上海城市绿地结构初步分析

上海城市绿地结构初步分析摘要采用样方调查法对上海市外环以内680km2范围的绿地进行调查，并结合遥感技术和GIS技术分析上海各类型城市绿地分布格局。

研究区共有城市绿地13 910hm2，绿地覆盖率为20.4%；同时对绿地的群落类型、树木的种类组成、径级分布、健康状况等反映城市绿地结构特征的各类指标进行分析。

结果表明，森林是城市绿地的主要群落类型，占城市绿地总面积的72%。

上海共有18个主要群落优势树种，其中乔木12种，灌木6种；生产绿地中91.8%的树木为胸径小于10cm的小径木，而在其他绿地类型中，则以胸径在10~19cm和20~29cm 区间内的中径木占多数，超过60%；城市绿地树木总体健康状况良好。

关键词城市绿地；结构；上海城市绿地是城市生态系统的重要组成部分，在净化空气、调节碳氧平衡、降温增湿、美化景观、安全防护和提供休闲娱乐场所等方面起到了重要作用[1-3]。

绿地结构是研究城市绿地生态效益及规划管理的基础[4]，近年来国内外很多城市都开展了关于城市绿地结构的研究，研究内容包括：①树木的种类组成、植物类型、高度、径阶、健康状况等组成特征；②城市绿地面积、叶面积指数、三维绿量等数量特征；③群落密度、群落垂直结构等结构特征；④反映群落组成和结构的景观生态学和生物多样性指数。

这些研究为研究城市绿地生物量和生产力、碳贮存和碳吸收、改善小气侯、缓解城市热岛效应等方面的生态效益提供了基础数据和技术支持，为城市绿地的规划和管理提供了依据和建议[5-8]。

本文以上海市外环以内的城市绿地为研究对象，分析其空间分布特征、结构特征及树种组成特征，以期为城市绿地的研究提供资料。

1研究地区与研究方法1.1研究区概况上海位于我国长江入海口处，地理位置为北纬30°42′~31°48′，东经120°52′~122°16′。

地处长江三角洲东缘，除西南部有10余座高度在100m左右的孤立残丘外，其余均为泥沙堆积而成的低平冲积平原和河口沙洲，一般海拔高度3~5m。

广阔的平原上河湖纵横，水系发达。

气候为亚热带季风气候。

年平均气温15.8℃，7月气温最高，平均27.8℃，1月气温最低，平均3.7℃；无霜期约228d；全年日照2 036h；年降水量1 145.1mm。

上海的植被区划可分为隶属于北亚热带常绿阔叶林带的河口沙洲植被区，碟缘高地植被区和东北淀泖低地植被区，以及隶属于中亚热带常绿阔叶林地带的西南丘陵、低地植被区等。

20世纪90年代后期，上海城市绿化加速发展，绿地数量猛增。

到2005年，人均公共绿地达到11m2，绿化覆盖率37% ，全市森林覆盖率达到11.63%。

研究区为上海市外环路以内区域，面积约680km2，包含黄浦、卢湾、徐汇、长宁、静安、普陀、闸北、虹口、杨浦9个完整区，并覆盖了宝山、闵行、嘉定、浦东4区的部分地区。

1.2研究方法将研究区内城市绿地分为公园绿地（Pa：Park green land）、居住区绿地（Re：Residential greenbelt）、单位附属绿地（Ac：Accessory greenbelt of the branches）（政府机关、工厂和企业、高校和科研机构、中小学校等公共机构）、道路绿地（Ro：Road-greenbelt）和生产绿地（Pr：Productive plantation area）（苗圃、果园、花圃等经济型绿地，研究区内的生产绿地以苗圃为主）5个绿地类型。

利用ERIS公司出品的地理信息系统软件ArcGIS9.1，按照上述绿地类型对研究区内绿地进行数字化处理。

以人民广场西北角的国际饭店为中心，四周画12条样线，夹角为30°，在12条样线上随机选取55个样点，在每个样点中随机选择若干样方，每个样方大小在10m×10~20m×20m之间，样方总数为129个，其中公园绿地47个，居住区绿地23个，单位附属绿地36个，道路绿地16个，生产绿地7个。

