城市(石灰岩)山地公园植被修复研究

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山东建筑大学硕士学位论文I 山东建筑大学硕士学位论文山东建筑大学硕士学位论文题目城市(石灰岩)山地公园植被修复研究——以济南英雄山为例计:学位论文75页表格23个插图60幅评阅人:盲审盲审指导教师:布凤琴学院院长:薛娟学位论文完成日期:2018年4月II 原创性声明本人郑重声明:所提交的学位论文是本人在导师的指导下,独立进行研究取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,论文中不含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得山东建筑大学或其他教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。学位论文作者签名:日期学位论文使用授权声明本学位论文作者完全了解山东建筑大学有关保留、使用学位论文的规定,'山东建筑大学有‘即:权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和磁盘允许论文被查阅和借阅。本人授权山东建筑大学可以将学位论文的全部,或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其它手段保存、汇编学位论文。保密论文在解密后遵守此声明。学位论文作者签名:主人这.曰期tW_'导师签名:l>\日M 山东建筑大学硕士学位论文摘要本文在济南城市山地公园建设的背景下,对济南英雄山进行研究,通过山地植物群落调查、山地活动空间调查,研究适宜城市(石灰岩)山地植被修复的植物种类与修复模式。文章旨在为城市(石灰岩)山地植被修复提供参考,从而为构建生态、合理的植物群落,建设景观丰富、优美的山地公园提供新的途径。该研究以基础资料的分析总结为切入点,确定研究相关概念及理论,对国内外研究进展进行综述,确定合适的研究方法,制定技术路线。通过济南城市石灰岩山地普遍踏查,踏查牧牛山、华山、郎茂山,总结石灰岩山地的修复措施及修复效果,采用样地调查法、实地调查法等方式方法,对济南英雄山山地进行详细调查,调查山地植被,划分活动空间类型。之后对调查结果进行数据分析,总结出植被山体现状及存在的问题,并且讨论产生问题的原因。通过对英雄山山地植被进行充分的调查分析,探究植被修复的方式、方法。根据现状问题提出山地植被修复的指导思想及目标,结合实地调查与资料分析,制定山地植被选择原则,筛选出适合石灰岩山地生长良好的适宜植物共64种,其中乔木19种、灌木23种、草本植物15种、藤本植物7种。补充活动空间植物20种,其中乔木7种、灌木8种、草本植物5种。针对山地不同生境和活动空间类型制定不同的修复模式。包括自然恢复法、人工促进自然恢复法、生态恢复工程法三大类型,七种模式;改造型空间应用土建砌台法、保留型空间应用客土栽植法、恢复型空间应用恢复林地法、道路型空间应用砌石绿化法。关键词:城市,山地公园,石灰岩山地,植被修复IV 山东建筑大学硕士学位论文Astudyontherestorationofmountainvegetationinthecity(limestone)--acasestudyoftheheromountaininJi'nanZhaoLianhai(OrnamentalPlantsandHorticulture)DirectedbyBuFengqinABSTRACTUnderthebackgroundoftheconstructionofJi'nanCityMountainPark,thispaperstudiestheheromountaininJi'nan.Throughtheinvestigationofmountainplantcommunityandtheinvestigationofmountainactivityspace,thispaperstudiestheplantspeciesandrepairpatternofthesuitablecity(limestone)mountainvegetationrestoration.Thepurposeofthispaperistoprovideareferencefortherestorationofmountainvegetationinthecity(limestone),soastoprovideanewwayfortheconstructionofecologicalandreasonableplantcommunitiesandtheconstructionofarichandbeautifullandscapepark.Theresearchtakestheanalysisandsummaryofbasicdataasthebreakthroughpoint,determinestherelatedconceptsandtheories,summarizestheresearchprogressathomeandabroad,determinestheappropriateresearchmethods,andestablishesthetechnicalroute.ThroughthesurveyofthelimestonemountainsinJi'nan,therestorationmeasuresandtherestorationeffectofthelimestonemountainareaweresummarizedandtherestorationmeasuresandtherestorationeffectweresummedup.ThemountainousareasinJi'nanwereinvestigatedindetailbyusingthemethodofsamplelandinvestigationandfieldinvestigation,andthevegetationofthemountainareawasinvestigatedandthetypeofactivityspacewasdivided.Afteranalyzingthesurveyresults,thestatusandproblemsofvegetationmountainaresummarized,andthecausesoftheproblemsarediscussed.Throughtheinvestigationandanalysisofthemountainvegetationinheromountain,weexplorethewayandmethodofvegetationrestoration.Accordingtothepresentsituation,theguidingideologyandobjectivesofthemountainvegetationrestorationwereputforward.Accordingtothefieldinvestigationanddataanalysis,theprincipleoftheselectionofmountainvegetationwasformulated.Therewere64suitableplantssuitableforthegoodgrowthofthelimestonemountains,ofwhich19speciesoftrees,23shrubs,15herbaceousplantsand7vines.Thereare20kindsofplantV 山东建筑大学硕士学位论文spaceforsupplementaryactivities,including7speciesofarbor,8speciesofshrubsand5speciesofherbaceousplants.Differentrestorationmodelsareestablishedfordifferenthabitatsandspacetypesinmountainousareas.Itincludesthreetypesofnaturalrecovery,artificialpromotionofnaturalrecovery,ecologicalrestorationengineering,seventypesofecologicalrestorationengineering,reformedspatialapplicationofcivilconstruction,reservedspaceapplicationandsoilplanting,restorationofspaceapplicationrestorationforestland,roadtypespaceapplicationmasonrygreening.KeyWords:urban,MountainPark,limestonemountain,vegetationrestorationVI 山东建筑大学硕士学位论文目录摘要..........................................................IABSTRACT.......................................................V第1章综述...............................................-1-1.1研究背景及目的意义...............................................-1-1.1.1研究背景....................................................-1-1.1.2研究目的及意义..............................................-2-1.2研究相关概念及理论...............................................-2-1.2.1城市山地公园的相关概念及理论................................-2-1.2.2植被修复的相关概念及理论....................................-3-1.3国内外研究进展...................................................-4-1.3.1国内研究进展................................................-4-1.3.2国外研究进展................................................-7-1.4研究内容与方法...................................................-8-1.4.1研究内容....................................................-8-1.4.2研究方法....................................................-8-1.5技术路线........................................................-10-第2章济南英雄山山地植被现状调查.........................-11-2.1济南城市石灰岩山地(公园)普遍踏查..............................-11-2.1.1英雄山.....................................................-11-2.1.2郎茂山.....................................................-13-2.1.3牧牛山.....................................................-14-2.1.4华山.......................................................-15-2.2英雄山山地调查研究..............................................-16-2.2.1样地调查...................................................-16-2.2.2活动空间调查...............................................-25-第3章济南英雄山山地植被现状调查结果与分析...............-28-VII 山东建筑大学硕士学位论文3.1调查结果........................................................-28-3.1.1样地调查结果...............................................-28-3.1.2山地活动场地调查结果.......................................-32-3.2调查结果分析....................................................-36-3.2.1植物群落基本情况分析.......................................-37-3.2.2植物群落物种重要值分析.....................................