北京海淀区道路绿地生长季地表覆盖特征研究*

刘兴明　王　成　郄光发　张　喆　张　依　贾益豪　贾雨龙

1　国家林业局城市森林研究中心　北京　100091　2　中国林业科学研究院林业研究所　国家林业局森林培育重点实验室　北京　100091



北京海淀区道路绿地生长季地表覆盖特征研究*

刘兴明1,2王成1,2郄光发1,2张喆1,2张依1,2贾益豪1,2贾雨龙1,2

1国家林业局城市森林研究中心北京1000912中国林业科学研究院林业研究所国家林业局森林培育重点实验室北京100091

文章以北京市海淀区道路绿地作为研究对象，使用分层抽样的方法选出37条道路作为道路样本进行实地调查，分析了生长季植物配置、地表覆盖及影响要素，初步得到以下结论：1)海淀区道路绿地的植物配置以复合结构为主，两层以上配置方式绿地面积比例超过绿地总面积的80%，乔木+灌木的配置模式比较常见。草坪是不同类型道路绿地覆盖材料中的主要类型，其中草本花卉在复合地表覆盖道路绿地中也较为常见；2)海淀区道路绿地在生长季的灌草及地表覆盖率分别为80.89%和55.29%，但有近45%的道路绿地是裸土的；3)灌草覆盖率超过80%的绿地单元数量占绿地单元总数的47.37%，超过60%的绿地单元数量占绿地单元总数的63.74%，而地表覆盖率超过80%的绿地单元数量仅占绿地单元总数的9.36%，超过60%的绿地单元数量占绿地单元总数的20.47%；4)五环以外道路绿地地表覆盖状况最好，二环到四环随距离中心城区的距离增加而逐渐变差。行道树绿地的灌草及地表覆盖率最低，地表覆盖材料单一，而街头绿地裸土灌丛率最高。总体来看，海淀区道路绿地的地上植物配置主要是增加了灌草覆盖率，而地表土壤裸露状况没有得到明显改善。多数道路绿地存在“头上有绿荫，脚下有裸土”的问题。文章最后分析了造成海淀区道路绿地地表土壤裸露的原因，以及绿地管理存在的问题，并提出了生态养护等改进意见。

道路绿地，地表裸露，灌草覆盖率，地表覆盖率，生态养护

大量研究表明，城市绿地有较强的滞尘能力，也是治理城市扬尘特别是二次扬尘的根本措施之一[1-3]。近年来，北京城市绿化建设的步伐不断加快，至2015年底，北京森林覆盖率达到41.0%，城市绿化覆盖率46.2%，绿化面积空间已经达到了一个很高的水平。然而，与之相关的扬尘污染、雨洪调控等问题却依然困扰着城市。除了污染源的原因，也与城市园林、城市森林质量不高，以及设计和管理方面存在的诸多弊端有关[4-6]。在我国的很多城市中，多用农田园艺的管理方式来管理城市绿地的地表，定期清理枯枝落叶和杂草，“落叶不归根”的现象非常普遍，不仅影响树木的健康生长，看似“洁净”的绿地也极大地削减了其降尘、储水、渗水、调洪等生态功能[7]。道路作为城区车辆、人口流动的通道，其空气流动性强，是空气颗粒物污染的重灾区。因此，了解城市道路绿地地表土壤裸露状况，可以为制定科学的管理措施，培育景观优美、功能高效、健康的道路绿地提供参考。

1　材料与方法

1.1 研究区概况

海淀区是北京市下辖的十六区县之一，地处N39°53′～40°09′，E116°03′～116°23′，坐落于北京市城区西北部。海淀区季节特征显著，属于典型的温带湿润性季风气候。春季干旱多风，夏季炎热湿润，秋季凉爽宜人，冬季寒冷干燥。

