克拉玛依城市防护绿地稳定性现状评价与分析

徐基平　郑路　李艳红等

摘要构建了一套干旱区城市防护绿地稳定性多级评价指标体系，通过收集已有数据资料和样地调查，对克拉玛依城市防护绿地的稳定性进行了综合评价，结果显示克拉玛依城市防护绿地总体处于亚稳定状态，并根据评价结果提出了相应的管理对策。

关键词防护绿地；稳定性；评价；干旱区

中图分类号S731.2文献标识码

A文章编号0517-6611（2015）28-202-04

Evaluation and Analysis of Urban Protective Greenbelt Stability in Karamay

XU Jiping1， ZHENG Lu2， LI Yanhong1 et al （1. Karamay District Landscape Bureau，Karamay， Xinjiang 834000； 2. Experimental Center of Tropical Forestry， Chinese Academy of Forestry， Pingxiang， Guangxi 532600）

Abstract A multilevel evaluation index system of arid area urban protective greenbelt stability was constructed， through collection of existing data and sample plots investigation，a comprehensive evaluation on the stability of urban protective greenbelt in Karamay was conducted， the evaluation results showed that the urban protective greenbelt overall in metastable state， and proposed the corresponding management countermeasures according to the evaluation results.

Key words Protective greenbelt；Stability；Evaluation； Arid area

城市防护绿地系统是城市生态系统的重要组成部分，它的稳定是整个城市生态系统持续、稳定的根本基础。克拉玛依市是以荒漠为大背景下的西北内陆干旱区典型绿洲城市，周边生态环境异常脆弱，降水少，蒸发强烈，沙尘暴、干热风等自然灾害频繁。多年来，经过园林等相关建设部门的辛勤努力，在城市北缘建成了大型的城市防护绿地体系，在有效缓解和减弱城市自然环境灾害，改善城市人居环境，保障城市生态安全方面发挥了巨大的生态功能，但由于当地恶劣的自然环境状况及不合理的管护方式，严重制约着生态防护林的稳定性及其生态效益、防护效益的充分发挥。笔者在对克拉玛依城市防护绿地不同植物配置模式样地开展植被和土壤调查的基础上，建立防护绿地系统稳定性评价指标体系，构建评价模型，分析和评价克拉玛依城市防护绿地的稳定性，以期为干旱区城市防护绿地的营建和管护提供科学依据和参考。

1研究区概况

克拉玛依城市防护绿地位于克拉玛依市区北郊，地处准噶尔盆地西北缘山前冲积戈壁，84°50′01″～84°52′11″E，45°36′33″～45°37′47″N，南侧为城市建成区，北侧毗邻荒漠戈壁。地形相对较复杂，局部有部分冲蚀沟，地势由西北向东南倾斜，坡度为2%，海拔在379～485 m。

研究区具有典型的大陆性干旱气候特征，夏季最高气温44 ℃，冬季最低温度-35.9 ℃，年平均气温8 ℃。年均降水量101.7 mm，年潜在蒸发量为3 545.2 mm。年均大风日数为76 d（≥8级风），其中9级以上风的日数为14 d，主风向西北。土壤为灰棕色荒漠土，无明显层次，沙质基质（粉砂，细砂至粗砂），间有砾石和碎石，直径在0.5～1.5 cm，含量为5%～30%，多者可达50%以上。原有植被矮小，多属耐干旱、抗风沙、耐盐碱的藜科植物。

带状绿地南北宽700 m，东西长4 000 m，总面积264 hm2，2001～2003年分3期建设完成。南北向每隔50 m，东西向每隔400 m修建有林区简易道路，共计近90 km。由简易道路网将绿地分隔成多个长方形区块，每个区块或几个区块为一种植物配置方式，共栽植各类树木68万余株。主要树种组成有新疆杨（Populus alba var. pyramidalis）、尖果沙枣（Elaeagnus oxycarpa）、胡杨（Populus euphratica）、白榆（Ulmus pumila）、黄果山楂（Crataegue altaica）、寒地苹果（Malus sieversii）、大叶白蜡（Fraxinus americana）、紫穗槐（Amorpha fruticosa）和多枝柽柳（Tamarix ramosissima）等。林带结构有单层结构（单层乔木）和双层结构（乔灌双层）两种。植物混交方式有行间混交、带状混交和行带混交3种。灌溉方式统一为滴灌。

2评价指标体系的建立

根据评价指标体系的构建原则，结合克拉玛依市的具体实际情况，以城市防护绿地系统的稳定性和可持续性为目标，从系统结构、功能等角度入手，在不同层次下构建了一套多级综合评价指标体系[1-4]。克拉玛依城市防护绿地稳定性评价指标体系分为群落水平结构、群落垂直结构、树种组成结构、树木年龄结构、植被的适宜性、生态功能、土壤状况、绿地管理和灌溉水状况9个方面，共31个评价指标[5-6]（表1）。

该研究引入层次分析法（The Analytic Hierarchy Process，简称AHP法），结合专家咨询法来确定克拉玛依城市防护绿地系统稳定性评价指标的权重[7-10]。层次分析的结果显示灌溉水的保证率、树种适宜性、土壤有机质含量以及管理资金的投入对克拉玛依城市防护绿地系统稳定性的影响较大，这与实际情况基本一致，证明该评价体系是正确的，可操作的。

3评价指标数据的获取

3.1收集已有数据资料

查阅克拉玛依城市防护绿地规划设计，调查和走访防护绿地建设与管理的有关部门，获得记录数据和感性数据。检索和查阅与本研究有关的研究成果，包括国内外发表的学术期刊、硕博士学位论文和会议论文等[11-14]。