-38-3.2.3物种多样性分析.............................................-44-3.2.4活动空间场地分析...........................................-48-3.2.5小结.......................................................-49-3.3植被现状存在的问题..............................................-49-3.3.1地被植物缺乏...............................................-50-3.3.2群落结构简单...............................................-50-3.3.3群落功能单一...............................................-50-3.3.4水土流失严重...............................................-50-3.3.5人为干扰严重...............................................-50-3.4小结............................................................-50-第4章济南英雄山山地植被修复研究.........................-52-4.1山地植被修复指导思想及目标......................................-52-4.1.1英雄山植被种类增加.........................................-52-4.1.2英雄山植被功能营建.........................................-52-4.1.3英雄山生态环境改善.........................................-53-4.2山地植物选择....................................................-53-4.2.1山地植物选择原则...........................................-53-4.2.2山地植被种类...............................................-54-4.3山地植被修复模式................................................-57-4.3.1自然恢复法.................................................-58-4.3.2人工促进自然恢复...........................................-58-4.3.3生态修复工程法.............................................-58-4.4活动空间植被修复模式............................................-62-VIII 山东建筑大学硕士学位论文4.4.1改造型空间修复模式.........................................-63-4.4.2保留型空间修复模式.........................................-64-4.4.3恢复型空间修复模式.........................................-65-4.4.4道路型空间修复模式.........................................-66-第5章结论与不足....................................................-68-5.1结论............................................................-68-5.2不足............................................................-69-附表.................................................................-70-参考文献.............................................................-71-致谢.................................................................-74-攻读硕士学位期间论文发表及科研情况...................................-75-IX 山东建筑大学硕士学位论文第1章综述1.1研究背景及目的意义1.1.1研究背景研究地点位于山东省济南市,济南地理位置十分重要,南依泰山,北跨黄河,连[1]接首都经济圈与长三角经济圈,而且是山东省省会,以“泉城”著称。济南南北高差1100多米,山地资源丰富,多年来,随着城市建设的不断发展,城郊山体逐渐被融入城市之中,形成了山在城中,城在林中的新格局。但是,有些山体由于地质、气候、水文和人为等因素遭到各种程度的破坏,部分山体有裸露的岩石、黄土,严重影响了城市风貌和生态环境质量。有的山体树种单一,生态稳定性差,景观效果不够丰富,缺乏基础设施,导致良好的山地资源无法被充分利用。基于此现状,济南市委、市政府对山体绿化建设下发《关于加快推进城区山体绿化工作的意见》,计划对城区126座山体进行基础绿化,2016年济南市计划山体绿化[2]26处,其中绿化提升11处,山体公园15处。这也响应了人们追求自然、向往自然的需求和人们对于城市休憩空间日益增长的需要,城市山地公园、山岳型风景区等山体绿化的建设形式的重要性日益显现。英雄山公园作为山地与城市公园两项要求下的[3]复合型产物,必然成为人们回归自然的重要形式。从老百姓的角度而言,近几年人们的健身意识不断提高,到济南英雄山锻炼身体、户外活动成为了很多人的选择,随着人数增多,英雄山公园的自然环境面对的人群也不断增多,植被遭受到一定程度的破坏。在此之前,省政协常委、省城建工程集团公司董事长刘俊福建议,借鉴“济南天下第一泉风景区”成功经验和“大千佛山景区”建设模式,完善英雄山公园总体规划。通过前期的实地踏勘,英雄山确实是人们锻炼身体、修身养性、游山玩水的好去处,所以改善那些遭到一定程度破坏的山体显得尤为重要。植被修复也是山体生态修复的重要组成部分,植被修复能丰富英雄山山体景观,通过植被修复能进一步提高英雄山公园的景观效果。把英雄山公园建设成环境优美、景色秀丽的城中山地公园,为广大市民、游客营造优美、和谐的健身、休闲环境。本文旨在通过植被调查、数据分析等基础研究,发现英雄山植被问题,提出植被修复切实可行的模式方案,最终改善山体生态状况,还市民一个集文化活动、休闲、娱乐、健康生活功能为一体的山水园林。-1- 山东建筑大学硕士学位论文1.1.2研究目的及意义以济南英雄山山地植被修复为例,为改善英雄山整体植被提供资料支撑,为提升整体景观,山体资源的有效保护打下基础;为市民提供一个更加美观、健康的园林空间,具有实际的实践意义;为社会发展、改善市民生活质量做出贡献;同时对提升城市形象有巨大的推动性,为其它城市(石灰岩)山体公园提供植被修复方面的相关依据,具有一定的理论价值、研究价值、应用价值也希望通过该研究使城市(石灰岩)山地植被修复的模式得到推广应用。1.2研究相关概念及理论1.2.1城市山地公园的相关概念及理论山地概念的认知源自地理学,根据一般常识,山地应当满足山地所在地有足够的[4]绝对高度,并且也有一定的相对高度这两方面的地理学特性。由南京大学主编的《地[5]理学词典》中,分别解释了山和山地:“山,一般指高度较大,坡度较陡的高地。它因具有明显的山顶和山坡而有别于髙原,又因高度较大不同于丘陵。习惯上一般把[6]山和丘陵通称为山”。同时,词典对山地的定义是“许多山的总称,由山岭和山谷组合而成”。山地的定义包含的范围较广,可具体分为广义山地和狭义山地,狭义山地是指单纯的低山、高山等,广义的山地概念中,山地、丘陵等海拔高度比周边高的[7]地形变化都属于山地。因该研究中海拔高度变化不大,更多的是关注山底地貌下坡度、坡向对微气候的影响。所以本文中山地更多的是从广义山地角度对山地进行研究。根据《辞海》的解释,公园的释义为“供公众游览休息的园林”。在《公园设计规范》(GB51192-2016)中把公园解释为:向公众开放,以游憩为主要功能,有较完善的设施,兼具生态、美化等作用的绿地。也是现在比较公认的公园定义。对于城市公园,《中国大百科全书》中的定义为:城市公共绿地中的一种类型,由政府或社会[8]公众团体所建设经营的,供公众进行游憩、观赏与娱乐活动的园林。《城市公园设计》中城市公园是服务城市居民的,具有一定的使用功能的,自然化的生活区域,属于绿色的城市基础设施。现在城市公园作为城市中重要的公共开放空间已逐渐成为城市的重要组成部分,城市公园不仅能为居民游览、休憩、健身、活动等提供场所,也[9]是城市防震减灾改善生态环境的重要空间。城市山地公园的定义是山地地形为基础的城市公园,也可以说是位于城市用地范围内,以山地地貌为主要地貌特征,具备公园的相关功能,且人们活动与山地环境联[10]系密切的公园。山地公园与山体公园所代表的公园类型大致相同。从风景园林的角-2- 山东建筑大学硕士学位论文度来看,地形起伏变化复杂或者具备山地地貌特征的场地基址,山地比重较大的,无[11]论是否属于山区的,都可算作是山地公园。城市山地公园是指公园范围内基址地形为山地,或具有山地地形特征的,并且公园位置属于城市范围的绿地。因此,除了游客以外城市山地公园更多的是为附近居民服务,公园与城市的联系也更紧密。城市居民上山锻炼的人会很多,对山地整体植被情况了解也会更多,所以山地整体的植物景观就显得尤为重要。本文所研究的范围是济南英雄山公园内的山地(英雄山、马鞍山、五里山、六里山、七里山,下同)不包括赤霞广场等山地以外的区域(如图1.1)。图1.1研究范围示意图(图片来源:作者改绘)1.2.2植被修复的相关概念及理论通过文献总结发现,植被修复的概念已经比较成熟,植被修复是指通过植被的栽植改善当地的生态环境,修复至之前的状态或者是建设为更好的生态环境,表示一种生态治理手段,同时也是治理的过程和目的。并且植被修复在很多文献中被认为是生态修复的核心内容,其核心理念是运用生态学原理、植物学原理、园林工程技术等对一定范围内的植被进行保护或者是人工植物栽植,修复被破坏或者毁坏的境域,改善-3- 山东建筑大学硕士学位论文[12]其生态环境,完善生态结构和功能植被修复是生态系统修复的重要环节,是重建生[13]态环境的第一步,是绝大多数自然生态系统修复的先决条件。植被修复与植被恢复、重建等词语有一定的相似度,都是采用栽植植被的方法对场地进行修复,形式可以包括人工修复和自然修复,但是目前以人工修复为主。“修复”(rehabilitation)与“恢复”(restoration)英文释义差距不大,但是其中文的词义差异较大。二者最大的区别在于主客体关系,“恢复”主要是指生态系统本身的恢复,生态系统本身是主体;“修复”主要是以生态系统为客体,人类为主体,以人类的力量对生态系统进行修复[14]或者是改善。在生态学的角度来说,“修复”更实用,因为经过人为修复的生态群落结构更加合理,景观效果也更好。植被恢复的重要形式就是封山育林,一般是将固定范围的山地或者是森林保护起来,让生态系统自我更替,这种恢复形式经历的时间比较漫长,见效慢,一般在30年以上。而植被修复是人为促进植被更替,主动对群落物种进行调整,丰富群落物种,增加植物层次,增强植物景观,同时也可以使生态功能更加完善,加快其物质循环和能量流动。植被修复的具体过程是实施山体植被修复工程,以便增强环境中的生物多样性。在修复的实施中,需要根据环境条件,选择不同的修复模式,进行针对性修复。植物选择方面,应当选择净化以及抗干扰能力强的乡土植物;群落空间配置则应依据山地形态、气候乃至水文条件等多重因素,合理搭配各类型植物;与此同时还可以结合优[15]势品种的季节变动性,丰富季相变化。植被修复技术方面,植被修复的主要技术是的采取置石挡墙、砌石挡墙、回填土、栽植植物等措施,对山体进行加固。根据修复地点不同采取的措施也不一样,一般先对修复地点的坡面、土壤等进行调查,然后采取对应的坡面修整、坡度修整和土壤改良等,对修复地点坡面、土壤等处理妥当之后再进行植物的种植。1.3国内外研究进展1.3.1国内研究进展国内相关文献对于山地植被修复的相关研究主要集中于破损山体。对于城市山地公园植被修复的研究不是很多,但是一些修复方法可以借鉴。具体从以下几个方面进行文献查阅。植被修复方面,文献中提到生态修复的基本含义是指通过人为力量,改变和阻止[15]生态系统退化。吴敬东(2006)等人通过实地调查提出了城市山地公园生态修复的-4- 山东建筑大学硕士学位论文[16]途径,提出覆土造绿、挡墙防护等修复措施。刘玲(2013)在其硕士论文中以植被修复为前提,采用植被修复与植物景观营造相结合的思路对北坡森林公园植被修复进行研究,证明植被修复应当使植被修复与植物景观营造相结合,从景观生态学角度、[13]植物造景和规划设计角度进行修复。在山地分类方面,王富(2008)等人在研究中以淄博市城市周围破坏山体为研究[17]对象,选择了山地外形、土壤等五个立地因子划分破坏山体的类型。