杭州市老城区道路行道树调查分析

楼晋盼,金亚璐,包志毅

(浙江农林大学 风景园林与建筑学院,浙江 杭州 311300)

城市树木被赋予了一座城市的品格,如北京高大古朴的国槐[1],上海冰清玉洁的白玉兰[2],重庆坚韧不拔的黄葛树,杭州千年不朽的香樟树,还有厦门凤凰花开的路口,可见树木在城市中的地位已经是难以替换的生态要素。由于城市地表硬化程度高,树木的立地环境非常差,根系生长空间较小,使生长或多或少的受到抑制,造成大量树种长得并不理想,加之周围建筑物带来的光污染、生活垃圾污染、汽车泄露物污染、行人践踏以及人为的砍截破坏都加剧了对树木生长的干扰,制约着树木的健康生长,因故在城市里总能看到很多生长不良的树木,有的树形不完整,缺枝断头,有的过早萧条,出现干枝干梢,有的树体衰弱,出现严重的病虫害等。面对城市特殊生境和立地条件,必须思考解决之道。一方面因地选树,筛选抗逆性强的树种,种植适应区域环境的行道树种[1];另一方面因树适地,通过改造生境为树木营造适生的立地条件,积累经验,养护管理好现存行道树。在此之前,还须对研究区域的行道树现状进行多方面调查,用各类相关软件辅助完成对整个城市行道树现状的评估分析。

1 材料与方法

1.1 资料来源

2021 年4—5 月,根据上城区道路交通规划图[3]和下城区道路交通规划图[4],对研究范围内的各级道路进行初步筛选。在此基础上,于2021年6—7 月对杭州老城区内全部一、二级道路及部分重要支路共计65 条道路的行道树进行每木调查。

1.2 研究方法

调查采用电子地图、米尺、胸径尺采集,并录入每木信息,具体为道路名称、树种名称、树木胸径、树木高度、树木冠幅、道路起伏、树木的种植形式、路段宽度和路段长度等。通过智能手机登录www.itreetools.org 网站进行行道树点位坐标拾取及上述信息的录入,并在收集整理后导入ArcGIS10.4 软件中,最终形成杭州市老城区行道树地理信息图集如图 3 所示。此外,使用ArcGIS10.4 软件对65 条道路的长度、绿化覆盖率进行计算,并整理成道路概况。

本研究采用i-Tree V6.1.36 版本中的i-Tree Streets (V5.1.7 版本) 模块分析系统,根据杭州市老城区实际情况定义效益成本基础参数数据[5-8],整理实测数据,添加物种代码,建立杭州市老城区行道树树种普查数据库 (Access2007 数据库格式),最后将数据表导入到i-Tree Streets 模块中,对树种结构、行道树健康状况、行道树林冠覆盖面积、行道树重要值与替换值及行道树的美学价值等5 个方面的行道树现状进行分析评估,并以经济价值量化后换算成人民币 (1 美元兑换6.542 3 元人民币) 的分析结果形式展示。

2 结果与分析

2.1 老城区道路

2.1.1 道路改造历史及概况

杭州在1949 年5 月后,经过多轮行政区划调整,城市发展空间不断扩张,城市空间格局不断变化和完善[9]。1957 年,中城区并入上城区和下城区,自此形成了杭州老城区的基本范围[9]。1973年,城市交通问题日益凸显,杭州市在新一轮的城市总体规划中开始关注道路绿化,完整的城市路网逐渐形成,并有了专门的林荫道规划[9]。作为杭州最为古老的两大城区上城区和下城区,始终拥有着杭州最高的人口密度和最复杂的路网系统。本文以2020 年杭州市行政区划为依据,将上城区和下城区 (下文均以老城区指代) 划定为研究范围,总面积约为55 km2。

杭州市老城区道路建设可追溯到1912 年,拆除了西侧城墙,修建环湖公路;1914 年,老城区开始在拆除旧城墙、建筑新路的同时,在湖滨路等道路旁种植道路行道树;1916 年8 月孙中山到杭,勉励浙江努力修筑道路,这一年杭州市的迎紫路建成,新中国成立后更名为解放路。老城区经历拆城筑路,公路始兴,使 “西湖搬进城”,形成了 “城湖一体” 的新格局,确立了 “风景都市” 的城市定位。至1973 年,城市交通问题日益凸显,杭州市在城市总体规划过程中开始关注道路绿化,完整的城市路网逐渐形成,并有了专门的林荫道规划。目前,杭州正经历着城市化快速发展的阶段,随着富阳、临安的撤市设区,杭州市区范围得到进一步扩展,正在通过进行杭州林荫道系统规划,构建体现城市历史文脉的宜人公共空间环境,将林荫道作为展现杭州历史底蕴的重要窗口。