1.2 调查方法

本次调查研究采用随机分层抽样调查方法，按照道路所处区域位置，选取37个路段。基于北京市的气候特点与植物生长特性，在8月开展调查。调查指标包括：

1) 灌草覆盖率。绿地中50 cm以下的灌木、草本、花卉等投影面积与地表覆盖物总面积之和与绿地面积的比值(%)。

2) 地表覆盖率。绿地中覆盖于地表的草本、枯枝落叶、有机薄膜、无纺布等地表覆盖物的总面积与绿地面积的比值(%)。

3) 裸土灌草率。灌草覆盖率与地表覆盖率的差值，反应绿地近地表空间有覆盖但土壤处于裸露状态的面积的比值(%)。

4) 地表覆盖类型。指地表覆盖的方式，包括草坪、杂草、枯枝落叶等。

5) 植物配置类型。指绿地植物配置方式，包括乔木、灌木、宿根花卉等。

1.3 道路绿地的植物配置和地表覆盖分类

道路绿地植物配置分为3大类10中类26小类(表1)，道路地表覆盖划分为2类11小类(表2)。

2　结果与分析

2.1 道路绿地植物配置构成

城市道路绿地中植物趋于多层次种植，三层及以上配置方式绿地面积占50%以上，两层以上配置方式绿地面积比例则超过绿地总面积的80%(图1)；从不同层次植物配置模式来看，单一层次以乔木种植层为主，占单层配置绿地总面积的64%，其次为灌木，而草本比例不足10%(图2)；在两层植物配置模式中，乔木+灌木面积比例高达80%，而由乔木或灌木构成的两层植物配置所占比例较小(图3)；在三层及以上配置模式中，以乔灌草多层次种植为主(图4)。

2.2 道路绿地地表覆盖方式构成

道路绿地的地表以复合覆盖模式为主，所占比例超过70%，是单一覆盖面积比例的2倍多。单一覆盖以草坪为主，占覆盖面积的60%，而枯枝落叶、野草覆盖比例较小，分别为30%和10%。复合覆盖模式以草本花卉+草坪(33%)、草坪+枯枝落叶(29%)、地被植物/藤本植物+枯枝落叶(20%)为主。草坪是绿地覆盖材料中的主要类型，而草本花卉在复合地表覆盖中也较为常见。

表1　城市道路绿地植物配置分类及组成

注：因城市道路绿地中较大比例的绿地仅为草坪覆盖，因此在单一配置层次中加入草坪，而在两层和三层及以上的配置层次中草坪则不计入植物配置。

表2　城市道路绿地地表覆盖分类及组成

图1　不同植物种植层次绿地面积构成

图2　单一层次配置模式中不同植物材料绿地面积构成

图3　两层植物配置中不同植物组成绿地面积构成

图4　三层及以上植物配置中不同植物组成绿地面积构成

2.3 不同植物配置方式道路绿地地表覆盖的差异

北京市海淀区道路绿地生长季的平均灌草及地表覆盖率分别为80.89%和55.29%，而平均裸土灌草率约为25%，但植物配置层次对城市道路绿地的地表覆盖有着显著的影响。由图5可以看出，三层及以上的植物配置在灌草覆盖率和地表覆盖率中优势显著，单一层次的植物配置最差。

灌木配置在单一配置方式中灌草覆盖率最高，而其地表覆盖率反而最低，裸土灌草率超过30%(图6)，说明灌木对灌草覆盖率贡献较大，但其自身并不能直接覆盖地表，单一的乔木配置覆盖效果也不理想，而草本则地表覆盖效果较好。因此，单纯的灌木或乔木道路绿化模式中地表裸露较多。

图5　不同配置层次绿地地表覆盖状况

图6　单一层次植物配置模式绿地地表覆盖状况

两层植物配置中，灌草覆盖率、地表覆盖率和裸土灌草率的变化趋势一致。其中乔木+灌木的配置方式中灌草覆盖率和地表覆盖率均最高，而灌木+灌木的配置方式中灌草覆盖率和地表覆盖率均最低(图7)。这是由于乔木+灌木绿地一般处于道路外侧，枯枝落叶以及草本地被容易保留下来，而灌木+灌木多处于道路内侧，人为管理强度大，造成大面积裸地。

图7　两层植物配置模式绿地地表覆盖状况

图8　三层及以上植物配置模式绿地地表覆盖状况

三层及以上配置模式中，除乔木+乔木+灌木的灌草覆盖率及地表覆盖率略低外，其他3种配置方式的差异不显著(图8)。这是因为在4种种植组合方式中，乔木+乔木+灌木地表覆盖的效果及枯枝落叶量均不占优势；而以灌木为主的配置中枯枝落叶量小，使得裸土灌草率增大。总之，三层及以上的复合种植的绿地地表覆盖效果均较好，因为这种配置方式多应用于面积较大的绿地单元，主要分两类：一类是在自然式配置，植物长势良好，枯枝落叶多；另一类是规则式配置，通常会铺设质量较好的大草坪。