对所有样方进行每木调查，调查内容包括树种、胸径、树高、枝下高、冠幅直径和健康状况等。

胸径：划分为5个等级：40cm。

树木健康状况共分为5个等级：1级：树冠缺损75%以上，濒于死亡甚至死亡；2级：差，叶色不正常，树冠缺损51%~75%；3级：一般，叶色基本正常，树冠缺损26%~50%；4级：较好，叶色正常，树冠缺损5%~25%；5级：好，表现为树冠饱满，叶色正常，无病虫害，无死枝，树冠缺损小于5%。

2研究结果2.1上海城市绿地总体分布情况在上海市680km2的中心城区内，城市绿地面积为13 910 hm2，绿地覆盖率为20.4%。

对研究区内城市绿地的数字化结果表明（图1），在上海中心城区，单位附属绿地是最主要的绿地类型，占城市绿地面积的40%；其次为居住区绿地25%，公园绿地和道路绿地分别占15%和12%，生产绿地最少，占8%。

2.2上海市城市绿地群落分布在上海城市绿地中，森林（For：Forests）、灌丛（Sh：Shrubs）、草坪（Law：Lawn）分别占城市绿地总面积的72%、16%、12%（图2）。

可见，森林群落是上海城市绿地的主要群落结构，尤其在生产绿地中，森林面积占到92%；在公园绿地和单位附属绿地中，草坪分别占总面积的17%和19%，多于灌丛；而在居住区绿地和道路绿地中，灌丛分别占27%和20%，多于草坪。

2.3上海市城市绿地结构2.3.1树种组成。

上海市城市绿地群落中一般常见的乔木树种约68种，小乔木或灌木树种约有105种[9]。

群落调查发现，上海城市绿地中的常见树种（出现频度>2%）共有18种，其中乔木树种12种，小乔木或灌木树种6种。

乔木平均高度11.2m，平均胸径21.7cm，平均冠幅4.9m，所有树种中平均胸径最大的是悬铃木，达32cm，平均胸径最小的是女贞，为12cm；灌木或小乔木平均高度3.2m，平均冠幅1.9m。

上海城市绿地单种优势较明显，以香樟（Cinnamamum amphora）为优势种的样方最多，其次为水杉（Metasequoia glyptostoboides）、雪松（Cedrus deodara）、悬铃木（Platanus hispanica），出现频度均超过10%（表1）。

在林分类型上，以香樟（Cinnamamum amphora）、广玉兰（Magnalia grandiflora）、女贞（Ligustrum Vicaryi）为代表的常绿阔叶林为主（出现频度36.1%）。

表明虽然城市绿地在树种选择上存在单一化、简单化、受人为干扰较强等问题，但由于受水湿、热量等自然条件的影响，其群落仍可表现出一定的地带性植被特征，特别是在受人为干扰程度较小的公园绿地中得到较好的体现。

2.3.2树木径级分布。

上海城市绿地中胸径小于10cm的树木最多，占树木总数的44.2%，然而这些小径木主要集中在生产绿地中，不能代表其他绿地类型的分布状况，生产绿地中91.8%的树木胸径小于10cm，占所有小径木的83.1%。

在单位附属绿地、公园绿地、居住区绿地中，出现最多的是胸径在10~19cm间的树木，分别占各自类型绿地树木数的53.0%、43.8%和33.1%；其次为胸径在20~29cm间的树木，分别占20.1%、33.5%和27.3%。

而在道路绿地中51.0%的树木胸径在20~29cm之间，31.4%的树木胸径在10~19cm之间。

从上海城市绿地总体来看，胸径大于30cm的大径木出现最少，少于所有树木总数的10%（图3）。

2.3.3树木健康状况。

树木的健康状况是城市森林的重要指示，它反映了对现有树木的养护水平，指示了树木是否适合现有的立地环境，在经营管理上是否需要加强[10]。

在公园绿地、居住区绿地、单位附属绿地和生产绿地中，≥60%的树木健康状况很好，等级为5级；其次为4级树木，所占比例＞20%。

道路绿地中树木的健康状况相对稍差，健康等级为5级的树木占45%，略低于其他4类绿地，另外有45%的树木健康等级为4级，也属于健康水平；而健康状况较差的2级树木只有在居住区绿地和单位附属绿地中占一定的比例，分别为14.0%和8.6%，在其他3类绿地中所占比例很小。

