城市工业区园林绿地滞尘效应的研究--以武汉钢铁公司厂区绿地为例

在测定武钢工业区园林植物滞尘能力的基础上,结合绿地实地调查和武钢工业区园林绿地GIS,比较分析了园林绿地不同植物种类和层片类型的滞尘能力,并定量研究了武钢厂区园林绿地的滞尘效应.结果表明,不同园林植物的滞尘能力有较大差异,这主要与不同植物的叶表面特性、树冠结构、枝叶密集程度等差异有关.不同层片类型滞尘能力依次为落叶阔叶灌木＞常绿阔叶灌木＞绿篱＞常绿阔叶乔木＞落叶阔叶乔木＞针叶乔木＞草本.武钢厂区园林绿地的日滞尘量是9.51 t,年总滞尘量为3 089.98 t.其中常绿阔叶乔木层片年滞尘量最大,达991.68 t,落叶阔叶灌木层片最小,只有0.0181 t.由于园林绿地的滞尘量取决于所构成植物的滞尘能力及其叶面积绿量,因此,选择滞尘能力强的植物,并以乔灌草不同生活型植物进行合理配置,是提高园林绿地滞尘效应的有效途径.     

武钢厂区景观结构与绿地空间布局研究

应用景观生态学原理对武钢厂区景观结构及结地景观的空间布局进行了调查分析,结果表明,构成武钢厂区景观结构的主体是以建筑铺装玻璃块,工业预留地斑块,公路和铁路廊道组成的人工景观要求,其面积占景观总面积的74．37％,班块优势率达57．70％,其中,建筑铺装斑块面积比率最高（56．43％）,优势度最大（35．59％）,专用绿地斑块破碎化指数高（5．0591ind.hm^-2),分布范围广,道路廊道密度大（13．7772km.km^-2),且公路比铁路对景观的影响更大,既体现了工业区景观结构的基本特征,也反映了武钢厂区趋于合理的景观格局,在绿地景观中,道路绿带斑块数目多,面积比率高（66．07％）,优势度最大（75．31％）,以乔木树种为主体的防护林斑块平均面积大（8454．45m2),环境效益高,观赏绿地斑块植物种类丰富,景观效果好,以道路绿带为骨架,成片防护林和观赏绿地为中心,将各分厂绿地接成四大绿化区域的武钢厂区绿地系统已初步形成,但厂区荒草地斑块优势度偏高,防护林面积较小,道路绿带仍不完整,应进一步重视厂区废弃地开发和绿地系统建设。     

绿地滞尘效应和机理评估进展

绿地滞尘是指大气颗粒物在植物表面的干沉降过程,植物个体特征、绿地结构及环境因素均会对绿地滞尘效应产生影响,模型模拟、实地监测和风洞试验是评估绿地滞尘效应的3种主要方法。现有研究基本上是采用上述方法,从绿地滞尘量或绿地对大气质量的改善作用两方面对城市绿地滞尘效应进行评估,然而评估方法相对单一,影响因素纷繁复杂,评估结果难有定论。为了避免评估方法的滥用和误用,加深对机理的理解,使绿地滞尘研究更好的服务于城市绿地建设,对绿地滞尘效应评估的研究状况进行梳理至关重要。通过仔细分析相关研究的原理及方法发现,绿地滞尘研究多集中在较大尺度上对绿地滞尘量的评估,研究方法虽然一直在更新,且不同方法相互结合已成为趋势,但仍然缺乏大的革新,难以取得较大突破;未来,应加强中小尺度绿地滞尘的研究,深入探讨绿地滞尘机理,在研究方法上寻求创新与突破。     