无论植物配置层次如何，其地表裸土面积的比重都在20%～35%，地上植物配置只是增加了灌草覆盖率，而对地表土壤覆盖却没有太大影响。这表明地表覆盖与地上植物枯枝落叶量的来源是否丰富没有太大关系，而主要是受人为管理方式的影响，人为的清扫落叶是造成地表裸露的主要原因。

2.4 不同地表覆盖方式道路绿地地表覆盖

北京道路绿地的地表覆盖物以植生性覆盖物(草坪、野草、草花)和有机覆盖物为主(枯枝落叶)，以无机覆盖物(石子、无纺布)为辅。因植物配置、养护管理的不同，绿地地表覆盖方式可以分为单一覆盖(一种覆盖物覆盖)和复合覆盖(两种及两种以上覆盖物覆盖)。复合覆盖绿地的灌草及地表覆盖率均高于单一覆盖绿地(图9)。

图9　不同覆盖层次绿地地表覆盖状况

由图10可知，在单一覆盖模式中，绿地灌草覆盖率为草坪>野草>枯枝落叶，呈阶梯性递减，而地表覆盖率为草坪>枯枝落叶>野草，但差异略小。应用草坪覆盖的绿地单元通常是城市绿化的重点路段，会定期更换草皮，且草坪可以直接覆盖地表，大大提高其地表覆盖质量。而野草覆盖的绿地单元处于绿地管理盲区，由于每年的清理管护，造成这些绿地单元中存在大量裸地。枯枝落叶覆盖的绿地没有植生性覆盖物，仅依靠乔灌木凋落物覆盖地表具有不稳定性，质量不佳。

图10　单一覆盖模式中不同覆盖材质绿地地表覆盖状况

复合覆盖是地表覆盖的主要类型，不同覆盖材料直接影响地表覆盖质量。草坪和枯枝落叶可直接覆盖于地表，降低裸土灌草率；而草本花卉+枯枝落叶的灌草覆盖率在几种覆盖方式中最低，且其地表覆盖率也处于较低水平(图11)。这是因为草本花卉并不能直接覆盖地表，且生长季高强度农田式的人工管护，造成大量裸地。地被植物/藤本植物+枯枝落叶的覆盖方式裸土灌草率最高，因为多数地被植物或藤本植物冠幅较大，但不能直接覆盖于地表，导致地表裸露。

图11　复合覆盖模式中不同覆盖材质绿地地表覆盖状况E1=草坪+枯枝落叶；E2=野草+枯枝落；E3=草本花卉+草坪/野草；E4=草本花卉+枯枝落叶；E5=地被植物/藤本植物+枯枝落叶；E6=无纺布/地膜+其他

2.5 道路绿地地表覆盖特征影响因素

北京城市是以紫禁城为中心按照环路向外圈层式扩展的，越向外围道路绿地建设的年代越近，因此道路距城市中心区的距离对道路绿地的地表覆盖质量有一定影响。由图12可以看出，不同区域道路绿地的灌草覆盖率与地表覆盖率的差异趋于一致，反应出五环以外地表覆盖质量最好，从二环到五环依次变差。从实际调查来看，五环以外的绿地主要有以草坪覆盖为主的人工绿地和多层次植物配置的纯自然式道路绿地两种类型。其共同特点是绿地面积大，破碎化程度低，植物长势好，并采用多层次复合种植模式。而二环到五环间属于城市建成区，多为人工绿地，频繁的农田式管护方式造成自然植被很难发展起来，土壤经常被翻动裸露。表现出这种五环外围好于内部城区的特点，也说明城区绿地管理上存在一些问题。虽然城区绿化时间长，但忽视绿地的生态化管理，修剪造型、更换地被等视觉景观管护活动频繁，对土壤保育重视不够，采取的农田园艺式管理对地表覆盖是不利的。

