城市绿地植物群落结构特征与优化调控研究

【摘要】：在保持城市绿地数量持续增长的前提下,如何提升绿地质量,最大限度地发挥其生态功能是一个值得思考与研究的问题。植物群落的健康与稳定是衡量城市绿地质量的重要标准,而植物群落结构的合理与否对维系植物群落健康与稳定方面起到关键性作用。近年来,许多学者针对城市绿地植物群落生态效益与功能服务等方面的研究取得了众多可喜的成果,但对城市绿地植物群落结构方面的研究相对薄弱。合理的植物群落结构不仅可以使得植物能够最大限度的利用资源与空间,同时也有利于植物群落个体的生长发育以及生态功能与效益的高效发挥。因此,开展城市绿地植物群落结构方面的研究为城乡绿地建设提供了科学合理的技术参考,具有重要的理论价值与现实意义。本文通过对上海市绿地植物群落结构进行实地调查、测量与分析,将植物群落学、植物生理生态学、风景园林学等相关理论拓展和应用于城市绿地植物群落构建与优化调控过程中,旨在对现有植物群落的结构优化调控以及拟建植物群落结构的合理设计与科学构建提供参考,为城市绿地植物群落的可持续发展与管理提供理论依据。文章主要分为以下几个部分,第一部分,阐述了开展城市绿地植物群落结构研究的背景、目的及意义,并提出拟解决的科学问题及假设;第二部分,对国内外城市绿地植物群落结构研究的现状进行比较分析,总结有价值的研究理论、经验与方法;第三部分,总结了植物群落结构特征与属性;第四部分,主要从密度(数量特征)、格局(关系特征)、形态(外貌特征)、过程(动态特征)几个方面入手,论述城市绿地植物群落构建的关键特征;第五部分,基于上海市城市绿地植物群落结构的调研结果,分析了上海市城市绿地典型植物群落结构特征(数量、形态、尺度、动态等变化规律与特征);第六部分,从城市绿地植物群落结构的形成与自组织等方面探讨了城市绿地植物群落结构演化的动力机制;第七部分,总结并探索了城市绿地植物群落结构构建与优化调控的策略与方法。主要研究结果如下:第一,建立了城市绿地常见植物生长参数间(胸径与冠幅、胸径与树高)的关系模型,以种植设计实践过程中常用的胸径为基准,实现对不同类型树种树冠尺度的有效推演,有利于针对城市绿地植物群落空间尺度的需求进行较为准确的预估;第二,通过比较不同类型植物群落结构特点(冠层结构)以及光环境特征,并对植物群落空隙度、光量子通量密度以及叶面积指数进行了排序与分类,为构建植物群落复层结构提供参考;第三,通过对线性植物群落(以道路绿地植物群落为主)进行分析,总结不同种植模式下(单排模式、双排模式、三排或四排模式等)植物群落结构的变化特征,并尝试定量化研究不同类型植物群落林冠线的变化特征;第四,对固定样地进行动态监测,总结了植物群落结构动态变化的相关规律,为城市绿地植物群落结构的动态预演与管理提供依据。第五,基于植物群落结构形成机制与自组织机制两方面的分析,总结了城市绿地植物群落结构演变的动力机制。第六,从最适密度、动态过程、生态关系三方面入手探讨了城市绿地植物群落结构构建与优化调控的策略与方法。