研究区65 条道路,总长157.35 km,最长的为之江路 (9.40 km),其次是东新路 (7.60 km),各道路平均长度2.42 km。道路路幅最宽的道路为中河中路(62.42 m),其次为中河北路 (42.22 m)和西湖大道(53.09 m),各道路平均路幅31.89 m。道路总面积最高的道路为东新路,其次为之江路和石桥路,各道路平均面积77 212 m2(表1)。

表1 研究区的道路概况

2.1.2 特色道路新旧对比

老城区范围内的主要特色道路有湖滨路、解放路、之江路和延安路,追溯其建造过程,可对老城区道路建设历史加深认识。从图1～4 可见,这些道路在百年前就已经开始种植行道树。如湖滨路种植了香樟,解放路种植了二球悬铃木,这些树木经历了漫长的历史变迁,如今仍作为城市的 “守卫者” 屹立挺拔。

图1 湖滨路的变化

图2 解放路的变化

图3 之江路的变化

图4 延安路的变化

湖滨路。原为西湖边上的杭州西城墙,1912年拆墙筑路后,沿西湖向北连通圣塘路,因相邻西湖,故称为湖滨路。湖滨路南边连通解放路,且与南山路一同构成环西湖大道,沿湖一带为步行街,行道树主要为二球悬铃木,以延续北山街的道路景观。其历史变迁见表2。

表2 湖滨路的历史变迁

南山路。南山路的北端连接解放路,路面宽阔,沿湖一侧有十余个景点,周边还有学校、美术馆、名人故居等,增添了浓厚的文化艺术气息。于长桥公园转折,至杨公堤接虎跑路,因为西湖南部的山都被统称为南山,而南山路环湖傍南山而行,所以被称为南山路,长约2 500 m。南山路的道路行道树种类较为单一,以二球悬铃木为主,但其生长旺盛,冠大荫浓,与周边景色相得益彰,是西湖边不可或缺的林荫道路。其历史变迁见表3。

表3 南山路的历史变迁

解放路。解放路只是旧时的杭州繁多街坊间的小通道,1949 年5 月杭州解放后,经过多次整修道路路面,解放路才逐渐发展为杭州主要商业街之一。其历史变迁见表4。

表4 解放路的历史变迁

之江路。之江路全长18.5 km,在之江路边有2 株生长800 a 仍冠大荫浓的古樟树相倚而立。之江路的走向沿着之江 (钱塘江) 曲曲折折,所以道路名取自 “之江” 而得名。其历史变迁见表5。

表5 之江路的历史变迁

延安路。延安路连接上城区和下城区,长度超过3 500 m,原有是一条小路,南端连接延龄门,所以称为延龄门大街,新中国成立后改名为延安路。其历史变迁见表6。

表6 延安路历史变迁

2.2 老城区行道树

本研究共调查到65 条道路的18 251 棵行道树,隶属于20 科28 属30 种 (表7),数量占比最高的前5 种分别是樟 (38.0%)、二球悬铃木(31.4%)、全缘叶栾树 (9.5%)、银杏 (5.9%)、无患子 (5.1%)。图5 显示,这些树种构成了老城区道路绿化的基础格局。其他树种共占10.2%,少于10 株的有9 种。树种种类总体较为丰富。在生活型上,杭州老城区行道树的常绿和落叶树种数量比约为4∶3。

图5 老城区行道树树种数量概况

表7 杭州老城区行道树种的名录

2.2.1 行道树健康状况分析

从行道树健康状况来看,根据行道树树干、树叶及病虫害状况进行分级。由表8 可知,杭州市老城区健康状况良好的行道树占总数的98.1%,非健康树349 株,调查中发现的濒死或者已死亡行道树17 株,其中健康状况最不理想的树种为乐昌含笑,其次是枫香、无患子和女贞。健康状况评估均由1 名调查员完成,旨在尽量减少误差。从调查结果看,园林绿化部门对行道树枝干修剪、病虫害防治、树洞的填补等问题处理及时,但因为人力无法顾及一些非健康树木和濒死的病树,这些不能适应城市环境的行道树应及时进行清理并补种,并调查其死亡原因。行道树的健康状况易受季节因素、病虫害、管养维护水平限制等因素的影响,导致整个行道树体系的总体健康水平下降。老城区行道树的体量巨大,不能只靠园林绿化管理部门的人力物力来维护管养,需要评估和宣传行道树的生态效益价值加强人们保护生态环境的社会共识。

