北京专属单位区树木数量结构特征与三维绿化结构1)

郄光发 王 成

(中国林业科学研究院林业研究所，北京，100091)

北京专属单位区树木数量结构特征与三维绿化结构1)

郄光发 王 成

(中国林业科学研究院林业研究所，北京，100091)

在对北京建成区学校、医院、机关附属事业单位、工厂、企业等52个专属单位进行每木调查的基础上，研究了不同类型单位区树木数量结构、胸径等级分布和立木层次结构，提出了单位区绿化发展建议。结果表明，毛白杨(IV=0.465)、国槐(IV=0.311)、侧柏(IV=0.188)、泡桐(IV=0.180)、雪松(IV=0.170)、油松(IV=0.150)、银杏(IV=0.101)是单位区重要值最高的几个树种，其累计数量占到了研究区树木总株数的54.7％，相对覆盖度累计达到0.697。单位区乔木植株平均高度10.6m，平均胸径21.4cm，径级区间(10cm≤DB，H＜20cm)和立木层次(5m≤h＜15m)上分布的植株数量和树种数量最多，单位区现有树木水平径级结构与立木层次结构分布相对合理，但树木数量整体偏少，多数单位区还没有形成一个成熟的群落结构。重度修剪、立地环境差和建筑物阻挡是制约单位区树木三维绿量扩增的主要因素，建议通过补植高大乔木的措施增加单位区绿量空间，实现树冠下地面空间利用和冠层绿量空间拓展的有机结合。

北京;专属单位区;树木数量结构;三维绿化结构

专属单位(本研究指各类机关企事业单位)在北京城区各类用地中所占比例最大，仅中央机关及其附属单位就有170多km2，占到了现有建成区面积的1/8左右。专属单位有较好的绿化传统和绿化意识，绿化水平相对较高。但专属单位中的建筑面积所占比例较大，其绿化建设主要是在土地硬化密度大、土地类型不断变更的用地上进行的，一般绿化面积小且立地条件较差[1-3]。特别是在近些年来，许多单位中的一些大树在单位改扩建过程中被移植、截干或被更新为小树，单位绿化面积不断缩小，空间绿量降低趋势明显。专属单位是城市居民工作、活动和往来的主要场所，尤其是对于单位密集而又人口密度较大的北京来说，单位区绿化所发挥的生态效益远比各类城市公园和郊野森林公园更为显著直接，其绿化状况对于满足职工身心健康需求，改善现代化生产办公条件具有重要意义。笔者以北京建成区专属单位为研究对象，分析了不同单位区树种的数量结构和三维绿化结构，并对单位区绿量生态空间环境进行了评价，提出了专属单位区空间绿化的建议。

1 研究区概况

北京建成区面积1254.2km2，中心城区人口密度高达23008人·km-2，城近郊区为5 669人·km-2，建成区建筑密度达到29万m2·km-2。研究区为典型的暖温带半湿润大陆性季风气候，年平均气温11℃，全年无霜期180～200d，年平均降水量600mm，降水主要集中在夏季。2008年底，北京城市绿化覆盖率达到43％，人均公共绿地面积12.6m2。

2 研究方法

2.1 调查单位与调查方法

样地调查集中在2007年6—9月份进行，调查了建成区内除部队、党政机关等非开放单位之外的52个具有独立院落的企事业单位区(图1)。调查单位类型主要包括学校、医院、机关附属事业单位、工厂、企业等类型，总面积261.6 hm2。按照每木调查方法[4-9]记录各单位树种、株高(h)、胸径(DB，H)、植株数量、修剪情况等信息(未统计绿篱树种)。

图1 调查样地分布图

表1 调查数据库字段描述

2.2 统计方法

统计分析中使用的各指标计算公式如下:

式中:n表示某一树种出现的单位总数;N表示被调查单位总数;Mi为某树种总植株数量;Si为某树种覆盖面积;S0为研究区总面积;i对应每一树种;l对应每一被调查单位;F、D、C分别为频度、密度和覆盖度;RF、RD、RC分别为相对频度、相对密度和相对覆盖度。AC为株均覆盖面积;IV为树种重要值。