绿地空间降温效应综述：景观调控视角

在全球变暖和极端热事件加剧的背景下,绿地空间优化已经成为一种有效调控热环境的基于自然的解决方案,明晰绿地空间的降温过程、效应特征和景观调控作用对区域绿地空间结构和格局优化至关重要。梳理当前景观调控视角下绿地空间降温效应相关的理论、方法与案例,回顾了植被降温过程。植被通过遮荫、蒸散、固碳、湍流等过程直接或间接地实现降温效果,但同时受到了大气和土壤含水量、环境温度、风系统等背景气候的影响。从内部视角(绿地景观变化对本地温度的影响)和外部视角(绿地景观对外部区域温度的影响)总结了降温范围、强度、梯度、效率等特点,分析不同度量指标的空间差异与关键阈值。内部视角厘定降温效应主要模拟区域内土地覆被变化(如造林、植被类型转换等)和植被覆盖度变化的影响;外部视角强调以绿地景观为中心的距离变化及其温度序列关联的特征曲线。进一步归纳了景观视角下绿地空间对温度的调控途径,梳理绿地景观组分(景观的类型、结构和规模特征)和空间配置(景观的空间形态和关系特征)对降温效应的影响差异。已有研究表明,绿地空间的景观组分与温度的关联性结论较为一致,但关键调控阈值在不同气候和发展水平的区域存在差异;规则或复杂绿地景观、集聚...     

生态型厂区绿地景观格局及其优化配置

合理的绿地景观格局和群落配置是城市绿地系统发挥其生态效应的基础,也是城市绿地系统规划、设计需要考虑的重要方面,对生态型工业(厂)区的绿地系统则尤为重要.本文在遥感影像和地理信息系统的支持下,对宝钢厂区12个功能区的绿地景观格局和群落配置进行分析.结果表明:宝钢厂区的绿地以乔-灌、乔-灌-草和灌-草3种复合配置类型为优势景观类型,但部分功能区的绿地景观破碎化程度较高,隔离距离较大,影响其生态效益的发挥.针对上述问题,提出增加绿地斑块面积、设置绿地景观廊道增加景观的连接度、改进单一群落配置为复合配置、增加群落乡土树种比例以及提高三维绿量的景观格局优化措施.     

持续干旱下金边黄杨的滞尘效应

为探寻持续干旱胁迫对典型常绿阔叶绿化植物滞尘能力与形态的影响,在开顶式气室内对不同供水条件下的金边黄杨(Euonymus japonicus Thunb. var.aurea-marginatus Hort)进行了35d的机动车尾气(模拟颗粒物污染源)暴露实验,分别分析了正常供水下与持续干旱下的金边黄杨对不同粒径颗粒物滞留量的变化,并观测了植株的形态变化。结果表明:(1)PD组(持续干旱+尾气暴露)的金边黄杨比P组(正常供水+尾气暴露)提前9d出现老叶的黄化、脱落现象,实验中仅PD组有成熟叶与幼叶的脱落(19d后)。(2)实验期间,PD组植株对各粒径颗粒物的平均滞留量比P组低2—3μg/cm²,但在前28d,持续干旱对两组间滞尘量的影响不显著,而在第35天,则因PD组成熟叶的大面积脱落,干旱显著降低了各粒径颗粒物的滞留量约38.60%—46.54%,并使其滞尘能力大幅减弱。因此,短期的中轻度干旱对金边黄杨滞尘能力的影响较小,而极度干旱则加快了尾气暴露下植株成熟叶的脱落,并降低了其滞尘效应。     

典型天气下植物叶面滞尘动态变化

在天气变化频繁的春季选择了几种典型天气观测了油松、女贞、珊瑚树和三叶草叶面滞尘动态变化及其与气象因子和空气中颗粒物浓度的关系。研究表明:(1)供试物种的叶面滞尘量(g/m2)由大到小依次为油松(4.57—5.45),珊瑚树(2.23—5.85),女贞(2.14—4.27)和三叶草(0.12—0.38);(2)油松和三叶草叶面滞尘量无明显变化,而天气状况对女贞和珊瑚树叶面滞尘影响明显;(3)连续2d(17.1、14.8 mm)的降雨后,女贞和珊瑚树叶面滞尘量降低了50%以上;极大风速对女贞和珊瑚树叶面滞尘量的影响均呈现先升高后降低,在极大风速为14 m/s时达到峰值;相对湿度大于80%时,女贞和珊瑚树叶面滞尘量明显降低;空气中高浓度的颗粒物可使女贞和珊瑚树叶面滞尘在4—5 d达到饱和。     