表8 老城区行道树的健康状况

2.2.2 行道树林冠覆盖面积

运用ArcGIS 软件分析老城区65 条道路行道树林冠覆盖面积数据,得出道路行道树林冠覆盖得总面积为160.5 hm2,老城区平均每公里的道路被1.02 hm2的林冠覆盖 (图6)。道路绿化较好的路段为湖滨路 (86.5%)、南山路 (86.1%)、直大方伯 (84.1%)、河东路 (82.3%) 及中山南路(75.7%),都是以香樟和二球悬铃木为主要树种的道路,说明二者在杭州市适应性较高,应用效果较好。其中,之江路的林冠覆盖面积达到8.28 hm2,占总数的5.2%;其次为环城东路,林冠覆盖面积为7.60 hm2,占总数的4.7%。之江路、环城东路与石桥路3 条道路的林冠覆盖面积占65 条道路的14.5%,贡献最大,这与其树木数量较多、胸径值较大且树木健康状况良好有关,如之江路道路最长,树木健康状况良好。

图6 行道树树冠覆盖面积分布

道路林冠覆盖面积占比重最低的为婺江路。婺江路上的树种都为全缘叶栾树,为优良的秋季植物景观树种,但在实地调研中发现,婺江路上的新种植的全缘叶栾树长势衰弱,胸径值较小,道路林冠覆盖水平相对较低。由GIS 测得65 条道路车行道面积与人行道总面积为501.88 hm2,得出道路行道树林冠覆盖得总面积为160.5 hm2,老城区平均道路绿化覆盖率为35.3%,充分体现了老城区道路行道树的遮阴能力。

2.2.3 行道树重要值与替换值分析

重要值表明该区域对特定物种的依赖度,以提供功能性效益。整体数量>1%的所有物种皆有对应的Ⅳ值。i-Tree Streets 模块的Ⅳ值为树木总量、叶片总面积和树冠覆盖3 个百分比相对值之平均,为0～100,100 代表对该物种的完全依赖。例如,某物种占整体数量的20%,但因本身胸径尺寸大而有40%的Ⅳ值,表示当此树种因病虫害或疾病而长势衰弱、数量减少时,所造成的影响将比其他树种呈现的更显著。由表9 可知,Ⅳ值最大的为二球悬铃木,为51.4%,表明二球悬铃木在发挥生态效益价值上具有举足轻重的地位。其次为樟和银杏,其Ⅳ值分别为28.2%和5.0%。Ⅳ值高于其树木数量占比的树种,其树木个体生长情况所造成的影响也比其他Ⅳ值低于其树木数量占比的树种呈现的更显著。共有9 种树的Ⅳ值高于其树木数量占比,分别为二球悬铃木、珊瑚朴、水杉、三角槭、意杨、构树、臭椿、榆树和夏栎。

表9 各树种的重要值

替换值(replacement values) 是在树木根据某种原因需被移除时,估算在现况下替换树木的总费用,其计算结果为近似值。替换值只是物种群体的初步估计,而非树木之间的确定值。i-Tree Streets 模块的替换值报告有两种呈现方式,一是以普查中各物种的胸径(DBH) 分级,二是各道路的DBH 分级。

由表10 可以得出,南山路等65 条道路共18 521 株行道树的替换值为2.580 430 92 亿元,其中替换二球悬铃木所需的费用占比重最大,占总费用的42.2%;其次为樟、全缘叶栾树和银杏,费用所占比重分别为38.4%、4.9%、4.5%,可见替换值分布规律与重要值分布规律基本一致。从各道路看,东新路的行道树费用所占比重最大,占总费用的6.8%;其次为南山路,占总费用的6.3%。从胸径范围分布看,费用所占比重较大的胸径范围在25～ 40 cm,占总费用的50.9%;其次为15～25 cm,占总费用的24.4%;胸径>40 cm 的行道树,仅占总费用的18.7%,各胸径范围树木替换值的分布规律与树木数量的分布规律基本保持一致。