3 结果与分析

3.1 主要绿化树种数量结构特征

研究选取的52个单位内共有绿化树种32科49属70种，树木13 939株，乔、灌木总体数量之比为12∶1。从不同类型树种的总体使用情况来看，常绿树种、速生树种和截干修剪的树木株数分别占到了研究区树木总数量的29.3％、23.3％和19.9％。从单位区20个主要树种数量特征指标的比较来看(表2)，雪松、国槐、毛白杨、侧柏、臭椿、油松、龙爪槐的使用频度较高(＞0.50);毛白杨、国槐、侧柏等树种的相对密度较大(＞0.1);毛白杨、国槐、泡桐、雪松的覆盖度较高(＞0.01);泡桐、加杨、毛白杨的株均覆盖面积较大(＞50m2)，这些树种植株大多已能形成较好的遮荫环境。从树种重要值的比较来看，毛白杨(0.465)＞国槐(0.311)＞侧柏(0.188)＞泡桐(0.180)＞雪松(0.170)＞油松(0.150)＞银杏(0.101)，这7个树种累计数量占到了研究区树木总数量的54.7％，相对覆盖度累计达到0.697，这也在一定程度上反映了单位绿化对这些树种的喜好趋向和对这些树种绿化效果的充分肯定。

表2 20种主要树种数量特征指标比较

续表2

3.2 树木三维绿化空间结构特征

3.2.1 树木水平径级结构特征

单位区大径级(DB，H≥40cm)、中等径级(10cm≤DB，H＜40cm)和小径级(DB，H＜10cm)树木数量之比为10∶71∶19，中径级树木所占比例偏高，而大径级树木分布密度相对较小(表3)，平均每1 845m2土地面积上才有1株大径级植株分布。研究区树木平均胸径21.4cm，主要树种中有70％的树种平均胸径小于研究区树木平均径级水平(表4)。另外，从不同径级水平上的主要树种的分布来看(表5)，径级区间(10cm≤DB，H＜20cm)上分布的树种最多，有53.1％的树种在此区间分布，国槐、柳树、柿树、雪松、银杏、油松、栾树、臭椿是此径级区间的主要分布树种;而40cm以上径级区间分布的树种最少，仅有加杨、毛白杨、泡桐、悬铃木、雪松、银杏、元宝枫等几个树种分布较多。

表3 不同胸径等级和立木层次结构上的植株数量和树种分布

表4 20种主要树种平均胸径与平均树高比较

表5 10种主要树种在不同胸径等级和立木层次上的数量分布

3.2.2 树木垂直立木层次结构特征

单位区垂直绿化结构相对较好(表3)，但不同类型单位之间的差异较大，高校与机关附属事业单位的复层绿化效果要明显好于企业、工厂、医院等经营性单位。单位区乔木树种的平均高度为10.6m，有41.5％的乔木植株大于乔木树种平均树高。高大乔木(h≥20m)、中等乔木(10m≤h＜20m)和小乔木(h＜10m)数量之比为7.6∶36.3∶56.1，平均每2 441m2土地面积上才有1株高大乔木分布。加杨(25.3m)、泡桐(18.4m)、毛白杨(17.1m)、雪松(12.5m)、白蜡(11.9m)、国槐(11.0m)是单位区平均株高较大的主要乔木树种(表4)，毛白杨是高大乔木数量最多的树种。同时，数量最多的10个树种在垂直结构上的分布具有明显的层次性(表5)，其中，5m≤h＜15m的立木层次上分布的植株数量和树种数量最多，54.5％的树木植株分布在此区间，油松、银杏、侧柏、柿树、雪松、国槐是此垂直区间的主要分布树种;而泡桐、毛白杨主要分布在15m以上的区间范围，加杨的立木层次最高，树木高度大多都在25m以上。同时，截干等重度修剪形成的径—冠比例不协调植株也广泛存在于经营性单位和部分事业单位中，其数量占到了研究区树木总数量的19.9％，其中，白皮松(44.2％)、加杨(42.5％)、泡桐(36.3％)、国槐(32.1％)、银杏(26.6％)、侧柏(24.5％)、油松(24.0％)等树种依次为单位区主要树种中重度修剪植株数量比例最多的几个树种。