样地调查方面,近年来采用经典的样方法进行调查的论文有很多,比如张刘东(2012)在硕士论文中乔木设置20m×20m的样方,进行每木测量;灌木样方5m×5m,[18]测定灌木品种、数目、基径等信息。韩芳(2008)在其硕士论文中调查了四宝山废弃采石场植被演替初期的群落的种类组成、群落植物结构以及影响群落组成和结构的[19]因素。倪文峰(2010)在其硕士论文中选取其调查公园中的典型代表性植物群落进行植物群落和景观空间游憩两方面的调查。与普通样地调查不同的是他对空间中人的[20]参与进行了一定的调查。骆翔宇(2017)在其文章中选择上坡、中坡、下坡三个不同坡位,设置1m×1m的样方,同时调查草本层和土壤,为本人论文提供了样地的建[21]立方法。邱汉周(2012)在其博士论文中所应用的植被调查方式、调查方法对我的论文起到参考借鉴作用。总的来看,国内目前样地调查法已经比较成熟,样地选择依据、样地大小、调查内容均有所涉及,这就为我的样地调查打下基础。参照以上的样[22]地分类方法、调查方法制定合适的调查方案。山体修复模式方面,邢仁良、赵海(2009)等人在其文章中介绍了济南市破损山[23]体现状,提出了修复措施,并且指出当前山地修复存在的问题及对应的解决方案。邱萌萌(2012)在其文章中针对性的选取工程防护与绿化防护组合治理的手段,取得[24]了良好的恢复效果。张刘东(2012)在其硕士论文中用隶属函数法和萨维诺夫干筛选法对不同植被恢复模式进行评价,证明不同修复模式适用不同立地条件,对我论文[25]中植物的选择、修复模式起到参考作用。许小娟(2011)在研究中先进行植被调查与多样性分析,针对调查分析的结果提出了海岛边坡修复植物选择原则,并且建立了[26]几种植物配置模式。王金马(2016)在其硕士论文中构建出了破损山体生态修复和治理的四步骤:①破损山体的现状调研、勘查及评估;②修复目标和内容的提出;③不稳定边坡的治理、地表土壤修复、开采区植被景观修复;④植被种类选择及植[27]被群落格局恢复。其修复策略、模式为济南英雄山植被修复提供一定参考。植被修复的植物选择方面,逄丽艳、王秀华、刘文宾(2001)在研究中通过求出-5- 山东建筑大学硕士学位论文侧柏叶面积的一元回归模型,经过精确计算,定量说明侧柏(Platycladusorientalis[28]Linn.)对济南的生态效益、经济效益。商海东、刘玉娜、张晓丽(2013)在文章中提到植物配置应当考虑艺术效果也应该考虑生态性,即景观与生态相结合,即要美观[29]也要适地适树。赵方莹(2008)在文章中提到在植被恢复过程中尽量减少人工痕迹[30]。黄伙发(2016)在其文章中采用层次分析法,筛选万寿岩山体植被修复适宜树种[31]。在山体植被修复技术方面,孟祥礼(2006)等人全面介绍了客土固化技术在山体[32]绿化中的应用,包括施工技术、喷播方法、施工季节、植物选择等内容。刘晶、刘杰(2016)在文章中从景观生态修复的角度出发,认为山地修复应当以现场的条件和[33]乡土植被对破损山体进行修复。刘飞、王岩(2013)等在文章中介绍了山地修复的[34]新技术、新方法、新材料,通过堆砌挡墙、回填土等方法进行山体修复。李成、尚红(2008)在其文章中提出了植被修复时要考虑绿化景观修复的步骤、工程措施和生[35]物技术方法。吴燕在文章中阐述了矿区植被修复技术,提出矿区植被修复的一些建[36]议,例如采取工程手段固土、采用生物治理方式改善土壤、筛选抗性强的植物等。赵入臻(2012)在其硕士论文中从生态环境和景观效果的角度出发,对济南现有破损山体及修复状况进行调查,从技术角度、植物选择、景观效果等方面进行分析,对研[37]究目标进行针对性修复。山体公园规划设计方面,崔莹(2011)在其硕士论文中从城市公园规划的角度出[38]发,结合地理学、城市绿地系统规划等学科知识进行规划设计。王海霞(2013)在其硕士论文中从游憩空间入手,探究城市山地公园的建设。运用土方工程对山地进行[39]处理,方便空间建设。张显峰(2015)在其文章中提出从可持续发展的角度进行山[40]体公园规划。尚红(2011)在文章中分析了国内破损山体恢复的方式和技术,在充[41]分研究的基础上,结合济南立地条件,提出工程与生态相结合的恢复方法。山体植被修复其它相关文献中,束鑫宇(2014)在其硕士论文中从设计手法到治[42]理工程再到保障措施等,全方面研究了山体综合治理规划的路线。陈虹(2016)在[43]其硕士论文中提到济南英雄山的基本情况以及部分空间调查情况。总体来说,针对城市(石灰岩)山地公园的植被修复相关研究较少,目前国内对于破损山体的植被修复研究较多,如破损山体植被修复的工程技术、修复理念、植物选择等基础研究已经比较全面,但是山地植被修复的技术、工程等应用在山地公园、山体公园内破损的山体研究较少。该研究将植被修复的方法应用到山地公园中,旨在-6- 山东建筑大学硕士学位论文通过样地调查、空间调查等方式寻找英雄山山地公园的问题所在,借助现有技术手段、工程手段对山体进行植被修复,将传统方法进行重新利用,解决山地公园植被修复的问题,与其他研究切入点不同,应用情况不同,因此研究具有一定的创新性与应用前景。并且很多文献侧重植被选择,但是忽略植物造景,修复植物之间缺乏美感,笔者计划将植物造景的相关理论应用到植被修复当中,在增加植物的同时打造优美的山地公园。1.3.2国外研究进展国外对城市山地公园植被修复的论文一般是集中在城市公园的规划设计以及植物群落相关研究中。城市公园随着近代城市发展而兴起。奥姆斯特德与沃克于1858年共同设汁纽约中央公园,开现代风景园林之先河,用理论和实践推动了美国景观设计的发展。约翰·O·西蒙兹(1961)在《景观设计学》中详细描述了各个造景元素的特征以及利用方式,强调了地形微气候在景观设计中的意义,总结了结合地形进行场地选址和场地设计的方法。麦克哈格(1969)所著的《设计结合自然》中提到地形在自然环境中的重要作用。从近代以来的学者研究中,我们可以总结出景观设计的一个重要原则——尊重自然,以自然为基础,在充分了解自然的基础上进行设计,才能更好地保护利用自然资源。对于山地公园来说,尊重自然、利用山体显得尤为重要。国外研究很多关于植被修复的文献是对矿山、干旱地区、土壤贫瘠地区、被侵蚀地区、荒地等生态遭到较为严重破坏的地区进行的植被恢复研究。其中,VictorJohnNeldner(2002)等人在文章中表示建立生态条件评估框架,[44]通过若干植物记分卡对植物区属性进行监管,可以更好的探究矿山修复的方法。J.A.Ludwigl,D.J.Tongway(1996)在文章中介绍了一种实用的技术,经过测试试验,用于修复退化的半干旱澳大利亚风景,可以有效快速重建植被斑块。这种修复[45]技术基于半干旱的生态学原理,并且可以应用到其他待修复的地区。A.Mando.L.Brussaard.L.Stroosnijder(1999)等人表示印度、巴基斯坦、澳大利亚、美国和加拿大等地都有几百万公顷贫瘠的碱化土壤,这些土壤使植物的生长过程非常艰难,受到各种限制因子的约束。由于结构、化学、营养、水文和土壤微生物劣化,从1980年到现在,植被修复的次数很少,但是通过他们的研究,可以对土壤增[46]加大量有机质和营养物质,从而达到改善土壤的目的,最终实现大面积的植被修复。AnnaMariaAgustsdottir.MichaelR.Ngugi.(2004)等人在文章中均对植被调查-7- 山东建筑大学硕士学位论文[47-48]进行阐述,为当地植被恢复积累大量基础资料。MichaelR.Ngugi(2015)等人的研究和DavidLamb等人的研究有异曲同工之妙,均表示植被恢复对生态恢复具有[49-50]巨大作用,植被恢复的意义不言而喻。除此之外,CarlaJ.Harris.(2015)等人的文章还表示国外对于风景区山体、山地公园等山体研究还相对较少,主要是针[51]对矿山、采矿区、荒地等生态环境极其恶劣的地区进行植被恢复。通过国外文献研究,目前国外对于严重破坏的土壤有一些针对性的修复措施,研究主要针对大面积的植被修复,对于小面积或者是局部地点遭到破坏的研究相对较少,落实到山地公园的修复也比较少,国外更侧重科学技术手段改善土壤,调节土壤中的有机质以便栽植植物。而本人的研究主要针对山地公园植被的修复研究,在国外来说也研究不多。1.4研究内容与方法1.4.1研究内容(1)城市(石灰岩)山地植被修复综述研究。通过查阅文献、整理资料明确研究内容,总结山地植被修复的调查方法、修复方法、山体植被遭受破坏的原因等,认真总结前人研究,为英雄山植被修复的研究打下坚实基础。(2)山地植被调查。采用样地调查与活动空间调查相结合的方法,计划调查14个样地,228个活动空间,通过对山体植被全方位调查,从宏观到微观上,全面了解英雄山山体植被的情况。(3)对已调查充分的植被样地进行数据分析与整理。分析数据、对样地调查结果进行整理,筛选出适合在英雄山山地种植的植物种类。(4)根据以上研究,提出切实可行的植被修复模式,为英雄山生态修复提出可行性措施,发挥植被修复的巨大功能,完善英雄山山地生态环境,并且为其他城市(石灰岩)山地公园植被修复提供参考。1.4.2研究方法(1)文献研究法文献研究法是指搜集、鉴别、整理文献,并通过对文献的研究形成对事实的科学认识的方法。该方法是一种古老、而又富有生命力的科学研究方法。笔者查找国内外关于英雄山公园、山地公园、植被修复、山体修复、植物选择等方面的各种图书、期刊、论文等文献,了解有关英雄公园山地修复等方面的资料,通过总结文献,寻找理论上的支撑依据。-8- 山东建筑大学硕士学位论文(2)样地调查法样地调查法是指通过对小面积地块树木生长因子、立地条件等项目的调查,采用数理统计方法推算林地森林资源总量或有关项目总体数量特征。自2017年5月初,对英雄山公园进行样地调查,利用GPS仪进行标准地定位、测量,对样地植被多度、丰富度、植被生长情况等各种情况进行统计。(3)实地调查法实地调查法是在确定范围内直接获取研究对象的信息,对自然状态下的人物、行[10]为、现象等进行实地考察,收集较为真实的第一手资料。本文利用实地调查法,在济南英雄山上观察体验,总结活动空间的利用情况与建设情况、游客的需求,植物的生长情况等。(4)统计分析法根据样地调查的数据对英雄山公园样地进行统计分析,通过对植物种类、盖度、多度、丰富度和植被生长情况的分析,对样地进行分类,寻找山地中遭到破坏的地方,总结样地遭到破坏的原因,从而进行针对性的解决。(5)模型法以调查样地为依据,建立相应的空间模型,通过模型分析山地坡度、土壤等信息,并且通过剖面图和效果图展示解决方案的效果和可行性,最终提出相对切实可行的植被修复模式,完善英雄山山地生态环境。-9- 山东建筑大学硕士学位论文1.5技术路线城市(石灰岩)山地公园植被修复研究——以济南英雄山为例查阅文献山地实地踏勘基础资料调查阶段调查研究植被组成、结构空间基本情况空间调查样地调查植被多度、分布空间植被情况初步成果阶段植被种类、频度空间分类数据植被重要性分析分析植被多样性分析理论总结方法总结成果提升完善阶段植被修复模式-10- 山东建筑大学硕士学位论文第2章济南英雄山山地植被现状调查2.1济南城市石灰岩山地(公园)普遍踏查2.1.1英雄山(1)研究区域(英雄山)概况研究区域位于济南市英雄山公园内,英雄山公园东侧为玉函路,西侧为英雄山路,北到经十一路,南接七里山路,总面积137公顷,包括马鞍山、四里山、五里山、[52]六里山和七里山。其地理位置优越,位于市中心附近,周围居民区及军区干休所众多,除了游览以外,也是市民健身锻炼的好去处。图2.1济南城市山地公园分布图(图片来源:作者自绘)济南市山地公园数量众多,绝大多数分布在济南市南部(如图2.1所示)英雄山公园是山地公园的典型代表。通过陈虹的调查数据和本人的实地踏勘,英雄山游客以当地的中老年人和老年人为主,主要来园时间有三个阶段:清晨、傍晚以及晚餐之后。(2)研究区域(英雄山)自然概况英雄山位于济南市市中区,温带季风性气候。其气候主要特征是:四季分明、雨热同期。夏季和冬季较长,资料显示:夏季为105-120天,一般为5月下旬至六月上旬开始,至九月上旬结束;冬季为136-157天,一般开始于11月上旬,结束于次年[53]3月下旬,基本与济南市供暖期一致。相比而言,春、秋季最短,都不足两个月。历年平均降水量在650~700毫米,并且降水主要集中在夏季。自然灾害主要有干旱、洪涝、风雹、霜冻等,特别是旱灾和洪涝灾害影响最为严重,尤其是近两年城市内涝现象频发。-11- 山东建筑大学硕士学位论文英雄山位于陵寒武系石灰岩——奥陶系石灰岩分布密集地带,岩层以石灰岩为主,整个山体为单斜构造山体,岩层产状比较稳定,大致NW倾向或转向W、SW倾向,微呈波状起伏变化,并无显著的的地质构造变动。在此地质条件下,一般受到构造活动、外力地质作用或人类活动的影响,山体出现较多的突出地貌就是岩块发生破碎崩塌及其形成的崖(岩)壁。研究区域内主要分布有普通褐土、石灰性褐土以及淋融褐土,以普通褐土和石灰[54]性褐土为主。褐土又名褐色森林土,是济南分布面积最广的一类土壤类型,占全市土壤总面积的74.1%。褐土一般发育在暖温带,干旱高温气候下的石灰岩山地及丘陵地带,呈弱碱性(PH7~7.5),具有明显的粘化、钙化作用。(3)研究区域(英雄山)植被概况研究范围内植被主要是侧柏纯林,分布于马鞍山、英雄山、五里山、六里山、七里山,部分地区是侧柏(PlatycladusorientalisLinn.)+荆条(negundovar.heterophyllaFranch.)的植物群落,局部分布有针阔混交林。由于受人为活动干扰较严重,山地自然演替较慢,缺少天然森林植被。通过多年的建设,景区山脚平缓处已经通过人工修建逐步形成了针阔混交林的景象。