表10 行道树树种替换价值

2.2.4 行道树美学价值

植物提供了一系列的美学、社会、经济和健康的效益,应包括在任何效益-成本的分析中。人们种植树木最常见的原因是美化周围的环境,因为树木可以营造具有不同色彩、纹理、线条的植物景观。关于住宅区街道的美学景观质量评价的研究表明,行道树的景观质量占主导地位[10]。有研究表明,住宅区的房产销售价格与树木数量相关,人们愿意支付3%～7%甚至更多的财产购买植物较多的小区,根据平均房屋销售价格,树木在美学方面的价值体现在对城市财产税收入有显著贡献。另外,植物还具有提高城市生活品质、减轻工作压力和提高人类的免疫系统的功能。i-Tree Streets 模块对道路行道树美学效益价值的评价方式是基于支付意愿法[11]。

依据分析结果 (表11) 得出,美学价值最高的树种为二球悬铃木,占总价值的63.9%,表明二球悬铃木在美学价值方面特别突出,是构建老城区城市植物景观风貌不可替代的优秀树种。尤其是二球悬铃木单株美学价值高达2 942.59 元,这是因为其树高、冠幅及胸径的数据都特别高,树叶密度高能形成浓荫而受人欢迎。其次为樟和银杏树种,其美学价值分别占比19.4%、6.4%。而樟的单株美学价值却只有二球悬铃木的近1/4,一方面是其平均树高冠幅和胸径值小于二球悬铃木,另一方面是樟营造的植物景观质量不如二球悬铃木。同样是平均树高、冠幅和胸径值小于二球悬铃木的银杏,其单株美学价值接近樟的2 倍。i-Tree Streets模块估算的杭州市老城区行道树总美学价值总计约2 642 万元。

表11 行道树的美学价值

3 小结与讨论

本文基于每木调查,对杭州市老城区南山路、湖滨路、之江路、延安路和解放路等65 条道路的行道树树种种类、胸径、树龄与树高进行了数据的测量与收集。结合i-Tree 模型及ArcGIS10.4 软件对杭州市老城区行道树的树种结构、行道树健康状况、林冠覆盖面积、重要值与替换值及美学价值5个方面进行分析评估。

近百年来,杭州市老城区在行道树种植实践中选出一批观赏价值高且能够适应道路环境的树种,成为应用效果优良的道路行道树骨干树种。这些优良树种中,有以樟为代表的乡土树种,也有国外引进且能适应本地气候、自然条件的二球悬铃木。本研究调查发现,老城区共有行道树30 种,其中10余种行道树数量均<20 株,这些道路行道树属于偶见种植或是试验种植的树种,种植规模超过百株的仅有12 种行道树树种。

在道路行道树种植设计过程中,应考虑多种树种组合种植,以提高树种的丰富度,避免单一树种树木数量占比过多。新栽植行道树的需求来自城市建设与基础设施的更新,影响着行道树的树种及胸径的空间分布。例如新修建的道路与在更新轨道交通的线路,往往新栽植和移栽的树木居多,新树种的应用更多,胸径值普遍较小。目前老城区常绿落叶树木数量比约为4∶3,根据杭州市的气候特点,可通过增加新栽植落叶树种的比例,将其控制在3∶4～2∶3。

在行道树美学价值及其他价值评估方面,美学价值最高的行道树树种为二球悬铃木,占总价值的63.9%;其次为樟和银杏树种,其美学价值分别占比19.4%、6.4%,尤其是二球悬铃木,其单株美学价值高达2 942.59 元,这是因为其树高、冠幅及胸径的数据均很高,树叶密度高能形成浓荫而受欢迎。老城区共18 251 株行道树的替换值约为2.58 亿元,其中替换二球悬铃木所需的费用占比重最大,占总费用的42.2%;其次为樟、全缘叶栾树和银杏。重要值最大的为二球悬铃木,为51.4%,表明二球悬铃木在发挥生态效益价值上具有举足轻重的地位。其次为樟和银杏,重要值高于其树木数量占比的树种,其树木个体生长情况所造成的影响更显著。以上各方面同时印证了二球悬铃木对于杭州市老城区行道树的重要性,因此,该树种需要园林绿化部门加强日常的管理养护。

由于树木的生长环境受立地条件、管养水平和社会环保共识水平的影响,所以对行道树现状的评估很有必要。本文依靠详实的现状调查,对杭州市老城区行道树现状进行分析评估,对老城区行道树树种的选择及应用具有一定的指导作用,特别是对老城区道路行道树种植规划设计提供重要参考价值,为老城区道路绿地可持续发展提供可用的依据。