惠州城市植被的滞尘效应

城市植被对城市环境质量的改善发挥了巨大作用.研究了广东省惠州市不同功能区4种主要绿化乔木(大叶榕、小叶榕、高山榕、紫荆)的滞尘能力,比较了不同功能区叶面降尘的重金属和S含量差异,并利用遥感影像技术估算了惠州城市植被的地面总生物量及叶总生物量,推算了惠州市的总滞尘量.结果表明:在达到饱和之前,4种绿化乔木叶面滞尘量随时间延长而增长,大叶榕、高山榕与紫荆、小叶榕两组植物的滞尘能力存在显著性差异 (p<0.05),滞尘能力差异为1.2～2.44 倍,不同植物滞尘量由大到小排列为:高山榕>大叶榕>小叶榕>紫荆;不同植物滞尘能力的差异尤其与植株的叶面积、叶倾角、枝条硬度、枝条伸展角度等相关.不同功能区植物滞尘量差异显著(p<0.01),4种植物在不同功能区的滞尘总量排序为:工业区>商业交通区>居住区>清洁区.不同功能区植物叶面降尘的重金属和硫含量存在显著性差异(p<0.05),降尘综合污染指数由大到小为:工业区(包括电厂)、商业交通区、居住区、清洁对照区;降尘中重金属含量高负荷.惠州建成区植被的地面生物量为3.2×105 t,叶面积总量为808.4 km2,全年滞尘量达4430.7 t,可去除大气中Cr、Cu、Zn、Cd、Pb、S的量分别为1.63,2.70,5.54,0.04,1.84,19.52 t.     

城市绿化树种的滞尘效应——以哈尔滨市为例

提出以植物材料的滞尘功能作为城市绿地设计中重要依据 ,对哈尔滨市 2 8个树种进行滞尘测定和叶表电镜扫描 ,结果表明 ,不同的树种滞尘量差异显著 ,树种之间的滞尘能力可相差 2～ 3倍以上 .常绿针叶树种中 ,红皮云杉、杜松是优良的滞尘树种 ,4周后滞尘分别达到 5 .7和 4.4g·m-2 .落叶阔叶树种中 ,银中杨、金银忍冬、山桃稠李是优良的阔叶滞尘树种 ,两周后滞尘分别达到 1.9、2 .0和 2 .45 g·m-2 .电镜观察发现 ,叶表皮具沟状组织、密集纤毛的树种滞尘能力强 ,叶表皮具瘤状或疣状突起的树种滞尘能力差 ,并结合滞尘测定对滞尘方式进行了讨论 .     

热带地区湛江市常见行道树滞尘能力比较及机理分析

以热带地区湛江市常见的行道乔木作为研究对象, 研究行道树滞尘能力及作用机理, 为筛选生态效益高、适合热带环境种植的行道树种提供理论依据。选择热带街道常见的9种行道乔木在4个地点重复采样, 采用最新比例称重法计量尘埃质量, 纸重法测量叶面积, 并进行叶面微结构, 叶面特征, 叶柄长度和滞尘情况组合分析探索滞尘机理。这9种行道树的滞尘能力差异极显著, 麻楝滞尘能力最强, 达6.2907 g•m–2, 羊蹄甲滞尘能力最差, 为1.3136 g•m–2, 它们相差达5倍, 9个树种的滞尘能力从大到小依次是: 麻楝>小叶榄仁>非洲楝>人面子>大花紫薇>垂叶榕>雅榕>糖胶树>羊蹄甲; 植物的滞尘能力与其叶片气孔密度、开闭程度有关, 表明气孔密度小且开张程度大的植物叶片滞尘能力高于气孔密度大且开张程度小的植物; 植物的滞尘能力与叶片表面特征和伸展角度有一定关系, 其关键影响因素是叶面的纹路和粗糙程度, 而与叶片的质地关系不大; 关键研究结果是行道树叶柄长度与滞尘能力呈明显的负相关, 其叶柄越长, 滞尘能力相应越差, 羊蹄甲平均叶柄长度为3.43 cm, 滞尘能力最差。行道树间滞尘能力差异极显著, 行道树的气孔特征、叶面特征、叶柄长度和枝条伸展角度都会影响行道树的滞尘能力。     