目前植被还是主要分布于留春园、赤霞广场、马鞍山北坡、马鞍山长廊、松月亭、月亮湾周边、康乐园、核桃园和拥军路等地,英雄山山地和游览路线沿线植被组成依然比较单一,并且景观效果较差。2014年综合整治提升工作中,七里山小香山景点周边逐渐形成了以黄栌(CotinuscoggygriaScop.)为主的色叶片林区。英雄山公园游客众多,特别是上山锻炼的老人很多,山地受人为干扰较多,土壤板结,天然植被种类较少,多为人工林和天然次生林。景区内山体群落结构较为单一,植物种类较少,由少数树种主导整体山地植被,具有集聚性,多以侧柏+荆条植物群落为主。马鞍山主要以侧柏、黄栌、荆条为主,少量山桃(AmygdalusdavidianaCarr.)、苦楝(MeliaazedarachLinn.)杂生。六里山山顶区域近期栽植了较多城市绿化树种,如侧柏、黄栌、石榴(PunicagranatumLinn.)、木槿(HibiscussyriacusLinn.)、大叶黄杨(BuxusmegistophyllaLevl.)、迎春(JasminumnudiflorumLindl.)、连翘(ForsythiasuspensaThunb.)、山桃、紫丁香(SyringaoblataLindl.)等。-12- 山东建筑大学硕士学位论文总体来看,研究范围内英雄山山地植被植物丰富度较低,并且由于游客、地质、天气等原因破坏也较为严重,有待进一步修复。2.1.2郎茂山郎茂山位于济南市市中区,东侧为七里山西路,西侧为郎茂山路,南侧为二环南路(如图nnnn)。有三个主峰,海拔235米,为石灰岩质地山体。俗称南山,又名狼窝山。据传,民国初年,此处遍山野草,偏僻荒凉,沟峪山洞中有狼栖居,故名“狼茂山”。1934年《济南大观》载:“狼猫山在城南七里,大佛山之北。”郎茂山公园建设曾在山上发现刻有“郎东堡垒”的石碑,郎茂山是济南战役的战场之一,留下了烈士的热血。济南解放后,依谐音改为“郎茂山”。郎茂山是济南南部最大的区属公园,隶属于济南市市中区园林局。郎茂山公园四周交通非常便利,周边以居住区为主。2007年底,济南市相关部门对郎茂山公园进行了第一期的修建,目前郎茂山公园已建成以山地景观为特色,同时满足休闲娱乐需求的城市公园,同时也是济南主城区南部最大的区属综合性公园。郎茂山公园是典型的石灰岩山地,土层瘠薄,山脚下绿化较好,山顶因灌溉、土质等问题导致树木成活率低,植被类型单一。资料显示郎茂山沿山脊两侧坡度较大,亦有近垂直的悬崖峭壁;尤其山体的上半部分,山石遍布,土壤贫瘠,此区域的能够正常生长的植物表现出极强的抗逆性与适应性,对完善公园的生态功能具有不可忽视的作用。根据调查,山体上最常见的植物以侧柏为主,杂生荆条、构树等植物,与济南市英雄山公园的生长环境类似。调查中观察到生长良好的植物有:油松、黄栌、大果榆、山桃、臭椿、木槿、酸枣、大叶黄杨、匍地龙柏等(如图2.2-2.3)。图2.2济南郎茂山西门图2.3济南郎茂山西入口山亭(图片来源:作者自摄影)(图片来源:作者自摄)-13- 山东建筑大学硕士学位论文由于山体是石灰岩质地,也有一定的破损,采取的修复措施主要是鱼鳞坑法,选用用大块碎石堆砌(如图2.4-2.5)。因为修复形式较为单一,所以修复效果一般,植物种类也相对单一。图2.4济南郎茂山山体图2.5济南郎茂山鱼鳞坑(图片来源:作者自摄)(图片来源:作者自摄)2.1.3牧牛山牧牛山位于济南市奥体文博片区、中央商务核心区域,是2014年年底建成集融游憩观赏、休闲健身于一体的山体公园。海拔240米,占地面积约为20万平方米,周边住宅区密集。牧牛山公园以山地景观为特色,融游憩观赏、休闲健身多种功能于一体,是CBD及周边居民生态自然的绿色氧源和休闲健身的城市公园。由于建成时间较晚,原始山体保留较少,人工痕迹比较严重,但是植物景观营造较好。山上景色优美,植物丰富,主要的植物有:雪松、黑松、油松、白皮松、龙柏、法桐、山桃、瓜子黄杨、紫叶小檗、匍地龙柏等(如图2.6-2.9)。采用的修复形式主要是挡墙续坡法、砌石绿化法、水平阶法等,修复效果良好,山体整体表现较好。图2.6济南牧牛山东亭图2.7济南牧牛山植物配置(图片来源:作者自摄)(图片来源:作者自摄)-14- 山东建筑大学硕士学位论文图2.8牧牛山道路绿篱图2.9济南牧牛山阶梯植物配置(图片来源:作者自摄)(图片来源:作者自摄)2.1.4华山华山又名华不注山,金舆山。地处济南市区东北,位于黄河以南,小清河以北,二环东路以东。景区北临济青高速公路、黄河公路大桥,西临大桥路,南临荷花路。华山海拔197米,素以奇秀著称。平地突起一峰,宛如利剑一把拔地而起,很多人认为华不注是“花骨朵”的转音。因其形状如未开放的莲花而得名,被称作出水芙蓉。山南边有济南市规模最大的古建筑群――华阳宫,占地9万平方米,周围池塘遍地,古有华山湖,是典型的近郊型山水旅游场所。华山主要景点有华山、华阳宫、华阳湖等景点(如图)。华山建设年代较久远,调查发现山体植物野生状态明显,主要为构树、荆条杂生的野生灌草丛。山体植被覆盖率较高,主要植物有:侧柏、白皮松、构树、臭椿、荆条、山桃、木槿等(如图2.10-2.13)。采用的修复措施主要是挡墙续坡法,华山山体景象图2.10济南华山地质公园入口图2.11华山植物与置石(图片来源:作者自摄)(图片来源:作者自摄)-15- 山东建筑大学硕士学位论文图2.12华山道路植物配置图2.13济南华山台阶植物配置(图片来源:作者自摄)(图片来源:作者自摄)2.2英雄山山地调查研究2.2.1样地调查2.2.1.1样地调查设备用品及材料测量仪器:指南针、GPS仪、测高器、坡度测量器、测绳。调查测量设备:钢卷尺、胸径尺、1.3m杆、剪刀、标本夹、高枝剪、调查表格、笔记本、便利贴、照相机、喷漆。文具用品:彩笔、自动铅笔、橡皮、刻刀、米尺、绘图薄、资料袋、影像图、CAD图纸等。样地调查关键设备——GPS仪选用广州中海达测绘仪器有限公司的海星达H32系列GNSSRTK系列产品(如图2.14)。-16- 山东建筑大学硕士学位论文图2.14仪器工作照片(图片来源:同学拍摄)2.2.1.2样地选择依据通过文献总结,根据国内植被调查目前的状况,笔者从网格布局、全面清查和局部精查3个层次,开展英雄山植物群落的调查。并且这3个层面也涵盖了样地调查的[55]样地选择原则,即全面性、代表性和典型性。(1)网格布局:顾名思义,即将研究区域置于网格下方,对研究区域进行均匀划分,保证样地涵盖的区域全面。根据山地整体情况确定网格大小,因为英雄山山地整体植被覆盖情况较简单,可以选择100m×100m的网格,每个样地设置在网格的中央位置,样地大小为20m×20m,初步筛选时每个样地之间间隔的距离基本一致,保证样地选择覆盖整个英雄山山地(包括英雄山、五里山、马鞍山、六里山、七里山)。(2)全面清查:根据文献资料分析,植被调查要求研究区域内每一种植被群落类型都能得到调查,英雄山的植被类型以侧柏为主,包括部分侧柏+荆条的植物群落。除了植物群落调查全面以外,全面清查还体现在全面选择不同的立地条件。调查样地在选择时应对不同立地条件进行统计,并且筛选,比如土壤质地和砾石质地的山地修复方式不一样,虽然可能植被群落一样,但是立地条件不同,也应当全面统计。根据该调查情况,因为研究区域经纬度变化很少,并且各个山体高度差距不大。-17- 山东建筑大学硕士学位论文英雄山海拔92米、马鞍山海拔142米、五里山海拔149米、六里山海拔145米、七里山,海拔158米,最低点海拔74米。(如图2.15-2.16)研究区域气候、水文、土壤情况等限制因子的条件相同,所以不作为样地分类的依据。根据文献,在山体样地调查的样地分类的立地因子中,与植被恢复相关的因子主要有:样地所处位置的坡位、[17]坡向、坡度和土层厚度等。土层厚度不便测量,以土层中砂砾含量为参照,以此作为样地分类的依据。英雄山山地中土壤情况一般一致,部分土壤情况不好的可以通过工程方法修复,故笔者在选择立地因子的过程中忽略了土层厚度、土壤砂砾含量等反应土层情况的因子,在修复模式中有详细介绍。选定样地的坡位、坡向和坡度三个因子作为英雄山山地植被恢复的主导因子。据此,采用样地法调查了济南市英雄山(包括马鞍山、五里山、六里山、七里山)山地的坡位、坡向、坡度等因子,对英雄山山地的植物进行样地调查。图2.15坡度分析(图片来源:作者自绘)图2.16坡向分析(图片来源:作者自绘)-18- 山东建筑大学硕士学位论文表2.1样地选择立地因子立地因子分级量化标准坡位坡向坡度1上东小于30°2下南大于30°3西4北以英雄山公园(马鞍山、五里山、六里山、七里山)为研究对象,根据实地踏勘和植被生长因子,确定了坡位、坡向、坡度3个立地因子,并对其进行了分级量化;总共将山体划分为4个大类,共计16个小类(如表2.1)。(3)局部精查:选择样地之后要进行局部精细调查,首先是样地内的植物进行调查,记录每一棵植物的树高、胸径、基径、冠幅和生长状况等信息。尤其要注意的是样地内植物品种一定全面,特别是稀有植物等。样地选择还应该注意:(1)样地内部群落结构稳定,群落状态良好(2)群落体量满足要求,除了样地要求的20m×20m以外应当有10m的缓冲区;(3)样地内地势应当相对均匀,避免坡顶、谷底、裸岩等特殊地形。2.2.1.3样地概况及分布情况本次调查样地均位于英雄山山地范围内,不包括赤霞广场等地。根据上文样地选择依据,经过认真的研究与踏勘,本次样地调查一共选出14块样地,部分样地植被情况类似,但是立体条件不同,分别代表英雄山各种植被覆盖情况,具体分布如图2.17-2.18所示:图2.17北部样地位置示意图(图片来源:作者改绘)-19- 山东建筑大学硕士学位论文图2.18南部样地位置示意图(图片来源:作者改绘)图2.19英雄山高程分析图(图片来源:作者自绘)-20- 山东建筑大学硕士学位论文样地调查的基本信息主要有调查者、样方号、植物群落类型等,如表2.2所示:表2.2样地信息调查表调查者:样方号:日期:植物群落型:地貌:土壤类型:坡向:坡度:地形:坡位:群落内地质情况:干扰情况:根据样地调查的样地选择依据和实地踏勘,对最终确定的14块样地的基本信息2进行统计,样地均为正方形或者近方形,面积均为400m,如表2.3所示。表2.3样地基本信息样地编号样地形状示意图坡位坡向坡度样地面积211下北偏西5°31°400m222下东偏北15°24°400m233下南偏东10°28°400m242上东偏北5°27°400m255上西偏南5°28°400m266上北偏西5°23°400m27上西偏南5°27°400m7-21- 山东建筑大学硕士学位论文28上南偏西5°21°400m299下东偏北20°22°400m210上东偏北5°21°400m21111上西偏南5°22°400m21212下东偏北5°18°400m21313下北偏东15°24°400m21414下南偏东5°17°400m2.2.1.4植被调查方法及步骤2植被调查采用样地法选取样方面积400m,一般为20m×20m的正方形。如实际条件不足,也可设置为其他形状,但必须由达到足够的面积,并且在样地四角及中心位置设计小样方(如图2.20)。以GPS仪确定样方的四边,闭合误差应在0.5m以内。以测绳或塑料绳将样方[55]划分为3m×3m的小样方,对样方内的灌木进行每木测量。-22- 山东建筑大学硕士学位论文图2.20样地示意图(图片来源:作者自绘)乔木层调查根据调查表(附表2)(一)乔木调查方法(1)记录林分状况:乔木类的数量、品种及生长情况。(2)树木编号:由样方号+树号组成。(3)物种记录:对于样地中出现的植物必须准确全面记录。(4)胸径测定:乔木层测量中只记录乔木型植物,有些植物成年是乔木,目前处于灌木状态的在灌木层中测量。(5)树高测定:采用测高器进行测量,注意坡度校正。(6)冠幅测定:冠幅测定根据乔木的垂直投影,记录形式为东西(m)×南北(m)。(7分枝点高度:测量第一分枝点距地面高度。(二)灌木层调查方法(附表3)(1)首先是选取样地对角及样地中心的五个3m×3m的小样方进行灌木层调查。记录灌木层植物的品种、高度、株数、基径等基本信息。(2)在样方未涵盖的样地内查找灌木种,记录基本信息。(3)物种记录:对于样地中出现的植物必须准确全面记录。(4)高度测定:用卷尺对灌木每木测量,测量样方内每一株的高度,单位为m。(5)基径测定:测量近地面处基部直径(简称基径)。(6)冠幅测定:冠幅测定根据乔木的垂直投影,记录形式为东西(m)×南北(m)。(7)多度:测定每一个物种的多度,通过物种个体数量的目测估计指标,主要用-23- 山东建筑大学硕士学位论文[55]于快速获得盖度的野外调查,常采用Drude的七级制进行分级。(三)草本层调查方法(附表4)(1)在每一个灌木小样方中央设置1个1m×1m的小样方。(2)草本层测量内容主要是记录植物名称、植株平均高度及最值高度、植物盖度和多度等。(3)同样在每个样地中,仔细调查草本样方中未出现的草本物种,记录种名及生长状况。(4)高度测定:用卷尺对同种植物里最高最矮以及中等高度的植株进行测量;(5)盖度测定:盖度根据草本植物覆盖地面的面积,用植被覆盖面积除以样方面积(1m×1m),以百分比记录。(6)多度:多度与物种数量类似,主要是起快速获得盖度的需求,测定盖度则可以不测定多度。调查步骤:(1)确定20mx20m样方网格:仔细勘查样地地点,保证样地完整性,并且有足够的缓冲空间,有典型性。使用手持GPS仪沿划定样方。(2)根据乔木层调查方法对样地内的所有乔木进行每木测量。(3)在样地中选取5个3m×3m样方,分别位于样地四角及中心。作为灌木调查样方。(4)根据灌木层调查方法对样地内的所有灌木进行每木测量。(5)在灌木样方中,选取1m×1m的小样方,根据草本层调查方法,对样方内的草本进行统计。(6)绘制样地植被剖面图,对植物分布情况进行统计整理,用于分析山地植被分布情况。