贵阳市主要绿化树种功能评价

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　　 摘要：城市树木为城市居民提供了多种多样的服务功能，但不同树种不同类型的功能是有差异的，因此需要建立评价体系以评估不同绿化树种功能的表现等级。建立了一个包含降温遮阴、滞尘、观赏性能和适应性的城市绿化树种功能综合评价指标体系，并以贵阳市为例，利用该评价体系计算了贵阳市59种主要绿化树种的功能表现得分。结果显示，柏木（Cupressus funebris）、柳杉（Cryptomeria fortunei）和马尾松（Pinus massoniana）的综合功能表现得分较高，滇鼠刺（Itea yunnanensis）、紫荆（Cercis chinensis）和樱桃（Cerasus pseudocerasus）的综合功能得分较低。建议根据不同绿地类型的功能选择适宜的绿化树种，可将不同功能表现等级的树种进行搭配，以实现绿化树种在功能上的互补。
　　 关键词：绿化树种;功能表现;评价指标;贵阳市
　　 中图分类号： TU985.12+7  文献标志码： A  文章编号：1002-1302（2020）03-0156-06
　　 当今社会经济飞速发展，人们的物质生活水平不断得到提高，但人居环境质量却在不断下降[1]。全球气候变化、空气污染等环境问题成为了诸多城市病发病率不断上升的主要诱因[2]。人们在物質生活水平提高的同时，也更多地将注意力集中到如何提高人居环境质量上。众所周知，城市森林在改善城市环境的进程中扮演着重要角色，比如城市森林可以减少地表径流[3]，缓解城市热岛强度[4]，吸收二氧化碳[5]，减少空气污染[6]等。
　　园林树木由于其生物量高、生命周期长、生态效益显著等特点，成为了城市绿化的主体[7]。但是，在城市这样一个特殊的环境中，如何让树木在适应城市环境的同时还能充分发挥各种功能，达到美化和净化城市环境、提高城市居民身心健康水平的目的，绿化树种的选择是关键的一个环节[8]。要想建立一个稳定的、高效的、持续发展的城市森林生态系统，必须要根据树种的形态和结构特性，结合其生态功能进行科学的树种选择。
　　不同树种由于形态和结构特点的不同，在功能上的表现也不尽相同[9]。例如，植物的蒸腾作用能够对城市环境起到降温增湿的作用[10]。植物的蒸腾作用主要是叶片表面的水分散发到空气中，因此植物叶片的一些特征，如叶片大小、叶量多少以及植物生长速率等都会影响其降温增湿功能[11-13]。不同树种树冠的形态和密度直接影响其遮阴面积和对太阳辐射的过滤量。树冠对辐射的拦截量取决于林木的树枝密度、分枝量和叶片盖度，这些因素同时也会影响林木树型和茂密程度的总体特征[14]。目前较多的研究都比较关注对绿化树种滞尘功能的表现。研究发现，叶片结构较复杂、表面较粗糙、有黏性、具有绒毛结构的树种截获PM的效率较高[15]。常绿针叶树种因为针叶树枝茎复杂且全年有叶，其滞尘能力强于阔叶树种[16]。同时，绿化树种在城市这样一种特殊的环境中，必须要适应当地的气候、瘠薄土壤和具有一定的抗旱能力，这样才能更加高效地发挥其功能效益。
　　因此，要对不同树种的生态功能及其适应性进行综合的量化评价，必须建立一个综合、系统的数学评价模型。评价研究必须要建立指标体系，指标体系有3个特点：一是可以简化复杂的信息，二是可以将信息量化，三是便于建立使用者与信息之间的交流。所以，构建指标体系是对科学精确性与信息简洁性要求之间的协调。
　　目前国内外对城市绿地生态功能评价标准的研究很多[17-20]，但缺乏单木尺度，也就是基于不同树种的形态特征与功能之间的关系研究。而且，过去对城市森林功能和价值的研究多数是针对某一个特定区域的，研究结果不能在更大的范围进行推广。本研究在单木尺度上建立城市绿化树种功能和适应性的综合评价指标体系，并以森林城市贵州省贵阳市为例，对贵阳市主要绿化树种的4种功能进行评分划级，研究结果不仅能够为贵阳城市绿化树种选择提供科学依据，还能为今后贵阳市园林树木的育种工作提供方向性的建议。除此之外，该研究所建立的评价指标体系还可以在其他省（市、区）进行推广应用。
　　1 材料与方法
　　1.1 文献调查
　　查阅国内外相关文献，汇集影响林木生态效益、观赏性和对城市环境的适应性的形态和生长指标。通过专家咨询，从降温遮阴、滞尘、观赏性能和适应性能4个方面选择18个绿化树种评价指标并确定分级标准（表1）。
　　1.2 城市绿化树种综合评价指标体系模型构建
　　采用层次分析法自上而下逐层分解，把城市绿化树种综合评价指标体系分为3个层次。第1层为目标层，即城市绿化树种综合评价的总体目标（A）。第2层为准则层，评价城市绿化树种降温遮阴（B1）、滞尘（B2）、观赏性能（B3）和适应性能（B4）的4个方面。第3层为指标层，即针对绿化树种4个方面的具体的18项评价指标：冠幅（C1）、树高（C2）、树冠致密程度（C3）、叶片大小（C4）、叶量（C5）、生长速度（C6）、树种类型（C7）、叶片复杂程度（C8）、叶片大小（C9）、叶面粗糙程度（C10）、树型（C11）、冠型（C12）、花果（C13）、色彩（C14）、气候适应性（C15）、土壤适应性（C16）、干旱适应性（C17）和病虫害抗性（18）。在各级层次上，两两比较指标间的相对重要性，在1～9之间进行赋值。根据判断结果构造判断矩阵，计算出指标权重并进行一致性检验，检验结果如表2所示。