健康等级为1级的濒死树木最少，在所有5类绿地中所占比例都不超过1%（图4）。

可见上海城市绿地树木的总体健康状况良好。

3结论与讨论上海中心城区绿地面积为13 910hm2，其中单位附属绿地占绿地总面积的40%，是上海市最主要的城市绿地类型，中心城区绿地覆盖率为20.4%，远低于城市总体绿化覆盖率37%，反映了上海市绿化中心城区少、外围郊县多的整体格局。

森林是城市绿地的主要群落类型，占城市绿地总面积的72%。

绿地群落的优势树种成分较单一，以香樟、水杉、雪松、悬铃木4个树种为优势种的群落约占所有群落的70%；生产绿地中91.8%的树木为胸径小于10cm的小径木，而在其他绿地类型中，则以胸径在10~19cm和20~29cm区间内的中径木占多数，超过60%；城市绿地树木总体健康状况良好。

在绿地面积相同的情况下，拥有乔+灌+草复层结构的森林群落所带来的生态效益远远高于灌丛和草坪群落[10]。

然而，在一些建成时间较短的公园绿地和单位附属绿地中，施工时片面追求绿化覆盖率，选择了结构最简单的草坪最为主要群落类型，不但难以起到应有的生态服务功能，反而增加了养护和管理成本。

对于这些草坪，应在不影响人们休憩娱乐需求的基础上移栽一些乔木，改造成稀树草坪，提高其生态效益。

而在今后的绿地规划中应尽量避免或减少草坪的使用。

在上海城市绿地常见的树种中，外来引入树种所占比例过大，常见树种中只有香樟1种乡土种出现频度较大（28.7%），其余乡土种如银杏、旱柳、女贞、青桐等频度都较小。

而在灌木树种中，海桐、枸骨、南天竹等乡土中都不属于灌丛群落的优势种，多分布于疏林林下或林缘。

实际上，乡土树种在原产地具有很强的适应性，能有效地维持群落的稳定性。

一些乡土植物还能有效地避免地力衰退，改良土壤，提高土壤肥力，能更好地抵抗自然灾害[11]。

今后在绿地建设中应增加乡土树种的使用。

近年来城市土地资源稀缺，城市绿地的建设成本越来越高。

因此，必须合理利用城市绿化用地，最大限度地发挥城市绿地的生态效益。

这就需要城市决策者和绿化管理部门在绿地规划和建设过程中充分考虑优化绿地结构，并对现有绿地进行科学的管理和改造。

4参考文献[1] 魏斌，王景旭，张涛.城市绿地生态效果评价方法的改进[J].城市环境与城市生态，1997，10（4）：54-56.[2] 管东生，陈玉娟，黄芬芳.广州城市绿地系统碳的贮存、分布及其在碳氧平衡中的作用[J].中国环境科学，1998，18（5）：437-441.[3] 周立晨，王天厚，薛文杰，等.上海园林绿地植被结构与温湿度关系浅析[J]. 生态学杂志，2005，24（9）：1102-1105.[4] 胡志斌，何兴元，陈玮，等. 沈阳市城市森林结构与效益分析[J]. 应用生态学报，2003，14（12）：2108-2112.[5] 吴泽民，黄成林，白林波，等.合肥城市森林结构分析研究[J].林业科学，2002，38（4）：7-13.[6] 高成广，胥辉.昆明市城市森林结构特征分析[J].西南林学院学报，2006，26（6）：54-56.[7] 王强，唐燕飞，王国兵. 城市森林中校园森林群落的结构特征分析[J].南京林业大学学报（自然科学版），2006，30（1）：109-112.[8] 祝宁，李敏，王成，等.哈尔滨市绿地系统结构初步分析[J].东北林业大学学报，2002，30（3）：127-130.[9] 傅徽楠，严玲璋，张连金，等.上海城市园林植物群落生态结构的研究[J].中国园林，2002，16（2）：22-25.[10] 张浩，王祥荣，陈涛，等.城市绿地群落结构完善度评价及生态管理对策——以深圳经济特区为例[J].复旦学报（自然科学版），2006，45（6）：719-725.[11] 杨永川，达良俊.上海乡土树种及其在城市绿地建设中的应用[J].浙江林学院学报，2005，22（3）：286-290.注：“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。