(7)对样地内植被进行复查,以保证调查全面性。注意事项:群落调查记录群落的各调查项目,包括物种、DBH、树高及其他特征,见附表2。样地植被计数原则:Ⅰ、样方内的个体全部计数;Ⅱ、植被位于样方边线交点的要记录;Ⅲ、位于样方边线上的,只记相邻两边上的个体,即选择上左两个边或者是上右-24- 山东建筑大学硕士学位论文两个边。2.2.1.5样地基本信息调查群落植被调查的不只是要调查植物,还应当设计样地信息调查表,对样地的基本信息进行调查记录。(1)群落类犁:样方的群落类型。(2)调查地:样方的所在位置,如六里山山腰处,并标在地形图上。(3)经纬度:用GPS仪确定样方所在地的经纬度。(4)海拔:用GPS仪确定样方所在地的海拔。(5)地形:样地所在地的地貌类型,该调查中均为山地。(6)坡位:样地所在坡面的位置,如山地下部、山顶、山脊、山地上部等。(7)坡向:样地所在地的朝向,以NE5°(北偏东5度)的方式记入。(8)坡度:样方的平均坡度。2(9)面积:样方的面积,一般为400m(20m×20m)。(10)土壤类型:样方所在地的土壤类型,如一般为壤土或者是砂砾壤土等。(11)干扰程度:按无干扰、轻度干扰、中度干扰、强度干扰记录。(12)群落层次:记录群落植被情况,按照乔木层、乔灌、乔灌草、灌草丛等记录。(13)优势种:记录乔木、灌木、草本各层次的优势种。(14)郁闭度:各层的郁闭度,用百分比表示。(15)群落剖面图:主要通过该图了解群落结构、种间关系、山地地形等。(16)调查人、记录人及日期:记录该群落调查的基本信息,主要是便于查验。2.2.2活动空间调查对山地上228块活动空间进行调查,主要调查空间场地位置、场地使用情况,及场地周边植被情况。2.2.2.1活动场地调查设备用品及材料测量仪器:指南针、测高仪、坡度仪、测绳。调查测量设备:钢卷尺、胸径尺、1.3m杆、剪刀、标本夹、高枝剪、调查表格、记录本、标签、照相机、喷漆。文具用品:彩笔、铅笔、橡皮、小刀、米尺、绘图薄、资料袋等、影像图、CAD图纸。-25- 山东建筑大学硕士学位论文2.2.2.2活动空间概况及分布情况调查场地均位于英雄山山地范围内,不包括赤霞广场等地,根据英雄山管理处提供的CAD底图,部分场地已经不复存在,也有部分新开发的场地,最终活动场地调查一共228块场地,包括游人自发踩踏的活动场地和现有的观赏景点。其中五里山马鞍山和英雄山58个、五里山41个、六里山58个、七里山71个,共计228个大小、形态、功能不同的场地(如图2.21)。图2.21山地活动场地分布图局部(图片来源:作者自摄)由于英雄山山地上经常有健身活动的人群,部分山地上修建有健身活动场地。并且样地调查避开了所有已建成的上山道路,所以除了样地调查,还通过活动场地踏勘充分了解山体情况,以便进行针对性修复。2.2.2.3活动空间调查方法及内容实地调查法,是在确定范围内直接获取研究对象正在发生或发展的状态,对处于[43]自然状态的人物、行为、现象等进行实地考察,收集真实的第一手材料。采用实地调查的方法,对活动场地基本信息进行实地调查,调查内容包括:记录空间位置、尺度、植物应用等活动空间植被相关内容进行调查记录。重点记录场地周边植物品种、数量、生长状况等植被情况,具体调查统计方法与样地调查法一致。活动场地的植被统计范围为场地及场地周边5m内的植被。-26- 山东建筑大学硕士学位论文具体调查表格如下表所示:表2.4活动空间植被调查表空间类型:调查地点:调查时间:空间尺度及维护情况:空间编号:规格(m)生长状况植物拉丁学植物应用编号科属数量名称名类型形式高度胸径(地径)冠幅123……-27- 山东建筑大学硕士学位论文第3章济南英雄山山地植被现状调查结果与分析3.1调查结果3.1.1样地调查结果样地调查的场地类型各不同,根据样地现场情况,采用不同的修复模式进行修复。总体来看,通过调查发现北坡整体植被情况最差,裸露黄土最多,部分山地碎石较多,坡度也比较大,多为碎石坡地(如图3.1)。南坡的植被情况较北坡植被丰富一些,有一些地被植物,但是景观效果较差(如图3.2)。图3.1北坡某地现状(图片来源:作者自摄)图3.2南坡某地现状(图片来源:作者自摄)东坡和西坡两种类型的山坡介于两者之间,山地整体以侧柏或者侧柏加荆条的群落类型为主,东西两侧群落比较典型,整体植被多样性低,部分地点岩石,裸露景观效果差,景观效果差(如图3.3、图3.4)。图3.3东坡某地现状(图片来源:作者自摄)图3.4西坡某地现状(图片来源:作者自摄)3.1.1.1山地植被乔木层调查与结果通过对14块样地进行调查,总体来看,山地乔木整体呈现品种缺乏的现象,共-28- 山东建筑大学硕士学位论文出现11种乔木型植被,以侧柏为主,具体调查结果表3.1-表3.2表明,表3.1样地乔木调查表(1-7号样地)序植物名称样地编号号12345671侧柏●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●2泡桐■○■○■○○3黄栌●●■■■■■■○■4刺槐●●■■○○○■■■5毛梾●○○○○■○6国槐■○●■○○○7五角枫■○○○●○○8构树○■■○■■■■○■9苦楝○○■■■■■■■■■10臭椿○○○■■○○○11山桃○○○○○○■表3.2样地乔木调查表(8-14号样地)植物名称样地编号序号8910111213141侧柏●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●2泡桐○○■○○■■3黄栌■■○■■○○4刺槐■○○■○■○5毛梾○○○○○○○6国槐○○○○○○○7五角枫■○○■■○○8构树○■■○○■■9苦楝○○■■○○■■10臭椿○○■○○■11山桃○○■○■○○符号含义(下同):●●●人工栽植优势种●●人工栽植较多种●人工栽植种■■■自然入侵优势种■■自然入侵较多种■自然入侵种○无调查数据显示,泡桐出现5块样地,均为自然入侵;黄栌出现十块样地,其中一块为人工栽植,其他均为自然入侵;刺槐7块样地出现,其中1块为人工栽植,其它为自然入侵;五角枫5块样地出现,其中一块为人工栽植,其它均为自然入侵;毛梾、国槐3块样地出现,其中1块人工栽植,2块自然入侵;构树、苦楝、臭椿、山桃分别出现在7、8、3、3块样地出现,均为自然入侵。在出现的样地中,苦楝在5块样-29- 山东建筑大学硕士学位论文地中处于较多种,占5/7;黄栌3块样地中处于较多种,占3/10,刺槐、构树均在3块样地中处于较多种,占3/7,;其它均属于一般入侵种。3.1.1.2山地植被灌木层调查与结果通过样地调查60个灌木样方,共出现17种灌木型植物,具体如表3.3-3.4所示。,统计中发现除了荆条以外,乔木幼苗占大多数。表格整理如下表所示:表3.3样地灌木调查表(1-7号样地)序样地编号植物名称号12345671荆条■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■2构树幼苗■■■■○■■■■■■○3黄栌幼苗■■■■■■■○○4酸枣○○○■○■■○5苦楝幼苗○■■○■■○■○6刺槐幼苗■○○■○○○7扁担杆○○○■○○○8紫穗槐○○○○○■○9五角枫幼苗■○○○○○○10木槿●○○○○○○11毛梾幼苗■○○○○○○12桑树幼苗○■○○○○○13臭椿幼苗○■○○■■○○14胡枝子○○○○○■○15栾树幼苗○○■○○○○16雀儿舌头○○○■○○○17锦鸡儿○○○○○○■表3.4样地灌木调查表(8-14号样地)样地编号序号植物名称8910111213141荆条■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■2构树幼苗■■○○■■○■■■■3黄栌幼苗○■○○○■■4酸枣○○■■○■■○○5苦楝幼苗○○■■○○○○6刺槐幼苗○○■■○○■■○7扁担杆○○○○○○○8紫穗槐○○○○○○○9五角枫幼苗○○■○○○○10木槿○○○○○○○11毛梾幼苗○○○○■○○12桑树幼苗○■○○○○○-30- 山东建筑大学硕士学位论文13臭椿幼苗○○○■■○■○14胡枝子○○■○○○○15栾树幼苗○○○○○■○16雀儿舌头○○○○○○○17锦鸡儿○○○○○○○灌木层植被均表现为自然入侵。荆条在14块样地中均有出现,均为自然入侵,为灌木层自然入侵的优势种;构树幼苗9块样地出现,均为自然入侵;黄栌出现在8块样地;酸枣出现在4块样地;苦楝和刺槐均出现在4块样地当中;其余的均出现在1-2块样地中,富植物种类,因而具备了自然演替、自然更新的基础及具备了提升景观效果,提高抵御病虫害能力的可能,但是生长状况不好,生长缓慢,需要采取措施,控制或降低侧柏及荆条的密度,为其它灌木及乔木幼苗提供生长、生活空间。3.1.1.3山地植被草本层调查与结果草本植物共调查70个样方,很多样方都没有草本植物出现,对样地内草本植物种类进行记录,对样方内草本植物进行调查,具体调查情况如下表所示:表3.5样地草本层调查表(1-7号样地)植物名称样地编号序号12345671狗尾草○○■■○■○2野菊花○○○○○○○3茜草○■○○○○○4决明■○○○○○○5牛筋草■○○○○○○6假还阳参○○■■○■○7草地风毛菊○■○○■○○8麦冬■○■○○○○9小苦荬■■○○○■○10蒲公英○○■○○○○11蒺藜■○○○○○○12藜○○○○○○○13葎草○○○○○■○14羊乳○■○○○○○15狭叶珍珠菜○○○■○○○16荩草○○○○○○○表3.6样地草本层调查表(8-14号样地)植物名称样地编号序号8910111213141狗尾草■○○■○○○2野菊花■○○○○○○3茜草■○○○■○○-31- 山东建筑大学硕士学位论文4决明○○○○○○○5牛筋草○■○○○■○6假还阳参○○○■○○■7草地风毛菊○○■○○○○8麦冬○○○○○○○9小苦荬○○■○○○○10蒲公英○○○○○■○11蒺藜○○○○■○○12藜○■○○○○○13葎草○○○■○○○14羊乳○○○○○○○15狭叶珍珠菜○○○○○○○16荩草○○■○○○○草本层植物严重匮乏,本次调查14个样地中的70个小样方,其中有草本层的样方只有31个,并且很多小样方即使有草本层,其植物种类少,盖度很低,狗尾草出现5次;野菊花出现1次;茜草出现3次;决明出现1次;牛筋草、假还阳参、草地风毛菊、麦冬、小苦荬、蒲公英、蒺藜、葎草等均出现一次。3.1.2山地活动场地调查结果3.1.2.1活动空间场地调查结果采取普遍踏查的方法,根据英雄山管理处提供的CAD资料,笔者对山地上的活动场地进行逐个踏勘,并且标记序号,方便复查(如图3.5、图3.6、图3.7、图3.8)。图3.51-40号活动场地喷漆图3.63-3号活动场地喷漆(图片来源:作者自摄)(图片来源:作者自摄)图3.71-43号活动场地喷漆图3.87-26号活动场地喷漆(图片来源:作者自摄)(图片来源:作者自摄)-32- 山东建筑大学硕士学位论文对山地活动场地进行初步调查,主要调查内容是:场地是否存在、场地使用情况、场地维护情况和植被生长情况等。最终落实场地228处,均黄土裸露,部分场地位于游览线路上,严重影响英雄山公园的整体景观(如图3.9、图3.10)。然后进行精细调查,主要记录场地上人群的使用时间、活动内容、活动频率等。通过调查发现,一般活动时间为清晨和傍晚。活动内容有打太极拳、健身、锻炼等。场地利用率周末较高。图3.9五里山1-15号样地现状照片图3.10六里山3-9号样地现状照片(图片来源:作者自摄)(图片来源:作者自摄)3.1.2.2活动空间植被调查结果场地空间调查主要是场地基本情况,植被修复的重点是对植被进行调查。英雄山、马鞍山及部分五里山为一组调查地块,进行调查统计,具体统计情况如下:表3.7英雄山、马鞍山活动场地植被调查编号中文学名出现地号生长状况备注1侧柏1-1等58个地块良好2构树1-1等7个地块良好3油松1-24良好4白皮松1-23良好5刺槐1-1、1-39良好6国槐1-28、1-31、1-43良好7金枝槐1-23良好8苦楝1-5等13个地块良好9山桃1-47良好10五角枫1-27、1-31、1-33良好11紫叶碧桃1-24良好12黄栌1-19、1-25、1-26等15个地块良好13枣1-23、1-27良好14酸枣1-1等12个地块良好15君迁子1-33良好-33- 山东建筑大学硕士学位论文16梨1-31良好17桃1-1、1-23、1-39良好18臭椿1-7、1-39、1-57良好19白蜡1-24良好20毛梾1-29、1-31、1-33等7块良好21杏1-23良好22榆树1-1良好23梓树1-30、1-31良好24泡桐1-23良好25蔷薇1-39良好26木槿1-27、1-39良好27丁香1-24、1-39良好28小龙柏1-24良好29连翘1-30良好30迎春1-1良好31荆条1-22良好32金银木1-30、1-31、1-50良好英雄山、马鞍山活动场地在统计中共出现植物32种。仍然是侧柏占绝对优势,在58个活动空间中均有出现。在瞻英阁、三岔口等景点出现一些新栽植的植物,比如桃、紫叶碧桃、小龙柏、紫薇等,但是少量的园林植物并不能起到改善山地植物景观效果的作用,因此有必要根据现存的生长良好的植物增加山地植物种类和数量。表3.8五里山活动场地植被调查编号中文学名出现地号生长状况备注1侧柏2-1等41个地块良好2构树2-1等13个地块良好3苦楝2-2、2-4、2-7良好4山桃2-3一般5黄栌2-3等10个地块良好6酸枣2-3等7个地块良好7丝棉木2-4良好8桃2-11良好9臭椿2-25、2-28良好10白蜡2-28良好11杏2-28良好12榆树2-30良好13泡桐2-30、2-40良好14臭椿2-30良好15棣棠2-39良好16连翘2-39良好17金银木2-41良好五里山活动场地主要位于马鞍山与六里山相接的部分,包括赤霞阁等地,共出现-34- 山东建筑大学硕士学位论文植物17种,同样以侧柏为主,在三岔口、赤霞阁等景点周边出现一些园林植物,如白蜡(FraxinuschinensisRoxb.)