　　1.3 贵阳市城市公园主要绿化树种的功能评价
　　于2018年10月实地调查了贵阳市的12个城市公园：黔灵山公园、观山湖公园、南郊公园、南垭山体公园、经开区体育公园、仙人洞山体公园、文峰苑山体公园、南岳山山体公园、龙山公园、照壁山山体公园、檀香山公园和二层岩森林公园。在每个公园根据面积大小随机布设4～8个20 m×20 m的样方，调查样方内胸径大于10 cm的树种，并记录树种名称、胸径、树高、冠幅、健康状况等信息。根据调查的树种特征利用表1的标准进行赋值，并根据所确定的指标权重计算各树种最终的功能得分。 　　2 结果与分析
　　2.1 城市绿化树种功能综合评价指标体系
　　利用层次分析法构建的城市绿化树种功能综合评价指标体系（表3）。
　　2.2 贵阳市主要绿化树种调查结果
　　在贵阳市的12个公园总共测量了1 303株胸径大于10 cm的林木单株，包含59个树种。图1显示了这59个树种的出现频率。出现频率排名前10的树种是马尾松（414株）、女贞（Ligustrum lucidum，204株）、滇鼠刺（89株）、灯台树（Bothrocaryum controversum，68株）、光皮桦（Betula luminifera，55株）、朴树（Celtis sinensis，48株）、梧桐（Firmiana platanifolia，44株）、刺槐（Robinia pseudoacacia，40株）、国槐（Sophora japonica，28株）和柏木（21株）。
　　2.3 贵阳市主要绿化树种功能综合评价结果
　　贵阳市主要绿化树种功能综合评分结果如表4所示。柏木、柳杉、马尾松和杉木（Cunninghamia lanceolata）等常绿针叶树种的综合评分较高。栾树（Koelreuteria paniculata）、翅荚香槐（Cladrastis platycarpa）、皂荚（Gleditsia sinensis）和構树（Broussonetia papyrifera）等落叶阔叶树种的综合评分较高。从降温遮阴的性能来看，榆树（Ulmus pumila）、响叶杨（Populus adenopoda）、加杨（Populus×canadensis）、朴树和枫香（Liquidambar formosana）的评分较高。而常绿针叶树种的滞尘效果较好。山樱花（Cerasus serrulata）、灯台树、冬青（Ilex chinensis）、金合欢（Acacia farnesiana）、枇杷（Eriobotrya japonica）、红叶木姜子（Litsea rubescens）和紫荆的观赏性能得分较高。其中，37种树种的适应性较强，得分均在70分以上。梓树（Catalpa ovata）、喜树（Camptotheca acuminata）、楸树（Catalpa bungei）、香樟（Cinnamomum camphora）、杉木（Cunninghamia lanceolata）、紫荆和樱桃的适应性较差。
　　3 结论与讨论
　　本研究从单木尺度建立了一个包含绿化树种的降温遮阴、滞尘、观赏性能和适应性的评价指标体系，并对贵阳市的59种绿化树种的功能表现进行了评价和分析。研究结果显示，7种绿化树种的综合评分在70分以上，21种绿化树种的综合评分在60分以下，其余的31种绿化树种综合得分均在 60～70分之间。在具体的绿化树种选择中，应根据不同绿地类型的功能选择适宜的绿化树种。例如，公路绿化应选择滞尘效果较好的树种，如柏木、柳杉、栾树等;人行道绿化可选择降温增湿和减小辐射能力较好的树种，例如响叶杨、枫香和朴树等;城市公园、小区和单位绿地等可以搭配不同生态功能表现等级的树种，并兼具美观性，在发挥生态功能的同时又能满足居民视觉上的景观需求。从季相变化的角度考虑，落叶树种与常绿树种相搭配，阔叶树种与针叶树种相搭配，既能做到功能上的互补，又能营造出四季变化的园林景观。
　　目前，有诸多学者都建立过城市绿化树种的评价指标体系。例如何兴元等构建了一个包含17个指标的城市森林树种综合评价指标体系[21]，但该研究并未给出具体的评价实例，无法验证其可行性。常亚敏等以北京为例，根据树种形态特征评估了北京市常见绿化树种阻滞吸附PM2.5的能力[22]，但并未对绿化树种的其他生态功能进行评价。解迪以沈阳为例，从城市森林树种的生态功能及其抗性角度对沈阳市的常见绿化树种进行了综合评价[23]，但其中的一些指标操作不够简单易行。本研究从绿化树种生态功能的角度，根据绿化树木的形态和生长特点与其功能的关系，借鉴国内外的研究成果，建立了一个易操作的城市绿化树种功能综合评价指标体系，可为城市绿化提供一个快速、简洁、实用的树种选择方案。
　　但该评价体系只是一种定性评价，树种不同生态功能的指标赋值是根据树种的平均状况给出的，未考虑具体的环境和人工管护措施。在将来的研究中，可再进一步细化指标。
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