3.2野外典型样地调查

采用典型样地法选取样地[15，16]。根据不同植物配置方式及布点的均匀性共选取样地15个，每种植物配置方式随机设50 m×20 m的样方3个，调查植被的种类、生长状况等，并进行土壤理化性质的取样分析。调查结果见表2。

3.3数据处理根据已建立的评价指标体系及调查结果，对评价指标进行赋值。具体赋值方法可参考宋永昌等的文献[2-3，5-6]。

3.4稳定性综合指数等级确定采用指数和法[8]确定评价模型。

Aij=ni=1Wi×Yij（1）

式中，n为评价指标的个数，Aij为第i样地第j参评因子指数，Wi为第i个参评因子权重，Yij为第i样地第j参评因子等级分值。

将15个样地参评因子的数据输入评价模型，计算出稳定性指数并绘制累积频数图（图1）。根据曲线的拐点将稳定性指数分为3级，N≥0.640为稳定；0.618

4评价结果与分析

4.1城市防护绿地稳定性评价结果

依据稳定性指数的分级结果，对克拉玛依城市防护绿地系统稳定性进行综合评价。其中稳定防护绿地样地2个，占样地百分比为13.3%；亚稳定防护绿地样地10个，占样地百分比为66.7%；非稳定防护绿地样地3个，占样地百分比为20%。根据影响防护绿地系统稳定性因素的综合判定，克拉玛依城市防护绿地系统总体处于亚稳定状态。

4.2城市防护绿地稳定性结果分析

评价结果表明，稳定样地分别为9号和4号样地，为树种多样性高和乔灌复层、混交方式和比例均较合理的植物配置类型；非稳定样地分别为5号、6号和15号样地，为种类单一，适应性差，生长不良和配置不合理的寒地苹果绿地、黄果山楂及寒地苹果与紫穗槐混交的绿地。综合评价结果与实际情况一致，表明评价方法科学合理，评价结果真实可靠。

防护绿地总体上处于亚稳定状态，一是因为绿地土壤为砾质戈壁土，土壤有机质极度缺乏，影响树木正常生长；二是所栽树种大部分为干旱区绿洲乡土树种，而与当地生境相适应的荒漠乡土树种使用量较少，虽然能适应当地的气候环境条件，但整个防护绿地树木的生长离不开人工灌溉，因此整体处于亚稳定状态。

安徽农业科学2015年

5对策

5.1制定科学合理的灌溉方式和管理制度灌溉水保证度是克拉玛依城市防护绿地系统稳定性的决定性因素。因此，要加强现有灌溉系统的维护工作，老化及破损水管要及时更换和修补，防止大面积跑水和漏水造成水资源浪费或管道堵塞浇不到水而使树木干旱缺水死亡；为减少地表蒸发耗水，在现有灌溉设备使用到期后，可逐步更新灌溉系统，采用更加节水的灌溉方式，如地埋式灌溉；在夏季树木需水量大时，可采取管道加压措施，加快滴灌速度，减少单次灌溉时间，进而缩短轮灌间隔期[13]。

5.2重视土壤培育管理，提高土壤质量

土壤有机质含量是影响防护绿地系统稳定性的主要因素。克拉玛依城市防护绿地自然土壤条件比较恶劣，有机质含量极低。为了改善这种状况，可采取以下措施：人工增施有机肥，加强对土壤的改良；未郁闭的林地下种植物绿肥可有效增加土壤腐殖质；保存林地凋落物，并采取措施加快其分解[12]；通过土壤养分分析，克拉玛依城市防护绿地土壤普遍缺氮少磷而富钾，因此可在树木生长期施用化肥，以N、P肥为主，少量补充K肥，为降低土壤碱性，尽量选择强酸弱碱性化肥，宜少施勤施，并可结合灌溉施用[14]。

5.3增加乡土荒漠植物物种在绿地中的比例

对防护绿地中生长不良、濒临死亡，防护效益无法发挥的树木可更换成如柽柳、梭梭、白梭梭和沙拐枣[11]等能够适应本地区气候和土壤条件的荒漠树种，以减少管护成本和灌溉用水量，改善防护绿地群落树种组成，增强防护绿地的稳定性，同时也可形成植被的区域地方特色景观。

5.4改造不稳定防护绿地根据防护绿地系统稳定性评价结果，有3种配置类型绿地为不稳定绿地：寒地苹果绿地、寒地苹果与紫穗槐混交绿地、黄果山楂与紫穗槐混交绿地。

对于寒地苹果绿地，可采取两种方式进行改造：一是改地适树，即进行树穴换土，移去树穴内的砾质戈壁土，回填进富含有机质的土壤，栽种对极端环境耐受稍差但防护效益佳的树种，以发挥其最佳防护效益；二是适地适树，选用柽柳、梭梭、沙拐枣等荒漠乡土树种，采用免灌或少灌造林技术营造低成本生态防护林。

对于寒地苹果与紫穗槐混交绿地和黄果山楂与紫穗槐混交绿地，可去除生长不良或保存率较低的寒地苹果和黄果山楂，重新栽种其他乔木树种，为保证林下灌木有充足的光照，首选窄冠幅树种。通过本项目其他专题的研究结果，新疆杨和紫穗槐行间混交是一种稳定的混交方式，乔灌行间混交形成复层结构，能有效聚集凋落物，同时由于紫穗槐的加入，极大地提高了凋落叶的分解速率，加快林地养分循环。

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