4 讨论

从笔者对北京城区专属单位绿化状况的研究来看，只有部分高等院校和少数成立时间较长的大型企事业单位的空间绿量较高，并已形成较好的绿化环境。大多数单位缺林少木的问题还比较突出，绿地面积与空间绿量均严重不足，特别是许多单位在改造过程中挤占绿地现象严重，新建办公楼、家属区、停车场、道路、广场等硬件设施大量占用绿化用地，从而导致绿地面积不断缩小，仅被调查单位中就有近40％的单位绿化覆盖率只为规划之处的一半左右。同时，多数单位区中缺乏高大乔木作生态支撑，乔木是形成森林群落环境的主体，特别是高大乔木在生态服务功能上具有明显的优势，部分单位在改建过程中移除、截干了较多的高大乔木树种，甚至有些单位将一些高大乔木树种替换成一些矮小的景观树种，致使单位区树木整体覆盖度降低，空间绿量不高，现有植被还难以满足人们对单位区生态环境需求。

另外，从单位区树木本身的空间绿量拓展潜力来看，由于大多数树木生长环境欠佳且受人为强度干扰，现有树木植株已很难按照树木正常生理特性长成自然树形，这在很大程度上制约了单位区空间绿量的整体扩增。一方面，单位区现有乔木树种中存在20％左右的截干植株，这些树木难以长到正常高度水平;另一方面，现有乔木受立地土壤条件、建筑物和周围管线等诸多条件的影响与限制，树木生长缓慢，甚至只能维持现有树冠大小。同时，单位绿化还要兼顾景观需求，整齐栽植的密林也在一定程度上限制了树冠的空间延展。从以上诸多原因来看，单位区现有植株今后绿量增长的实际潜力不大，多数单位区在短期内还难以形成一个较成熟的群落结构和良好的森林生态环境。

北京建成区内单位分布密集且大多建成时间较早，现有单位绿化环境已日趋成熟，目前已难以实施大规模的绿化工程。基于单位区绿量改善需求，建议今后在院区绿化改造中，适当补植高大乔木，建设绿荫停车场、绿荫健身场和林荫道路等，实现树冠下地面空间利用和绿量空间拓展的有机结合，有效发挥树木的生态防护功能。同时，在树种选择中，要注重芳香类保健树种的选择与应用，慎用花粉、果、绒毛及分泌物易造成人群过敏的植物。在新植树木中，要植全冠大苗，多栽落叶阔叶树，合理配置乔、灌、藤、草相结合的立体绿化生态结构，充分利用不同植物的空间绿化潜力，形成疏密有度、障透有序和高低错落的群落层次结构以及丰富的色相和季相，并结合其它人工设施，有助于建设休闲的、生态的、近自然的单位环境。

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Quantitative Characteristics and Three-Dimensional Structure of Forest Communities in Beijing Enterprise and Institution Areas

/Qie Guangfa，Wang Cheng(Research Institute of Forestry，Chinese Academy of Forestry，Beijing 100091，P.R.China)//Journal of Northeast Forestry University.-2011，39(6).-68～71

Beijing;Enterprise and institution areas;Forest quantitative characteristics;Three-dimensional structures

S718.5:S731.2

1)国家“十一五”科技支撑专项(2006BAD03A17)。

郄光发，男，1978年4月生，中国林业科学研究院林业研究所，助理研究员。

2010年12月9日。

责任编辑:戴芳天。

The structure of tree quantity，the distribution of diameter at breast height(DBH)，and the stratum structure were analyzed by investigating all trees in 52 enterprise and institution areas in Beijing.Some suggestions on afforestation of enterprise and institution areas were proposed.Results showed that Populus alba，Sophora japonica，Platycladus orientalis，Paulewnia fortunei，Cedrus deodara，Pinus tabulaeformis and Ginkgo biloba in the enterprise and institution areas had higher importance values，which were 0.465，0.311，0.188，0.180，0.170，0.150 and 0.101，respectively.All the above trees accounted for 54.7％of the total number of trees and their relative coverage reached 0.697.The average tree height and average DBH of the arbors at their growth stages were 10.6m and 21.4cm respectively.Most tree species were within the range of 10 to 20cm in DBH and 5 to 15m in tree height.The structures of tree height and DBH of the trees were relatively reasonable，but the total number of trees was still lower.Forest communities in the majority of the enterprise and institution areas had not formed mature structures.Severe pruning，poor environmental conditions，and light blocked by buildings were the major limiting factors on the expansion of green space.Some suggestions on planting tall arbors were proposed to achieve the integrated combination of ground space and canopy space，which could effectively increase the volume of the green space in enterprise and institution areas.