基于生态优先的城市公园绿地植物群落设计研究 ——以合肥市为例

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随着城市化进程的加快,城市生态环境问题越来越严重,城市绿地生态建设逐渐受到关注。城市公园绿地由于其在城市中所占比重大、与人类活动关系密切的原因成为城市生态建设的关键。植物群落作为城市公园绿地最重要的组成部分,通过自身作用,使内外生境因子发生变化,影响着城市公园绿地乃至全球区域的生态环境。现今国内外相关研究多从美学角度出发,以设计优先为原则进行城市公园绿地植物群落的构建,因此城市公园绿地虽具有一定生态效益,却没有最大化发挥出来,所耗费的成本也较高。本研究以合肥市公园绿地植物群落为研究对象,以生态优先为导向,以不同生境类型植物群落的景观特征和生态效益为研究基础,并结合对植物群落生长状况的综合评价结果,依次分析不同生境类型和不同生态效益的植物群落的景观特征和生长状况,对部分植物群落进行优化设计,从而提出合肥市公园绿地植物群落存在的问题以及相应的优化建议,最后提出基于生态优先的城市公园绿地植物群落优化模式的构建,并针对4种生境类型的植物群落进行优化模式演绎。主要研究结果如下:(1)从物种多样性特征、生态结构特征、绿量数量特征、3个方面对不同生境类型的28个植物群落样地进行群落学调查和景观特征分析。对植物群落的物种构成,植物的频度、相对多度、重要值进行计算,得出合肥市公园绿地不同生境类型使用较多的乔灌草层植物;对植物群落的物种多样性指数、物种均匀度指数和物种丰富度指数进行计算,其中灌木层的平均物种多样性指数最高,为0.624,乔木层平均物种多样性指数为0.559,草本层的平均物种多样性指数为0.455,阳生旱生生境植物群落的各层植物物种多样性指数最高;对垂直结构的乔灌层的树种密度及各层常绿树种与落叶树种的应用进行分析,发现合肥市公园绿地中林下灌木利用程度更高,而乔木层应用较少,乔灌木层的常绿树种应用均较多,其乔木层中常绿树种相对密度为0.513,落叶树种相对密度为0.487,灌木层中常绿树种相对密度为0.910,落叶树种相对密度为0.090;对各样地植物的体量和绿量进行计算,发现合肥市公园绿地的单位面积绿量平均值为7.94×104m2/hm2,65%的植物群落单位面积绿量集中在6.0-9.0×104m2/hm2之间,阳生湿生生境的单位面积绿量最高为9.04×104m2/hm2。(2)根据绿地植物生态效益计算方法,计算并统计出以固碳释氧和降温增湿为指标的各项生态效益值和单位面积生态效益值,可以发现合肥市公园绿地植物群落的单位面积固碳量为76.82g·m-2·d-1,单位面积释氧量为52.20g·m-2·d-1,单位面积降温量为1.73℃·m-2·d-1,单位面积增湿量为11916.95g.m-2·d-1。其中,阳生湿生生境各项生态效益值均较高,阴生旱生生境的各项生态效益值较低。(3)通过实地观测,可用自然度、健康度、观赏度及其下面共12项具体指标来较好地表征植物群落的生长状况。通过对28个植物群落的连续观测,发现复层结构群落模式普遍优于单层结构群落。通过建立植物群落生长状况评价体系,分析不同生境类型中植物群落生长状况。其中,阳生湿生生境植物群落2-6综合评价最高,综合评价分值为14.04,综合评价等级为Ⅰ;阴生湿生生境植物群落4-6综合评价最低,综合评价分值为7.05,综合评价等级为Ⅲ。4种生境类型的综合评分排序为,阳生湿生生境>阳生旱生生境>阴生旱生生境>阴生湿生生境。(4)结合生态效益定量分析与植物群落生长状况综合评价定性定量判断,选取生态效益低而综合评价高、生态效益高而综合评价低、生态效益低且综合评价低的5个植物群落提出相应的优化策略,并分析了合肥市公园绿地总体植物群落存在的问题,进而提出相应的优化设计建议。基于上述研究,最后提出了基于生态优先的城市公园绿地植物群落优化模式构建。本研究不仅对城市公园绿地植物群落的生态效益研究与优化配置模式提供科学依据和解决方案,而且对城市其他绿地的生态建设也有着积极作用。本研究希望从微观层面上实现城市绿地中具体场地的生态建设,最终为城市人居环境的优化做出一份贡献。
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