、棣棠(KerriajaponicaLinn.)、金银木(LoniceramaackiiRupr.)等。但是栽植范围比较局限,就是在景点周边,整个五里山的群落类型仍然以侧柏+荆条为主。表3.9六里山活动场地植被调查编号中文学名出现地号生长状况备注1侧柏3-1、3-2等58个地块良好2构树3-1、3-10、3-11等13个地块良好3油松3-24良好4白皮松3-23一般5刺槐3-1、3-12、3-39良好6国槐3-38良好7苦楝3-1、3-4、3-6等7个地块良好8黄栌3-4、3-6、3-11等7个地块良好9臭椿3-23、3-29、3-40良好10毛梾3-12良好11泡桐3-21良好12火炬树3-11良好13荆条3-11、3-22、3-23良好14大叶黄杨球3-11、3-23、3-33良好15小叶女贞3-11良好16金银木3-4良好17二月兰3-5良好六里山活动场地主要位于六里山,调查过程中共出现植物17种,六里山山顶处无标志性建筑物,距离英雄纪念碑也比较远,所以景点较少,因此植物种类也较少,但是六里山接近六里山南路,从南边上山锻炼的老年人很多,所以活动空间也有不少,但是活动空间缺乏维护。表3.10七里山活动场地植被调查编号中文学名出现地号生长状况备注1侧柏7-1等71个地块良好2苦楝7-5、7-16、7-34等15个地块良好3泡桐7-1、7-9、7-45良好4臭椿7-1、7-8、7-19等7个地块良好5国槐7-1、7-5良好6黄栌7-1、7-5、7-8等21个地块良好7银杏7-40良好8榆树7-8、7-56良好9五角枫7-25、7-36、7-40等5个地块良好10火炬树7-36良好11桃7-1、7-8、7-25良好12红枫7-1良好-35- 山东建筑大学硕士学位论文13白皮松7-6良好14黑松7-1良好15石榴7-40、7-41良好16石楠7-1良好17大叶女贞7-3良好18朴树7-6良好19紫叶李7-6良好20榆叶梅7-42良好21木槿7-25良好22酸枣7-24、7-25良好23樱花7-6良好24锦带花7-6良好25月季7-21良好大叶黄杨267-1、7-2、7-3等10个地块良好球27小蜡7-44良好28连翘7-1、7-25、7-42良好29金银木7-1良好30迎春7-1良好31扶芳藤球7-2、7-3、7-4等6个地块良好32麦冬7-2、7-3、7-4等5个地块良好33淡竹7-5、7-21、7-23良好34鸢尾7-41良好七里山活动场地位于七里山上,调查中共出现34种植物,由于七里山2016年进行过提升改造设计,所以景观效果相对较好,但一些未改造场地仍存在问题。通过调查,英雄山山体上主要有侧柏、榆树(UlmuspumilaLinn.)、黄栌、构树、酸枣(Ziziphusjujubavar.spinosaBunge.)、旱柳(SalixmatsudanaKoidz.)和荆条等;通过英雄山管理处近年的营建,新栽植树种主要有三球悬铃木(PlatanusorientalisLinn.)、东京樱花(CerasusyedoensisMatsum.)、女贞(LigustrumlucidumAit.)、白蜡等,生长状况良好。荆条、酸枣、构树、泡桐(PaulowniatomentosaThunb.)等也占据了较大比重。其中英雄山公园山顶主要以侧柏、刺槐(RobiniapseudoacaciaLinn.)、油松(PinustabulaeformisCarr.)、苦楝、紫薇(LagerstroemiaindicaLinn.)为主。山地区域杂生构树、黄栌和刺槐等。3.2调查结果分析根据调查,对于样地,将它们按照东南西北四个方向分为四大类:I类为东坡样地,II类为西坡样地,III类为南坡样地,IV类为北坡样地。I类(东)样地包括:2、4、10、12号地;II类(西)样地包括:5、7、11号-36- 山东建筑大学硕士学位论文地;III类(南)样地包括:3、8、14号地;IV类(北)样地包括:1、6、9、13号地。对14个样地进行统一处理。对于活动场地上的植被也按照上述方式进行分类,I类为东坡样地、II类为西坡样地、III类为南坡样地、IV类为北坡样地。I类(东)样地包括:1-23至1-28、2-26至2-41、3-41至3-47号地;II类(西)样地包括:1-1至1-22、2-1至2-25、3-1至3-9号地;III类(南)样地包括:1-38至1-58、3-10至3-40号地;IV类(北)样地包括:1-29至1-37、3-48至3-58号地。七里山的场地也是按照坡向情况划分,对228个活动场地进行统一处理。3.2.1植物群落基本情况分析总体来看,对样地及活动空间的植被进行踏查统计(2017年9月),济南市英雄山在此次调查中共出现植物74种,隶属于35科67属,其中,常绿乔木5种,落叶乔木21种,常绿灌木1种,落叶灌木25种,草本植物20种,藤本植物1种,竹类1种(如图3.11、图3.12)。1%7%6%1%常绿乔木7%落叶乔木27%8%常绿乔木28%常绿灌木落叶乔木落叶灌木常绿灌木草本植物落叶灌木1%藤本植物竹类79%35%图3.11植被类型分布图图3.12植被数量分布图(图片来源:作者自绘)(图片来源:作者自绘)由图表可知,植被类型方面,落叶灌木占比最大,其次是落叶乔木和草本植物,但是与植被数量对比可知,绝大多数为常绿乔木。植被调查共统计乔木3200余棵,其中侧柏占2500余棵,比例超过78%,证明英雄山山地以侧柏为主,优势明显。根据调查山地乔木类型以侧柏为主,郁闭度达80%,并且侧柏占绝对优势,其次是黄栌、构树(BroussonetiapapyiferaLinn.)等,但是长成小乔木高度的植株很少,大部分为构树幼苗、黄栌幼苗等灌木型植株,因此它们归为灌木,在灌木层调查中进行统计。侧柏生长状况普遍良好,植株高度在6-15m,胸径在7-27cm,冠幅2m*3m-6m*7m-37- 山东建筑大学硕士学位论文由于生长良好,样地郁闭度普遍较高,为70%-90%。其次是黄栌、构树、苦楝、刺槐、泡桐等出现频率较高,臭椿、国槐、五角枫、毛梾等也有出现,但是频率较低,林分组成相对丰富。虽然有很多植物种类,但是在植物数量上侧柏占绝对优势,整体植被还是呈现匮乏的状态。灌木植被种类单一,品种匮乏,并且生长缺乏管理,野生状态下的荆条灌丛居多。,整个山体形成:侧柏加荆条的植物群落,景观效果差。调查当中灌木型植物包含包含构树幼苗、黄栌幼苗等植株的幼苗,但是生长状况不好,而且土壤瘠薄,生长缓慢。草本类植物严重匮乏,调查过程中出现17种,其中菊科植物品种较多,涵盖菊科的菊属、假还阳参属、风毛菊属、苦荬菜属和蒲公英属,其次是禾本科植物,包括狗尾草属、䅟属和荩草属。虽然品种较多,但是每一种植株不多,并且本次调查14个样地中的70个小样方,其中有草本层的的样方只有31个,并且很多小样方即使有草本层,其盖度很低,可见草本层植物有待补充。3.2.2植物群落物种重要值分析植物物种重要值(Ir)是最常用的衡量群落中各物种的地位和作用的定量指标,通过重要值我们可以看出构成群落的物种中,哪些是优势种,哪些是伴生种,哪些是[56]建群种。重要值大的种即为群落优势种,而每一层次中都有对应的优势种,优势种决定着群落的内部结构,通过分析重要值可以更好的了解山地植被群落,对群落植被修复起到重要作用。重要值是群落调查定量研究的重要指标,对乔木层、灌木层、草本层进行分别计[12]算。根据所调查样地群落特征,计算其重要值,以确定物种在群落中的地位及作用。乔木层重要值:I=相对高度+相对频度+相对显著度灌木层重要值:I=相对高度+相对频度+相对显著度草本层的重要值:I=相对多度+相对频度+相对盖度相对多度=一个种的个体数/所有种个体的总数×100%相对频度=一个种的频度/所有种的总频度×100%相对显著度=一个种的个胸径和/所有种的胸径和×100%相对盖度=一个种的盖度/所有种的总盖度×100%根据调查现状和文献资料,将群落中各层次物种重要值划分为三个档次:建群种(重要值大于0.3);共建种(重要值大于0.3)伴生种(重要值小于0.3)调查按照乔木层、灌木层、草本层分别统计。-38- 山东建筑大学硕士学位论文①乔木层表3.11乔木层重要值分析序号物种名称多度频度胸径相对多度相对频度相对显著度重要值1侧柏3821412.40.58680.20000.12140.90822苦楝43812.30.06610.11430.12050.30083构树7287.20.11060.11430.07050.29544黄栌46107.80.07070.14290.07640.28995泡桐256100.03840.08570.09790.22216刺槐8711.20.01230.10000.10970.22207五角枫3358.70.05070.07140.08520.20738臭椿1449.30.02150.05710.09110.16979国槐1539.30.02300.04290.09110.157010毛梾629.20.00920.02860.09010.127911山桃734.70.01080.04290.04600.0996根据乔木样方的数据资料统计结果,构成整个样地森林群落的乔木层植物共计乔木类种类11种,分属10科11属。由表可以看出,乔木层中建群种为侧柏,其重要值高达0.9082,比苦楝0.3008高很多,处于绝对优势地位。伴生种包括:构树0.2954、黄栌0.2899、泡桐0.2221、刺槐0.2220、五角枫(AcrermonoMaxim.)0.2073、臭椿(AilanthusaltissimaMill.)0.1697、国槐(SophorajaponicaLinn.)0.1570、毛梾(SwidawalteriWanger.)0.1279、山桃0.0996。重要值顺序:侧柏>苦楝>构树>黄栌>泡桐>刺槐>五角枫>臭椿>国槐>毛梾>山桃(如图3.13)。由此可知,山地植被中以侧柏为主,已经逐步更替出阔叶乔木,如苦楝、构树等,但是自我更替较慢,且景观效果不佳,所以有必要进行针对性修复。10.5重要值重要值0侧柏苦楝构树黄栌泡桐刺槐五角枫臭椿图3.13乔木层重要值柱状图(图片来源:作者自绘)②灌木层表3.12灌木层重要值分析序相对显著物种名称多度频度地径相对多度相对频度重要值号度1荆条672142.60.49300.22950.07080.79342构树幼苗23195.40.16950.14750.14710.46423黄栌幼苗12884.50.09390.13110.12260.34774苦楝幼苗5743.50.04180.06560.09540.2028-39- 山东建筑大学硕士学位论文5刺槐幼苗6442.70.04700.06560.07360.18616酸枣11240.70.08220.06560.01910.16687毛梾幼苗723.20.00510.03280.08720.12518臭椿幼苗1641.50.01170.06560.04090.11829桑树幼苗522.80.00370.03280.07630.112710胡枝子3621.50.02640.03280.04090.100111木槿312.70.00220.01640.07360.092212五角枫幼苗1521.70.01100.03280.04630.090113栾树幼苗521.20.00370.03280.03270.069214扁担杆311.20.00220.01640.03270.051315雀儿舌头210.050.00420.02630.01870.049216紫穗槐610.80.00440.01640.02180.042617锦鸡儿310.70.00220.01640.01910.0377对灌木层样地调查数据进行分析,并把乔木层中物种的幼苗计入灌木层,英雄山植被调查中共记录到灌木类植物品种7种,分属5科7属,其中,豆科植物3属3种。7种均为落叶灌木,植被种类单一匮乏,并且生长缺乏管理,野生状态下的荆条灌丛居多。由表格可以看出,荆条0.7934处于绝对优势地位,处于优势地位的还有构树幼苗0.4642、黄栌幼苗0.3477;伴生种包括苦楝幼苗0.2028、刺槐幼苗0.1861、酸枣0.1668、毛梾幼苗0.1251、臭椿幼苗0.1182、桑树(MorusalbaLinn.)幼苗0.1127、胡枝子(LespedezabicolorTurcz.)0.1001、木槿0.0922、五角枫幼苗0.0901、栾树(KoelreuteriapaniculataLaxm.)幼苗0.0692、扁担杆(GrewiahumilisWall.)0.0513、雀儿舌头(LeptopuschinensisBunge))0.0492、紫穗槐(AmorphafruticosaLinn.)0.0426、锦鸡儿(Caraganaarborescenslam.)0.0377。灌木层中有很多是乔木类植物的幼苗,说明植物群落自然演替好,有群落优化的可能性(如图3.14)。但是也说明群落缺乏其他灌木品种,特别是景观效果好的园林绿化树种,山地植被有待修复。