基于i-Tree模型的贵阳市行道树组成与生态服务功能研究

包峻州，周长威

(贵州大学生命科学学院，贵州 贵阳 550025)

行道树在城市中都有着重要作用，对美化城市环境、防污除尘、净化空气、减少噪音、增进居民身心健康有着十分重要的意义[1]。环境良好的城市，行道树一般占到城市树木总数10%～15%。[2]每条街行道树总会因为这样或那样的关系，而有一些细微或巨大的差别[3]。行道树也反映出该城市的文化内涵[4]。

北美洲的诸多国家率先开展了对城市行道树树种的种植选择、布局、生态效益以及美学方面的探索研究[5]。城市森林效益的研究方法由原来的传统计算方法发展到现在的计算机模型测算法[6]。中国在行道树方面的研究进展较为缓慢，近年来虽然关于城市行道树的研究有不少报道，但一般仅涉及树种调查、结构特征分析[7]、规划与设计[8]及种植与养护管理等方面[9]。杭州行道树树种比较单调，数量较少，分布零星，难以形成“一街一主要物种”“一街一特色树种”的道路绿化景观规划[10]。合肥市小径阶行道树占很大的比例，行道树集中在少数几个树种[11]。青岛市南区行道树结构方面相对合理，有利于结构稳定性的维持，也提高了景观丰富度[2]。衡水市旧城区街道绿地少，绿化规模小，行道树所见大树很少，小树很多[12]。

i-Tree模型在国际上尤其是北美国家的城市绿地研究中得到了广泛的应用[13]，如美国、加拿大、墨西哥、波多黎各等诸多国家，另外在南美洲和欧洲也逐渐有许多国家开始利用该模型对城市的绿地进行了详细的效益分析。i-Tree模型研发之后在国内的推广尚少[14]，但其在诸多方面具有明显优势[15]，目前国内介绍应用和使用这个模型的仅有合肥、青岛、沈阳等少数城市。

1 研究区概况

贵阳市是贵州省的省会，位于贵州省中部，地处106°07′—107°17′ E，26°11′—26°55′ N，总面积8 034 km2，常住人口486.2万人。贵阳市海拔高度在1 100 m左右，年平均气温为15.3 ℃[15]。常见的用材树种有马尾松、杉木、柏树、侧柏和各种栎树等，珍稀树种有青岩油杉、南方铁杉、云贵鹅耳枥等数十种。

2 研究方法

2.1 道路样地选取

根据i-Tree模型运用的要求，选取研究区总街道数量的3%～6%作为研究调查的样段。调查的范围可分为3个部分，即代表贵阳市新城区的观山湖区；代表贵阳市老城区的南明区和云岩区；代表贵阳市郊区的花溪区部分地段。

2.2 行道树的调查方法

实地调查时通过地图进行实时定位，对所每一选样段记录其道路名称，对行道树记录该路段的树种名称、利用胸径尺测量物种胸径。

3 结果与分析

3.1 三城区行道树数量比较分析

经调查可知，花溪区研究区行道树的总量为7 997株，平均每段街道有行道树333株；新城区行道树的总量为42 321株，平均每段街道有行道树498株；老城区行道树的总量为27 787株，平均每段街道有行道树250株。可见新城区在行道树的布局上更加的合理。

3.2 三城区行道树物种组成

经调查，郊区部分调查区有树种17种，新城区调查区有行道树24种，老城区有行道树18种，各调查区各树种比例见图1。

a郊区

b新城区

c老城区

由图1可知，香樟在郊区行道树中占47%，但除了香樟以外的树种在数量上差距不大，而且数量也不在少数，可见花溪区的行道树虽然在丰富度上并不明显，其行道树的种植、配置良好。

由图1可知，新城区的行道树整体比较均匀，数量比最高的是香樟占27%，其他的行道树的树种数量也没有绝对的劣势，可见新城区的行道树树种丰富，其行道树的种植、配置好。同时新城区在进行城市规划时对各方面进行综合考虑。

老城区的行道树树种在数量上的差距明显，香樟和二球悬铃木的数量比就高达83%，其他的行道树树种的数量很少，其行道树的种植、配置较差。

用规章管人管事 用制度治散治慢（鲍建平） ................................................................................................. 2-17

3.3 行道树相对年龄

相对年龄主要是从行道树的径级上进行的，通过行道树径级的大小来划分行道树的相对年龄的大小。

由表1可知，行道树径级处于10～20 cm的数量是最多的，20～40 cm的行道树也有一定的比例，而且在调查范围内的街道中有径级处于40～50 cm的行道树。

由表2可知，新城区的行道树径级处于10～20 cm的数量是最多的，但是只有极少数是处于30～40 cm，同时还有一定比例的行道树处于0～10 cm径级的范围，40 cm以上的行道树在调查区内未见一株，也许是调查范围不够大的原因。

表1 郊区前10种行道树不同径阶相对年龄组成 %

表2 新城区前10种行道树不同径阶相对年龄组成 %

表3 老城区行道树不同径阶相对年龄组成 %

如表3，老城区的行道树有一大部分径级处于20～30 cm，也还有一定比例的行道树处于30～40 cm，同时在调查范围有径级处于60～70 cm的大树。

作为新城区，其行道树的树种相较于老城区和郊区来说较为丰富，但是由于是新开发的城区，其行道树的径级普遍较小。而作为老城区，因为规划的较早的缘故，其行道树树种的单调情况早已定格，改变的难度大。但是新城区的行道树因有整体规划的原因，其行道树的布局较为合理。