武汉钢铁公司厂区绿地绿量的定量研究

针对城市绿地结构复杂、破碎化程度高的特点,在武汉钢铁公司厂区园林绿地层片结构及其盖度调查的基础上,借助GIS对其绿量进行了定量研究.结果表明,不同生活型植物的单叶面积和叶面积指数差异较大,植物种的叶面积指数大小不仅取决于单叶面积,而且取决于树冠的冠形和枝叶的密集程度.该厂区园林绿地的平均叶面积指数为7.75,总绿量为1 694.2 hm².其中,乔-灌-草型和乔 灌型绿地的面积和绿量分别占厂区总绿地面积和总绿量的79.7%和92.3%,反映了该厂区绿化以乔木为主,乔-灌-草型和乔-灌型绿地类型占绝对优势.结构单一的纯草坪型绿地在厂区应用较少,但草本层片的绿量占总绿量的22.9%.园林绿地的绿量取决于绿地面积、绿地的层片结构、不同层片植物的叶面积指数及其盖度.城市园林绿地应在扩大绿地面积的基础上,尽量选择叶面积指数较高的树种,完善层次结构,以增加总体绿量.以层片作为基础定量单元,在各层片代表种叶面积指数测定的基础上,通过绿地群落类型的层片结构及其盖度调查,并借助遥感影像和GIS提取各类群落的面积,可较为准确地定量城市园林绿地的绿量.     

武汉市绿色廊道景观格局

绿色廊道作为城市关键的景观结构要素,在维持城市生物多样性,改善城市生态环境,调节小气候等方面发挥着重要的作用.以武汉市建成区为例,探讨城市绿色廊道景观格局定量研究的方法,使其充分发挥生态功能,从而指导城市绿色廊道的规划与建设.利用GIS处理基础资料,对城市廊道系统进行提取与分类,生成拓扑关系图,并计算景观格局指标参数.从廊道景观的构成和绿色廊道的网络结构两方面详细分析了武汉市建成区各行政区内各类型绿色廊道的景观格局.结果表明：在武汉市建成区内,灰色廊道最长,占廊道总长的63.53﹪;绿色廊道极其缺乏,总密度仅为2.63 km/km^2;在绿色廊道中,绿色道路廊道最长,占绿色廊道总长的60.29﹪.绿色廊道普遍较窄,绿带的长度不到其它类型绿色廊道总长的1/3;绿色道路廊道最窄,少数达20 m.绿色铁路廊道面积较小,为1.68 km^2,其它类型的绿色廊道面积相当,各占总面积的30﹪左右;3个行政区中,武昌的绿色廊道长度最长,面积最大.绿色廊道网络线点率、环通度及连通度均不高,网络结构简单,不利于城市生物多样性的维持.绿色道路廊道网络结构相对最复杂;绿带的网络连通性最差,没有回路存在;武昌的绿色河流廊道、绿带以及绿色铁路廊道网络结构最复杂,绿色道路廊道网络最复杂的是汉口.武汉市绿色廊道的建设,应注重长度和宽度的增加,提高绿带的比例;重视各类型绿色廊道及其在各行政区间的均匀分布;减少绿色廊道的断开区,增加网络连通性;使其走向与城市主导风向一致,兼顾通风走廊的功能.     

景观生态学的核心:生态学系统的时空异质性

1　景观生态学与景观异质性景观生态学是研究在一个相当大的区域内 ,由许多不同生态系统所组成的整体 (即景观 )的空间结构、相互作用、协调功能以及动态变化的生态学新分支[1 ] 。它的出现促进了空间关系模型和理论、空间格局与动态的数据类型的获取以及经典生态学很少涉及的空间尺度检测等方面的发展[2 ] 。Ｒｉｓｓｅｒ等认为景观生态学研究就是异质性的研究[3] 。其实 ,“景观”本身就具有“变化的异质性整体”的含义[4] 。景观生态学集中关注于对生态系统空间关系的研究 ,它把景观视为空间上镶嵌出现和紧密联系的生态系统组合 ,景观可…     

The dynamics and retention of phosphorus in lentic and lotic patches of two river-lake systems

Two river-lake systems in a mosaic, lowland postglacial landscape (Masurian and Suwalskie Lakelands, northeastern Poland) of different length and flow were studied. The concentration of total and dissolved phosphorus (in water and in seston) and the retention of these two forms of P were analysed at several hydrological occasions in lakes of various morphometry and trophy, and in several stream fragments. The concentration and retention is equally highly variable in lake (lentic patches) and stream fragments (lotic patches) of the system. The polluted stream fragments at all occassions as well as the lakes in summer, are mainly exporting phoshorus. The patches which act as sources occur alternatively with patches which are P-sinks. This makes the whole system more or less balanced with respect to P movement in the landscape.     

