北京城区校园与医院林木树冠覆盖与城市森林结构研究

发布时间：2020-10-01 16:45

　　目前,快速的城市化进程使生态用地不断被挤压,各种环境问题频频发生,城市森林具有生物量高、稳定性强、生命周期长、生态效益好等各项优势,成为解决城市环境问题的有效途径,因此针对城市森林开展的研究对城市森林的构建具有重要的现实意义。本论文主要基于Arc GIS平台,利用经过精校准的2013年7-9月份分辨率为0.5m的World-View-2遥感影像、北京市六环外一公里范围内树冠覆盖栅格与矢量图以及野外样地调查数据,从林木树冠覆盖(现实树冠覆盖率和潜在树冠覆盖率)和城市森林结构(树种组成和空间结构)两个角度对北京城区学校与医院的城市森林现状做出定量分析和评价。主要研究结论如下:(1)城市林木树冠覆盖北京市六环以内校园与医院整体林木树冠覆盖率分别为27.62%、18.59%,潜在树冠覆盖率分别为3.61%、1.55%;70.93%的学校和62.50%的医院处于中覆盖度和低覆盖度等级,处于极低覆盖度和极高覆盖度等级的校园数量占比均相对较少,分别只有1.93%和8.74%,医院则相对较高,分别为11.72%和14.84%。学校各环路树冠覆盖率变化表现为:4-5环(30.42%)5-6环(29.46%)3-4环(25.52%)2-3环(23.62%)2环内(18.67%),潜在树冠覆盖率变化表现为5-6环(5.57%)3-4环(4.03%)2-3环(1.91%)4-5环(1.28%)2环内(0.85%)。不同行政区间树冠覆盖率呈现海淀区(30.04%)朝阳区(25.03%)石景山区(23.18%)丰台区(21.65%)西城区(21.21%)东城区(12.92%)。潜在林木树冠覆盖率呈现丰台区(4.16%)朝阳区(2.39%)石景山区(23.18%)海淀区(1.59%)西城区(0.90%)东城区(0.01%)。医院各环路树冠覆盖率变化表现为:5-6环(19.15%)3-4环(13.03%)2-3环(11.64%)4-5环(11.18%)2环内(8.16%);潜在树冠覆盖率变化表现为5-6环(0.03%)4-5环(0.01%),其他各环路潜在树冠覆盖率均为0。不同行政区间树冠覆盖率呈现石景山区(24.49%)海淀区(21.67%)朝阳区(20.11%)丰台区(19.43%)西城区(13.52%)东城区(10.55%)。各行政区潜在林木树冠覆盖率值几乎均为0。北京城区附属绿地林木树冠覆盖率情况呈现:居住区(29.67%)学校(27.62%)单位(26.88%)医院(18.59%);潜在树冠覆盖率则呈现:学校(3.61%)医院(1.55%)单位(0.64%)居住区(0.22%)。各用地类型能达到的最大林木树冠覆盖率表现为学校(31.23%)居住区(29.89%)单位(27.52%)医院(20.14%),均仍然低于北京城区整体树冠覆盖率39.53%。(2)城市森林结构学校和医院乔木树种应用频度最高的分别为圆柏(27.21%)、紫玉兰(31.82%),灌木树种应用频度最高的均为大叶黄杨(22.79%、31.85%);各环路应用频度均较高的乔木树种有国槐、圆柏、玉兰、毛白杨,灌木树种有大叶黄杨、小叶黄杨、紫叶小檗、丁香、榆叶梅、金银木;学校、医院、居住区和单位重要值排位前20的树种中,四者共有的树种有:白皮松、国槐、悬铃木、雪松、银杏、油松、紫叶李、海棠8种,学校特有的为旱柳、加杨和泡桐,居住区特有的树种为臭椿、垂柳和香椿,医院特有的为龙柏、水杉、杏树、紫薇,单位特有的树种有刺柏、杜仲、核桃、榆树。丰富度指数和多样性指数表现为:单位居住区学校医院。学校不同环路物种丰富度各项指标表现为:4-5环5-6环2-3环3-4环2环,居住区不同环路物种丰富度各项指标均呈现:4-5环5-6环2环3-4环2-3环内。北京城区校园和医院城市森林的平均密度分别为412株/公顷和55株/公顷,平均胸高断面积分别为25.41m2/hm2和2.23m2/hm2,各附属绿地城市森林平均胸径表现为学校(23.74cm)单位(19.97cm)医院(17.69cm)居住区(17.58cm);平均树高表现为:学校(7.8m)居住区(7.76m)单位(7.63m)医院(6.6m);平均冠幅表现为:学校(6.02m)单位(5.34m)居住区(5.31m)医院(4.65m)。(3)典型大学新旧校区各项指标对比对北京工业大学、北京建筑大学、北京中医药大学和北京邮电大学新旧校区的详细对比分析显示:新校区的林木树冠覆盖和潜在林木树冠覆盖均高于老校区;物种多样性四项指标值(丰富度指数R、Shannon-Wiener指数H、Simpson指数D、Pielou指数J)均低于老校区;每公顷株数均高于老校区;每公顷胸高断面积均低于老校区。(4)优化建议校园与医院城市森林的构建过程中应大力开发乡土树种,优先选择高生物量以及长寿命的树种,充分发挥其生态效益高的优势,同时也应当提高保健植物在医院中的应用比例,发挥医院绿地的辅助疗养功能,对有植源性污染的存在安全隐患的树种要慎重选用。在群落结构的配置过程中应尽量形成乔灌草的复层群落结构,同时考虑所构建群落的景观效果,生态效益和社会效益;针对学校与医院环境人为干扰强度大、潜在林木树冠覆盖面积小的情况,可以采取营建有较强适应性的片林以及增加垂直绿化、摆花、盆栽等形式来拓展绿化空间,除此之外,在校园城市森林的构建过程中应注重城市森林文化的构建,发挥其科普教育功能。
【学位单位】：中国林业科学研究院
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TU985.12
【部分图文】：