3.4 三城区行道树重要值

重要值是在计算、评估物种多样性时的重要指标，以综合数值表示植物物种在群落中的相对重要性。

表4 郊区行道树重要值

花溪区的行道树只香樟和二球悬铃木两种的重要值相加就达64.9%，其他15种行道树的重要值只有相当少的一部分，可见其他的行道树的数量只占少数(表4)。

表5 新城区行道树重要值

由表5可知，新城区其重要值最高的是香樟，占新城区的21.72%，其他的行道树的比例也不低，可见新城区的行道树的规划在种植、配置上较为均匀。

表6 老城区行道树重要值

由表6可知，老城区的行道树只香樟和二球悬铃木相加就占了86.52%，其他的16种行道树才占13.48%，可见老城区的行道树在规划上更加的不合理。

综合3个城区的重要值，可以很明显的看出老城区和郊区的行道树的重要值集中在少数几种上，而新城区的重要值分散到新城区的各个物种上，从侧面上可以反映新城区的行道树树种分布的相对均匀，而老城区和郊区在行道树树种的分布上就不如新城区那样均匀。

3.5 三城区行道树年雨水效益比较

图2 贵阳市各研究区年雨水效益

从研究范围的所选街道的数量来说，花溪区的最少，老城区的最多；从行道树的数量上来说，新城区的最多，花溪区的最少。但由图2可知，老城区的年截留雨水的量为147 550 m3，是最多的，而新城区的年截留雨水量为144 842 m3，与老城区的总量也相差不多，但是从行道树的数量上来看，新城区是老城区的一倍有余，但是截留雨水的总量非常的接近，可见在截留雨水方面，径级大的行道树更有优势。从年总效益方面看，老城区的也是最多的，可见在效益方面还是径级大的有优势。由图3可知，老城区的行道树的效益为8.7美元·株-1，新城区的行道树的效益为5.61美元·株-1，花溪区的行道树的效益为7.19美元·株-1，很鲜明地显示了径级大的行道树在截留雨水上有更大的优势。

3.6 三城区行道树节约能源效益比较

图3 贵阳市各研究区年能源效益比较

由图4可知，老城区的径级的平均值远远高于新城区，花溪区的平均径级也高于新城区。可见新城区的行道树因为规划的原因其树龄普遍低于老城区和花溪区。

3.7 三城区行道树空气质量效益比较

经调查，老城区的沉降总效益为11 201美元，避免总效益为23 213美元，空气总效益为34 336美元；新城区的沉降总效益为11 468美元，避免总效益为20 764美元，空气总效益为31 735美元；花溪区的沉降总效益为2 701美元，避免总效益为5 493美元，空气总效益为8 050美元。很明显的老城区的总效益高于新城区和花溪区，而新城区的单株效益远低于新城区。

3.8 三城区行道树CO2效益比较

图4 贵阳市各研究区CO2效益比较

图5 贵阳市各研究区CO2储存效益比较

由图4、图5可知，老城区在储存CO2上相较于其他各城区有巨大的优势，综合考虑之下，得出径阶大的行道树的生态效益远远高于径阶小的行道树。

4 结论

4.1 从结构数量上来看

南明区和云岩区的径级较大，可能是由于是老城区的原因，使得树龄大的树比比皆是。但是很显然南明区和云岩区的物种丰富度确相当的少，两个区加起来的面积比观山湖的少不少，但是两个区的物种数量加起来都没有观山湖区的多，才和只调查了一部分区域的花溪区相近。观山湖区的树种较为丰富，而且总量也远超南明区和云岩区，老城区的街道相当的单一，甚至于没有行道树的街道占到了通过软件筛选的街道的一半，这就造成了老城区的一些街道的隔音效果，净化效果相当的差。而作为对照的花溪区恰好位于两者之间。老城区的行道树单调，数量少，街道没有特色。新城区的行道树丰富度较老城区多，而且新城区的行道树的分布较均匀。

4.2 从道路属性看

因为观山湖区是正在大力开发的新城区，所以观山湖区的道路普遍都较宽大，而且中间大多都有绿化隔离带，让来往的车辆能够更好地驾驶，不用担心一个突然的远光灯刺激眼睛。同时绿化隔离带还能增加隔音效果，让街道附近的居民有一个更好的居住环境。通过统计得到观山湖区的两板三带式和三板四带式的街道的比例是最高的，可见新城区的规划较老城区和花溪区有很大的进步。

4.3 从效益上看

南明区和云岩区的行道树的径级普遍大于观山湖区花溪区，老城区的底蕴一览无余，因为径级较大所以南明区和云岩区单株的效益普遍高于观山湖区和花溪区，但是南明区和云岩区的行道树的数量较少，所以整体的效益也不算高。

4.4 从美学的基础上看

老城区虽然单株的径级较大，但是老城区的问题也很明显，就是单调。因为在对老城区进行调查时发现老城区很多的街道是没有行道树的，这就使得老城区的美感就显得不足了。同时在有行道树的街道也有很明显的特点，就是经过很多的街道，总感觉景色一成不变，没什么新颖的变化。除了看看径级较大的树之外就是感受茂密树冠带来的清凉。花溪区的特点也和老城区相差不多，只是花溪的物种要稍多一点，但是其径级也没有老城区的那么大的明显。但是观山湖区与其不同，虽然它的径级大，但树种多，很多条街道的行道树都是采用间种的模式进行种植的，不容易让人产生视觉疲劳。