基于不同视角与方法的北京市密云区生境规划对比

由快速城市化导致的生境破碎化严重影响了生态系统的服务功能。因此,保护与规划城市生境尤为重要。然而目前科学的生境规划设计方法仍有待探索,因为生境的定义具有不同的视角与内涵。基于保护生物学与景观生态学理论,对比了物种视角与景观视角下的2种规划思路,并结合北京市密云区的生境规划,分析对比2种方法的规划结果。在物种方法中,首先选取承担多种生态作用的豹猫为目标物种,运用HSI模型并结合专家赋值法和层次分析法确定每个评价因子的权重,最后通过ArcGIS计算选取高适宜性源地并建立生态网络。景观方法则基于ArcGIS、Guidos、Conefor等软件平台,采用MSPA和景观连通性分析方法,选取重要核心区源地并建立景观生境网络。研究结果表明,2种方法的源地分布差异较大。因此生境规划不能盲目选择一种方法,需有机结合2种方法得到源地与廊道结果。根据地块承载的生境生态功能重要程度确定源地核心保护区,以实现最佳的生境规划和有效的生态系统服务。     

Effects of grazing and topography on long-term vegetation changes in a Mediterranean ecosystem in Israel

The dynamics of Mediterranean vegetation over 28 years was studied in the Northern Galilee Mountains, Israel, in order to identify and quantify the major factors affecting it at the landscape scale. Image analysis of historical and current aerial photographs was used to produce high resolution digital vegetation maps (pixel size = 30 cm) for an area of 4 km² in the Galilee Mountains, northern Israel. GIS tools were used to produce corresponding maps of grazing regime, topographic indices and other relevant environmental factors. The effects of those factors were quantified using a multiple regression analyses. Major changes in the vegetation occurred during the period studied (1964–1992); tree cover increased from 2% in 1964 to 41% in 1992, while herbaceous vegetation cover decreased from 56% in 1964 to 24% in 1992. Grazing, topography and initial vegetation cover were found to significantly affect present vegetation patterns. Both cattle grazing and goat grazing reduced the rate of increase in tree cover, yet even intensive grazing did not halt the process. Grazing affected also the woody-herbaceous vegetation dynamics, reducing the expansion of woody vegetation. Slope, aspect, and the interaction term between these two factors, significantly affected vegetation pattern. Altogether, 56% and 72% of the variability in herbaceous and tree cover, respectively, was explained by the regression models. This study indicates that spatially explicit Mediterranean vegetation dynamics can be predicted with fair accuracy using few biologically important environmental variables.     

Retention of Sediments and Nutrients in the Iron Gate I Reservoir on the Danube River

This work addresses an intensively debated question in biogeochemical research: “Are large dams affecting global nutrient cycles?” It has been postulated that the largest impoundments on the Lower Danube River, the Iron Gates Reservoirs, act as a major sink for silica (Si) in the form of settling diatoms, for phosphorus (P) and to a lesser extent for nitrogen (N). This retention of P and N in the reservoir would represent a positive contribution to the nutrient reduction in the Danube River. Based on a 9-month monitoring scheme in 2001, we quantified the nutrient and the sediment retention capacity of the Iron Gate I Reservoir. The sediment accumulation corresponded to 5% TN (total nitrogen), 12% TP (total phosphorus) and 55% TSS (total suspended solids) of the incoming loading. A mass balance revealed that more N and P are leaving the reservoir than entering via the inflow. Based on these current results, the reservoir was temporarily acting as a small nutrient source. The nutrient accumulation in the sediments of the Iron Gate I Reservoir represents only 1% of the “missing” load of 10⁶ t N and 1.3 × 10⁵ t P defined as the difference between the estimated nutrient export from the Danube Basin and the measured flux entering the Black Sea. This result disproves the hypothesis that the largest impoundment on the Danube River, the Iron Gates Reservoir, plays a major role in N and P elimination.