图12　不同区域道路绿地地表覆盖状况

城市道路绿地中，由于处于不同位置的绿地在植物配置、管护方式等都存在差异，造成地表覆盖状况有所不同。调查发现，街头绿地、路边绿带和中心隔离绿带的灌草覆盖率都比较高，均在80%以上，而行道树绿地则最低，不足10%；地表覆盖率同样表现为行道树绿地最低，而其他3个位置的绿地差异不显著；裸土灌草率与灌草覆盖率表现一致(图13)。街头绿地、道路中心隔离带多用草花、绿篱、乔木，植物配置层次单一，虽然增加了灌草覆盖率，但由于多年来延续的对草花、绿篱下清除枯枝落叶，致使地表不能得到有效覆盖，地表裸露，街头绿地裸土灌草率高。

图13　不同位置道路绿地地表覆盖状况

行道树是城市道路绿地中较为特殊的一种类型，表现为绿地单元小，覆盖类型单一，仅为透水砖或石子。其土壤紧实度高，透水性和保水性都相对较差，不利于植物生长，即使有野草生长也在后期管理过程中被清理。

3　结论与讨论

3.1 结论

1) 目前，海淀区道路绿地的植物配置以多层次复合结构为主，占51%，两层配置次之，兼有少量单层配置。从植物应用来看，乔木+灌木的配置模式比较常见。

2) 道路绿地的地表有超过70%为多层次覆盖模式。草坪是主要覆盖材料，草本花卉在复合地表覆盖道路绿地中也较为常见。

3) 北京市海淀区道路绿地生长季灌草及地表覆盖率分别为80.89%和55.29%，有近45%的道路绿地是裸土的。这表明地上植物配置只是增加了灌草覆盖率，而地表土壤裸露状况没有得到明显改善。地表覆盖与地上植物枯枝落叶量的来源是否丰富没有太大关系，而主要是受人为管理方式的影响，人为的清扫落叶是造成地表裸露的主要原因。

4) 灌草覆盖率超过80%的绿地单元数量占绿地单元总数的47.37%，超过60%的绿地单元数量占绿地单元总数的63.74%；而地表覆盖率超过80%的绿地单元数量仅占绿地单元总数的9.36%，超过60%的绿地单元数量占绿地单元总数的20.47%。这表明多数道路绿地存在“头上有绿荫，脚下有裸土”的问题。

5) 不同区位和道路不同断面的地表覆盖状况亦有较大差异。五环以外地表覆盖状况最好，二环到四环随距离中心城区的距离增加而逐渐变差。行道树绿地的灌草及地表覆盖率最低，地表覆盖材料单一，而街头绿地裸土灌丛率最高，中心隔离带和路边绿地地表覆盖状况差异不显著。

3.2 问题与讨论

1) 绿地植物更新频繁。在春季的绿地管理工作中，树木移植、草本花卉栽植的情况十分常见，这种管理方式不但影响树木生长，耗费大量人力物力，同时还会易引起扬尘，以及加重植源性污染[8-10]。

2) 绿地管理人工化。在目前的绿地管理工作中，通常将枯枝落叶等同于生活垃圾进行清理。这种管理方式降低了绿地的灌草及地表覆盖率，人为破坏了自然生态循环过程。

3) 植物配置方式和植物材料有提升和改善的空间。在目前的城市道路绿地植物配置方式中， 39.06%的绿地中有以大叶黄杨或小叶黄杨为植物材料的绿篱或黄杨球的配置，这两种植物在北京的气候环境中均需要额外的养护措施才能越冬，增加了养护成本，且这种配置的绿地虽灌草覆盖率较高，但地表覆盖率比较低。

4) 地表覆盖物类型单一。目前的绿地地表多用草坪和枯枝落叶覆盖，草坪的养护涉及大量人力及资源，造成浪费；而枯枝落叶覆盖质量差，且覆盖情况不稳定。建议在今后的绿地管理工作中应加强对地表覆盖物的管理，推广使用有机覆盖物[11-13]，改善绿地土壤状况，使绿地更好地发挥蓄水、滞尘、促进植物生长等多种功能。

[1]郭伟,申屠雅瑾,郑述强,等.城市绿地滞尘作用机理和规律的研究进展[J].生态环境学报,2010,19(6):1465-1470.

[2]王晓磊,王成,古琳,等.春季典型天气下城市街头绿地内大气颗粒物浓度变化特征[J].生态学杂志,2014,33(11):2889-2896.

