.3 從效益上看

南明區(qū)和云巖區(qū)的行道樹的徑級普遍大于觀山湖區(qū)花溪區(qū)，老城區(qū)的底蘊一覽無余，因為徑級較大所以南明區(qū)和云巖區(qū)單株的效益普遍高于觀山湖區(qū)和花溪區(qū)，但是南明區(qū)和云巖區(qū)的行道樹的數(shù)量較少，所以整體的效益也不算高。

4.4 從美學的基礎上看

老城區(qū)雖然單株的徑級較大，但是老城區(qū)的問題也很明顯，就是單調(diào)。因為在對老城區(qū)進行調(diào)查時發(fā)現(xiàn)老城區(qū)很多的街道是沒有行道樹的，這就使得老城區(qū)的美感就顯得不足了。同時在有行道樹的街道也有很明顯的特點，就是經(jīng)過很多的街道，總感覺景色一成不變，沒什么新穎的變化。除了看看徑級較大的樹之外就是感受茂密樹冠帶來的清涼?；ㄏ獏^(qū)的特點也和老城區(qū)相差不多，只是花溪的物種要稍多一點，但是其徑級也沒有老城區(qū)的那么大的明顯。但是觀山湖區(qū)與其不同，雖然它的徑級大，但樹種多，很多條街道的行道樹都是采用間種的模式進行種植的，不容易讓人產(chǎn)生視覺疲勞。