10.5重要值重要值0荆条构树幼苗黄栌幼苗苦楝幼苗刺槐幼苗酸枣毛梾幼苗臭椿幼苗图3.14乔木层重要值柱状图(图片来源:作者自绘)-40- 山东建筑大学硕士学位论文③草本层表3.13草木层重要值分析序物种名称多度频度盖度相对多度相对频度相对显著度重要值号花地假还阳117250.650.36130.13160.24250.7355参2狗尾草14250.570.29830.13160.21270.64263牛筋草4230.180.08820.07890.06720.23434草地风毛菊3730.130.07770.07890.04850.20525苦丁菜1040.090.02100.10530.03360.15996茜草1230.120.02520.07890.04480.14897蒺藜520.120.01050.05260.04480.10798麦冬1720.050.03570.05260.01870.10709野菊花710.170.01470.02630.06340.104510葎草720.070.01470.05260.02610.093511藜310.150.00630.02630.05600.088612蒲公英720.050.01470.05260.01870.086013羊乳310.090.00630.02630.03360.066214决明310.080.00630.02630.02990.062515荩草310.060.00630.02630.02240.055016狭叶珍珠菜410.050.00840.02630.01870.0534根据资料分析,调查过程中出现17种草本,分属9科17属,由表格可以看出,花地假还阳参(CrepidiastrumlanceolatumHoutt.)0.7355,处于优势地位,共建种包括:狗尾草(SetariaviridisLinn.)0.6426,伴生种包括牛筋草(EleusineindicaLinn.)0.2343、草地风毛菊(SaussureaamaraLinn.)0.2052、苦丁菜(PatriniascabiosaefoliaFisch.)0.1599、茜草(RubiacordifoliaLinn.)0.1489、蒺藜(TribulusterresterLinn.)0.1079、麦冬(OphiopogonjaponicusLinn.)0.1070、野菊花(DendranthemaindicumLinn.)0.1045、葎草(HumulusscandensLour.)0.0935、藜(ChenopodiumalbumLinn.)0.0886、蒲公英(TaraxacummongolicumHand.)0.0860、羊乳(Codonopsislanceolata(Sieb.)0.0662、决明(CassiatoraLinn.)0.0625、荩草(ArthraxonhispidusThunb.))0550、狭叶珍珠菜(LysimachiapentapetalaBunge.)0.0534(如图3.15)。由于调查过程中统计样地中所有草本植物种类,所有植物种类较多,但是数量都很少,很多样地缺乏地被植物覆盖,有草本植物覆盖的样地其面积也很小。分析其原因主要是两个方面,一方面是游人对地面的踩踏导致土壤板结植被难以生长,另一个原因是侧柏郁闭度过高,下层植物缺少光照,生长困难。-41- 山东建筑大学硕士学位论文10.50假还阳参狗尾草牛筋草草地风毛菊苦丁菜茜草蒺藜麦冬野菊花重要值图3.15草本层重要值柱状图(图片来源:作者自绘)活动场地调查分析方法与样地调查分析方法一致,按照乔木层、灌木层和草本层分别统计,分析结果如下:①乔木层表3.14活动场地乔木层重要值分析物种名相对多相对频相对显序号多度频度胸径重要值称度度著度1侧柏219322810.50.85430.53640.04041.43122黄栌87539.50.03380.12470.03660.19523苦楝61389.30.02370.08940.03580.14904构树873370.03380.07760.02690.13855臭椿251612.50.00970.03760.04820.0955乔木共统计了13种,其中侧柏最高为1.4312,由于调查活动空间228处,基数较大,所以很多植物的重要值都非常低,比如重要值第二的黄栌为0.1952,臭椿为0.0955,其余的植物均小于0.0955,不在此记录。通过活动空间调查我们可以看出活动空间与样地调查有一定的相关性,均为侧柏占绝对重要地位,伴生种的品种也基本一致(如图3.16)。由于活动场地数量众多,侧柏的优势更加明显,虽然出现过27种植物,但是很多植物都只出现3次左右,所以重要值很低,与侧柏差距很大。210侧柏黄栌苦楝构树臭椿重要值图3.16活动场地乔木层重要值柱状图(图片来源:作者自绘)-42- 山东建筑大学硕士学位论文②灌木层表3.15活动场地乔木层重要值分析相对多相对频相对显序号物种名称多度频度地径重要值度度著度1荆条187583.50.31800.21720.02650.56182构树幼苗92364.70.15650.13480.03560.32693黄栌幼苗74323.20.12590.11990.02430.27004苦楝幼苗35262.80.05950.09740.02120.17815刺槐幼苗31244.20.05270.08990.03180.17456臭椿幼苗31196.20.05270.07120.04700.17097栾树幼苗22183.80.03740.06740.02880.13368酸枣1278.20.02040.02620.06220.10889山桃3112.30.00510.00370.09330.1021灌木层植物(包括乔木幼苗)共出现24种,其中荆条最高为0.5618,其次构树幼苗0.3269,还有黄栌幼苗0.2700、苦楝幼苗0.1781、刺槐幼苗等其它乔木的幼苗的重要值也很低,在此只记录重要值0.1以上的,其余的植物均小于0.1,不列在此表(如图3.17)。10.50荆条构树幼苗黄栌幼苗苦楝幼苗刺槐幼苗臭椿幼苗栾树幼苗酸枣山桃重要值图3.17活动场地草本层重要值柱状图(图片来源:作者自绘)③草本层表3.16活动场地乔木层重要值分析物种名多度频度盖度相对多度相对频度相对显著度重要值称1二月兰4270.350.19530.16670.23490.59692狗尾草30120.230.13950.28570.15440.57963四叶葎1790.150.07910.21430.10070.39404麦冬2560.120.11630.14290.08050.33975鸢尾4610.080.21400.02380.05370.29156茜草1240.060.05580.09520.04030.1913草本层中草本层植物共出现6种,所以活动场地来说草本层植物比较匮乏,其中二月兰(OrychophragmusviolaceusLinn.)重要值最高为0.5969,草本层中植物共出-43- 山东建筑大学硕士学位论文现植物27种(包括灌木植株幼苗),其它草本植物幼苗均低于0.1,与二月兰等植物差距较大,不列在此表(如图3.18)。活动场地的地被植物明显少于样地,其主要原因是活动场地的游客践踏比普通山体严重,所以地被植物很少。10二月兰狗尾草四叶葎麦冬鸢尾茜草重要值图3.18活动场地草本层重要值柱状图(图片来源:作者自绘)3.2.3物种多样性分析植物群落多样性分析在群落研究中应用非常普遍,它通过测定群落中物种的数量、高度、冠幅、胸径、生长状态等信息来计算出相应的指数。通过指数分析可以体现生态系统的稳定性、多样性、均匀度等信息,以此来衡量群落的现状。群落多样性指数是多样性分析的基本内容,也是体现群落结构的重要指标,通过对植物群落多样性分析可以了解群落状况,对改变植物群落多样性、加快群落演替、丰富群落结构有重要作用。群落的物种多样性能客观反映群落的物种丰富度与均匀度,群落结构越复杂,其物种多样性指数越高,一般常用的指数有如下几个:①Margalef丰富度指数(b.Margalef(1951)E=(S-1)/lnN(3.1a)式中,S为群落中物种总数,N为样地内某一层次所有物种的个体数之和②Simpson多样性指数(Simpson,1949),2D=1-∑Pi(3.1b)式中,D为Simpson多样性指数,Pi为第i个物种的重要值。③Shannon-Weiner多样性指数(马克平,1993)H=-∑PilnPi(3.1c)式中,H为Shannono-Weiner多样性指数,Pi为第i个物种的重要值。④Pielou均匀度指数(马克平等,1995)JSW=(-∑PilnPi)/lnS(3.1d)式中,JSW为Pielou均匀度指数,Pi为第i个物种的重要值,S为物种总数。文献表明,Margalef指数主要是反映物种丰富程度,其指数值越高,就说明物-44- 山东建筑大学硕士学位论文种越丰富;Simpson指数主要反映群落优势种情况,其数值越小表面群落优势种越明显,如果优势种品种数增加会使该数值降低,群落越均衡数值越高;Shannon-Weiner指数可以同时反映物种丰富度和物种均匀度,数量越多,分布越均匀数值越大;Pielou指数反映植物空间分布均匀程度,其数值越大表示植物空间分布越均匀,可与Shannon-Weiner指数结合看,如果Pielou指数接近,Shannon-Weiner指数差距较大就证明均匀度接近但是丰富度较好。样地调查具体分析结果如下:表3.17样地植被多样性分析Margalef指数Simpson指数Shannon-Weiner指数Pielou指数乔木层1.6979-0.30803.24701.3541灌木层2.2169-0.14903.86291.3933草本层2.7573-0.17313.93151.3876表3.18活动场地植被多样性分析Margalef指数Simpson指数Shannon-Weiner指数Pielou指数乔木层3.4393-1.18443.62831.1009灌木层4.23410.31205.45971.6565草本层1.1172-0.45292.33661.3041两组数据之间对比发现:432样地调查1活动空间调查0Mar-指数Sim-指数Shan-指数Pie-指数-1-2图3.19样地与活动场地乔木层多样性指数对比折线图(图片来源:作者自绘)乔木层多样性分析发现活动场地物种丰富度较高,其原因是活动场地包含一些景点及已经改造过的场地,所以物种较自然山地多,物种丰富度高。Sim-指数侧重物种优势度,数据表明活动场地中侧柏的优势度比自然山地的优势度更高,原因是调查场-45- 山东建筑大学硕士学位论文地数量较大,每个场地上都会有侧柏,但是不一定有其它植物,所以侧柏的优势明显高于其它植物。Shan-指数显示活动场地的乔木比自然山地的物种数量多,分布更加均匀。Pie-指数更侧重物种的空间分布均匀程度,数据显示,样地调查的植物分布比活动场地的分布更加均匀(如图3.19)。6543样地调查2活动空间调查10Mar-指数-1Sim-指数Shan-指数Pie-指数图3.20样地与活动场地灌木层多样性指数对比折线图(图片来源:作者自绘)灌木层多样性分析与乔木层有一定的相关性,根据分析,活动空间的四个多样性指数均较高,Mar-指数表明活动空间的灌木丰富度较高,灌木类植物品种更多。Sim-指数越小表示优势度越明显,表明样地调查中灌木类植物优势度比活动空间的更明显,分析原因可能是由于活动空间人为干扰严重,灌木较少,优势种不如自然山体明显;Shan-指数表明活动场地的灌木比自然山地的物种多,分布更为均匀;单一关注分布度的Pie-指数表明就分布均匀度而言二者差别不大,活动空间的分布度比自然山体的植物分布均匀一些(如图3.20)。543样地调查2活动空间调查10Mar-指数Sim-指数Shan-指数Pie-指数-1图3.21样地与活动场地草本层多样性指数对比折线图(图片来源:作者自绘)草本层分析表明,四个指数样地调查的结果均高于活动空间,草本层样地调查的丰富度明显高于活动空间,原因是活动空间有人为活动,土壤板结,草本难以生长;Sim-指数表明活动空间的草本层物种优势度更明显,原因是样地调查的更接近自然状态,各种草本植物均能有一些生长,活动空间中草本植物很少,现存的植物优势度相-46- 山东建筑大学硕士学位论文对明显;Shan-指数显示自然山地的草本物种数量比活动空间的多,二者差距较大,山地分布更加均匀。Pie-指数更侧重物种的空间分布均匀程度,数据显示,样地调查的植物分布较活动场地更均匀(如图3.21)。543乔木层2灌木层草本层10Mar-指数Sim-指数Shan-指数Pie-指数-1图3.22样地调查乔木、灌木、草本层多样性指数对比折线图(图片来源:作者自绘)样地调查的多样性分析表明草本层的物种丰富度>灌木层物种丰富度>乔木层物种丰富度,原因是自然山地中自然演替的草本物种比较多,乔木以侧柏为主,物种比较单一;通过Sim-指数也反应出乔木层的物种优势度比较明显;Shan-指数显示自然山体中,灌木层和草本层的物种数量比乔木层多,分布更加均匀;Pie-指数表明三者的均匀度相差不大,灌木层均匀度最好(如图3.22)。6543乔木层2灌木层1草本层0Mar-指数-1Sim-指数Shan-指数Pie-指数-2图3.23活动空间乔木、灌木、草本层多样性指数对比折线图(图片来源:作者自绘)活动空间的植物多样性分析表明:物种丰富度方面乔木层和灌木层明显高于草本层,主要原因是活动空间地面以黄土覆盖较多,空间地面均没有草本植物,只有在个别场地周边可以见到一些草本植物,所以其丰富度较低;Sim-指数也反应出乔木层的物种优势度比较明显,主要原因是调查场地数量较大,比样地调查的场地数量多很多,乔木层的优势种非常明显;Shan-指数显示活动空间调查中,乔木层和灌木层的物种-47- 山东建筑大学硕士学位论文数量比草本层多;Pie-指数更侧重物种的空间分布均匀程度,数据显示,三者分布的均匀度差距不大,灌木层的均匀度比乔木层和草本层高一些(如图3.23)。3.2.4活动空间场地分析根据场地调查情况,计划将空间维护较好的划分为改造型空间,将其改造成设施完善环境优良的活动空间,将维护较差的划分为恢复型空间;对于现存的景点空间或者是已经改造的活动空间划分为保留型空间。最终将活动空间划分为3种:改造型场地、保留型场地和恢复型场地。