分布图,学校,北京城区,医院

图 2-1 北京城区学校和医院分布图Fig.2-1 The distribution of school and hospital area in Beijing cit样调查的方法，抽取部分学校与医院对其城市森林进结构的研究。抽样方法为参照各类别学校及医院的统面积，占学校整体总面积与医院整体总面积的百分比、最小值），根据其代表性和重要值，确定抽取大学 47 个，二级医院的 13 个，三级医院的 14 个，样本 GIS 随机取样并做适度人工调整使其满足空间均布原

分布图,学校,医院,北京城区

图 2-1 北京城区学校和医院分布图Fig.2-1 The distribution of school and hospital area in Beijing ci样调查的方法，抽取部分学校与医院对其城市森林进结构的研究。抽样方法为参照各类别学校及医院的统面积，占学校整体总面积与医院整体总面积的百分比最小值），根据其代表性和重要值，确定抽取大学 47 个，二级医院的 13 个，三级医院的 14 个，样本 GIS 随机取样并做适度人工调整使其满足空间均布原

学校,环路,区间

2nd Ring149 50.84 2.32 0.00 218.85 0.32 272.33 18.67d Ring Rd188 117.63 8.84 0.65 369.66 1.24 498.02 23.62 Ring Rd142 194.30 29.97 0.75 535.48 0.78 761.28 25.52 Ring Rd173 299.67 11.65 0.99 668.35 4.28 984.95 30.42外 1 公里g Rd - thedge of theeenbelt332 534.46 94.85 6.16 1168.86 9.55 1813.88 29.46983 1196.90 147.63 8.55 2961.21 16.18 4330.47 127.70积及比例单位分别 hm2和%。The units of area and rate are hectare and percentage res

【参考文献】