[3]王晓磊,王成.城市森林调控空气颗粒物功能研究进展[J].生态学报,2014,34(8):1910-1921.

[4]王成,王军,刘军朝,等.北京平原绿化建设的差距/建设思路与战略布局[J].中国城市林业,2013,11(6):4-7.

[5]王成.北京平原区造林增绿的战略思考[J].中国城市林业,2012,10(1):7-11.

[6]孙淑萍,古润泽,张晶.北京城区不同绿化覆盖率和绿地类型与空气中可吸入颗粒物(PM10)[J].中国园林,2004,20(3):77-79.

[7]王成.中国城市生态环境共同体与城市森林建设策略[J].中国城市林业,2016,14(1):1-7.

[8]王成.城市森林建设中的植源性污染[J].生态学杂志,2003(3):32-37.

[9]郄光发,杨颖,王成,等.软质与硬质地表对树木花粉日飘散变化的影响[J].生态学报,2010,15:3974-3981.

[10]于丽胖,郄光发,王成.夏季城市两种道路绿化类型空气颗粒物浓度的变化对比研究[J].中国城市林业,2009,7(3):55-57.

[11]王成,郄光发,彭镇华.有机地表覆盖物在城市林业建设中的应用价值[J].应用生态学报,2005,16(11):2213-2217.

[12]顾兵,吕子文,梁晶,等.绿化植物废弃物覆盖对上海城市林地土壤肥力的影响[J].林业科学,2010,46(3):9-15.

[13]于鑫,孙向阳,徐佳,等.北京市园林绿化废弃物现状调查及再利用对策探讨[J].山东林业科技,2009,39(4):5-7.

Characteristics of Surface Mulching of Road Green Space in Growing Seasons in Haidian District, Beijing

Liu Xingming1,2Wang Cheng1,2Qie Guangfa1,2Zhang Zhe1,2Zhang Yi1,2Jia Yihao1,2Jia Yulong1,2

(1.Research Center of Urban Forest, State Forestry Administration, Beijing 100091, China;2.Research Institute of Forestry of CAF, State Key Laboratory of Tree Genetics and Breeding, Beijing 100091, China)

This research used stratified sampling methods to investigate 37 road as samples for the study of road green spaces in Haidian District, Beijing. The results were primarily concluded after the analysis on the plant configuration in growing seasons, soil surface mulching and influential factors, and showed: 1) Composite structures, especially arbors + shrubs pattern, were dominant configuration form of road green space in Haidian, while the configuration with two or more layers took up over 80%. The lawns and herbaceous flowers were main cover materials in different green lands; 2) In growing seasons, the coverage of shrubs and herbs was 80.89%, and the coverage of mulching was 55.29%, but bare soil was almost 45% in area; 3) 47.37% of green lands was green units with the coverage of shrubs and herbs at over 80%, while the green units with the coverage of mulching at over 80% took up 9.36% of green lands, and 20.47% of green lands was covered with mulching which coverage was over 60%; 4) The best mulching grounds were located outside of the 5th ring road, and got worse with distance increased from city center in the area of 2th to 4th ring road. The lowest coverage of shrubs and herbs with single mulching materials was roadside greenbelt, and the highest coverage rate of shrubs and herbs without mulching was street greenbelts. In general, the increasing coverage with shrubs and herbs was the main plant configuration of road greenbelts in Haidian District, and however, the situation has not been improve for the bare soil substantially in most road greenbelts. Finally, this paper analyzed the causes of exposed surface soil in road green lands as well as problems from greenbelts management, and then came up with the suggestions such as improvement of ecological maintenance. the ecological maintenance and improvements were put forward.

road green space, bare soil, coverage of shrubs and herbs, coverage rate of mulching, ecological maintenance

2016-05-23

林业公益性行业科研专项经费项目“森林对PM2.5等颗粒物的调控功能与技术研究”(项目编号：201304301)

刘兴明(1989-)，女，硕士，研究方向为城市森林与景观规划设计。E-mail：842422146@qq.com

王成(1967-)，男，研究员，博士生导师，主要从事城市森林与城市生态方面的研究工作。E-mail：wch8361@163.com

10.3969/j.issn.1672-4925.2016.04.005