以便后期针对不同的场地情况进行针对性修复。(一)改造型空间根据长时间的固定时间、地点观察,约90余处空间适合改造为健身活动场地,将它们统一归为改造型空间,该类型空间主要具有以下几个特点:(1)人流量较大或者有固定使用人群。在调查过程中,有一些空间每天早上5点开始就陆续有老年人和中老年人去锻炼身体,类似空间有30余个,属于使用率高的场地,应当保留。笔者进行调查的两周时间里,无论是工作日还是休息日都会有人到此进行健身活动。还有一种情况就是场地面积很小,几次去调查都是同一位老年人锻炼身体,属于老人自己的空间。在调查过程中,老年人还向我们提出保留场地的申请,由于老人已经在此锻炼二十余年,所以对类似情况场地应当保留。(2)场地维护较好,适宜锻炼。调查过程中很多场地边上还放着卫生工具,经常还能看到老年人自发的清扫场地,对于该类型的场地笔者建议也是改善保留。(3)在调查过程中,部分场地一直没有遇到使用者,但是场地整体状况较好,不影响正常山地景观观赏游览的,建议予以保留。典型的比如42号场地,地处偏远,数次调查未见人使用,但是场地整体状况较好,健身设施也较齐全,迹象表明有一定的使用率。对于以上几种情况,建议进行空间改造,即硬化铺装,或者是修筑场地周边,行程固定的活动空间,具体修复模式见第四章。(二)恢复型空间约100余处空间适合规划恢复成山林,防止游客对场地进行破坏。总面积6135平方米,将它们统称为恢复型空间。该类型空间主要具有以下几个特点:(1)场地使用率不高,维护较差。调查过程中发现,一些场地无论休息日还是工作日均未见使用人,并且场地枯枝覆盖或者是不经常打扫,证明该场地已经很长时-48- 山东建筑大学硕士学位论文间没人健身,应当进行植被修复。(2)场地远离道路及景点,明显没有使用人群,但是曾经遭到破坏或者人为干扰,使场地植被破坏严重的,建议恢复成山林,增加植被类型。(3)地图上有标注,但是实地踏勘中并没有找到。该类型场地可能常年无使用人群,场地已经基本与山地融为一体,但是在样地调查的过程中并未覆盖,并且场地植被非常单一。以上几种情况的场地建议恢复成山林。该类型场地虽然侧柏都长势良好,但是除了侧柏以外,由于遭到人为破坏,土壤板结,植物极度匮乏,地被及灌木植物几乎没有,建议恢复成山林,具体修复模式见第四章。(三)保留型空间除了以上场地类型以外,还有诸如玉函路北入口、赤霞阁、松月亭周边和七里山南山顶等地,虽然已经建设为景点,但是部分景点仍然土壤瘠薄,黄土裸露,特别是七里山山顶处景观效果极差,基础设施也不完善。对于该类型场地,建议进行景观改造提升,补植乔木、灌木和地被植物,形成合适的山地景观,加强生态群落营造,具体修复方案见第四章。3.2.5小结总体来看,山地植被现状不容乐观,山地植被现状是乔木类植物种类少,分布不均匀,所以虽然英雄山山地植被覆盖率很高,但是其成分组成单一,绝大多数为侧柏,生态稳定性极差。造成以上现象的原因主要有两方面,首先是人为因素。因为英雄山游客当中有很多需要空间健身活动的中老年人,所以对山体的林下空间干扰严重,长期的踩踏导致土壤板结,寸草不生。其次是自然因素,由于侧柏郁闭度过高,导致林下光照不足,植物难以生长,使地被层植物缺失。因为地被植物缺失,水土流失严重,土壤贫瘠,群落演替困难,因此,山地植被有待修复。3.3植被现状存在的问题济南英雄山公园对市中区生态文明建设有重要作用,根据野外实地植物样方调查、活动空间调查及对相关人员的访问,发现济南英雄山山地植被现状具有以下五个方面的问题。-49- 山东建筑大学硕士学位论文3.3.1地被植物缺乏英雄山公园内英雄山、五里山、六里山和七里山的植被覆盖率很高,不过几乎全是侧柏纯林,乔木层盖度较高,绝大多数地区缺乏灌木层植物和地被植物,有些地区甚至以裸岩或者石砾地表为主。3.3.2群落结构简单从济南英雄山山地植物群落调查分析的结果可以看出,英雄山山地植被群落层次少,基本上都是只有乔木层,发育不完善,乔木层以针叶林为主,下层植被生长状况较差,品种单一,特别是草本层稀疏,大多数地区缺乏地被植物覆盖,群落的物种丰富度和多样性都比较低。人工次生林已经生长多年,特别是通过实地调查对老年人的采访,近50年山地植被变化不大,分布面积最大的依然是人工侧柏林。虽然部分地区自然演替出荆条、酸枣、构树等植物,但是单一优势种的状况并未改变,英雄山山地石灰岩山区主要的侧柏林群落整体结构简单,物种丰富度低,群落演替进程比较缓慢。3.3.3群落功能单一通过野外实地踏勘,英雄山群落生态效能单一。诸如吸收二氧化碳、释放氧气、净化环境、净化空气、滞尘消音等生物群落的生态功能均具备,但是对于保持水土、涵养水源等功能,存在一定的欠缺。包括作为公园内的山地,其观赏效果、景观功能也有所欠缺,应当在生态效能和景观效能两方面进行修复提升。3.3.4水土流失严重由于草本灌木层覆盖率低,根据贾忠奎等人的研究,从水源涵养角度来说,在阳[57]坡薄土条件下,侧柏人工林更适宜采用中度抚育或者强度抚育措施。加上连年降水较多,地被植物不足,土壤流失严重,导致表层土壤浅薄,土壤贫瘠,本身荒山裸岩面积较往年有所增加。3.3.5人为干扰严重随着城市化水平的提高,英雄山周边所在地区的居民逐年增加,老年人越来越多,各种类型、各种需求的人们对于英雄山的使用也越来越多。人为的干预对英雄山的生态环境造成很大的威胁,尤其对植被和土壤,人为践踏导致很多地块土壤板结,寸草不生。。3.4小结英雄山公园地域广阔,根据多层次全方位的调查,以及充分的数据分析,林相单-50- 山东建筑大学硕士学位论文一,绿化覆盖率平均达到80%。具体结论如下:第一,英雄山山地范围内现有植被74种,隶属于35科67属,其中,常绿乔木5种,落叶乔木21种,常绿灌木1种,落叶灌木25种,草本植物20种,藤本植物1种,竹类1种。第二,根据重要值分析,结果表明侧柏、苦楝、构树、黄栌是最适合英雄山的山地环境的乔木,荆条、酸枣等灌木重要值最高,乔木幼苗中,构树、黄栌、苦楝幼苗最多,证明自然演替的方向有向针阔叶林转变的迹象。第三,根据多样性分析,活动空间比样地多样性高,Mar-系数、Shan-系数均高于样地调查的结果,植物更丰富;样地调查中物种丰富度方面,草本层>灌木层>乔木层;活动空间中物种丰富度方面灌木层>乔木层>草本层。第四,活动空间分析结果表明:约90余处场地适合改善为健身活动场地;约100处场地适合规划恢复成山林,禁止市民对场地进行破坏;其余的为现存景点,适合对其景观效果进行保留提升。第五,通过调查分析,形成上述现象的原因是由于山地植被缺乏所致。而英雄山不像其他森林公园或者是自然山体,英雄山经常遭到人类破坏,自我更替缓慢,所以对于改善英雄山现状的最好办法就是对其进行生态修复,借助人类力量帮助改善英雄山的生态环境。自然原因是山地立地条件限制,土壤相对瘠薄,上层侧柏林覆盖严密,下层植物缺少光照,导致缺乏地被植物,加剧生态问题。针对问题的根源,笔者以现行破损山体植被修复方法为基础,延伸出济南英雄山植被修复模式,针对性修复山体植被。解决现在地被植物匮乏、群落结构简单、植物功能单一、水土流失严重、人为干扰严重等问题。-51- 山东建筑大学硕士学位论文第4章济南英雄山山地植被修复研究根据前期充分的调查及分析,济南英雄山公园内山地植被群落物种单一,以侧柏纯林为主,部分样地为侧柏+荆条的群落结构,调查发现的其它植物生长较好的有构树、黄栌、苦楝等,植物群落结构简单,生态效益差,部分山地水土流失现象严重,部分地点岩石裸露。特别是近年来山地公园的兴建,对于济南山地的充分利用显得尤为重要。山地公园植被修复与荒山植被修复不同,不但侧重植物品种的选择,还应该重视景观效果。特别是石灰岩山地植被群落构建的理论还不是很完善,多以栽种纯林为主要的造林形式。这种种植形式与群落结构稳定性、多样性的内在规律背道而驰,因此,从植被修复的角度出发,着手优化英雄山植被群落结构,改善英雄山山地群落的状况,丰富群落植被多样性,加快山地植被自然演替具有重要意义。根据济南英雄山石灰岩山地的地质条件,山地植被现状,从植物生态学和景观学的角度丰富山地群落结构,对改善英雄山公园山地整体景观有很大帮助。4.1山地植被修复指导思想及目标济南英雄山山地植被修复应当以详尽的英雄山山地情况调查为依托,以英雄山公园管理处的总体规划为指导,以现代修复技术为保障,以适宜的植被选择为重要组成,遵循生态和自然规律,在保证山地原始稳定状态的前提下,提高生态效益的同时,尽可能的提高景观效益。从经济、生态、美观角度出发,在修复英雄山植物群落的同时,将英雄山公园打造成市民更加热爱的休闲、健身、活动公园。根据以上指导思想,植被修复主要想实现以下三个目标:4.1.1英雄山植被种类增加由于自然条件、人为破坏等原因,英雄山山地植被数量不少,但是山地植被单一,绝大多数为侧柏纯林或者是侧柏+荆条的植物群落。如果作为一般山体,英雄山的植被情况勉强可以,但是作为山地公园,英雄山的植被生长情况显然有些破败。裸露岩石众多,碎石山坡广布,植被破坏严重,在这种情况下,植被修复的目标是让英雄山山地植被更加丰富,群落结构更加合理,促进英雄山山地植被更新,构建更加和谐稳定的生态结构。4.1.2英雄山植被功能营建山地植被方面,英雄山山地虽然乔木郁闭度高,但是景观效果较差,植被种类单一,以侧柏纯林为主,部分山地还有裸露的岩石。因此,对山地活动空间、山地景点-52- 山东建筑大学硕士学位论文的植被恢复,打造一个植物特色鲜明,季相变化丰富的山地公园是植被修复的重要标。通过植被修复,目标是将济南英雄山山体打造成花季五彩斑斓,夏季郁郁葱葱,秋季红叶漫山的高质量城市山地公园。活动空间方面,对于山地破坏的主要原因之一就是人为破坏,然而,简单的封山育林太过漫长,而且作为市中区重要的活动、健身的场地,英雄山的开放性必须保留。所以,就需要通过对山地上228处现存活动场地进行重新规划整理,对于可以修建成健身活动场地的予以完善,增加植物季相变化,丰富活动空间景观,做到“三季有花,四季常青”,对于破败、无法利用的场地,恢复成山林继续保持整体山地植被特色。4.1.3英雄山生态环境改善通过植被修复、生态群落营建,旨在改善英雄山山地整体生态环境,减少水土流失,控制人为干扰,达到自然与人类需要的平衡点,使人们在山地中既能提供良好的景观,丰富的绿化,也能给周围的市民提供一个良好的健身场所。真正的实现自然与人文和谐共处的生态环境。4.2山地植物选择山地植被修复是山地生态修复的核心内容,而植物种类的选择又是植被修复的重要组成部分。充分考虑当地条件,适地适树,有目的有方向的筛选合适的植物,以保障植被修复的修复效果,以及其经济效能、景观效能、生态效能的发挥。4.2.1山地植物选择原则山地植被的选择原则主要从以下几个方面,包括生态学方面、景观效果、植物学方面、经济效益等其它方面。(1)基础生态学原则[58]该原则主要从限制因子原理和生态适应性原理两个方面阐述。生物的生长和繁衍受到多种生态因子的影响,在诸多复杂的生态因子中,其中限制生物生存的关键性[59]因子就是限制因子,它们直接影响山地生态系统恢复重建的进程。在英雄山山地上,与济南地区其它一般绿地相比,海拔变化不足150米,降雨、气温等自然条件与济南地区一般环境相比没有太大变化。主要限制因子为土壤、光照的情况,英雄山山地土壤相对贫瘠,土层薄,偏碱性。因此,需选择耐干旱瘠薄,耐石灰岩山地土壤的植物。(2)体现地域特色的原则城市山地公园是城市特色的重要代表,选择乡土植物及地方具有历史意义或特殊含义的植物,营建地方特色。-53- 山东建筑大学硕士学位论文(3)景观效益原则由于英雄山山地为英雄山公园的重要组成部分,所以山地植物在选择的过程中应当考虑其景观效益。考虑季相变化,做到“三季有花,四季常青”。虽然侧柏纯林常年绿色,但是四季变化不大,季相效果比较差,应当适当补植春色叶、春花、秋色叶植物,以丰富英雄山山地的季相变化,增强景观效果。(4)恢复生态学原则由阿氏原理可知,种群的密度太高或者太低,都有可能是种群发展的限制因子。即如果种群密度过大,超过了环境容纳量,个体间会由于竞争而发生自疏现象;如果[58]种群密度过稀则不能充分利用环境资源,会导致生产力低下。另外,由于阿氏原理涉及种群密度制约,该原理又称为种群密度制约原理,若单株植物的可利用空间S,为植物的干质量为P,3/2则P=K·S式中K为常量,描述种间异质性。种群密度制约原理有助于确定在山地植被恢复重建时釆用的种植密度,以及在密度较高地区的合理间伐指标。根据阿氏原理,英雄山侧柏密度过大,进行适当的间伐,以保证其他植物正常生长。(5)植物群落学原则人工植物群落对山地植被修复具有重要意义,通过人工植被栽植可以有效改善原有植物群落的结构,从而丰富其生态功能。人工植物群落原则的指导思想是多选用一些植物品种,以增加物种多样性,增强生态稳定性,丰富群落结构,并且通过合理配置体现多样的植物景观。4.2.2山地植被种类山地植被的立地条件不同,山地土壤贫瘠,小气候特殊。所以,不同的生境应当选择不同的植被,以保证生长状况。只有保证生长状况才能保证植被修复的效果。根据前期文献调查、济南山地公园实地调查、石灰岩山地调查,筛选出以下在石灰岩山地生长良好的恢复物种共92种,其中乔木27种、灌木32种、草本25种、藤本植物8种。山东的石灰岩荒山,山坡中、上部适于侧柏、刺槐、黄栌、国槐、臭椿、黄荆(VitexnegundoLinn.)、酸枣、紫穗槐等生长,山坡下部适于楸树(CatalpabungeiC.A.Mey)、-54- 山东建筑大学硕士学位论文车梁木、核桃(JuglansregiaLinn.)、柿树(DiospyroskakiThunb.)、香椿(ToonasinensisA.Juss.)、花椒(ZanthoxylumbungeanumMaxim.)、金银花(LonicerajaponicaThunb.)等生长。山地的沟谷地区,适于旱柳、紫穗槐等生长。山地土层薄、立地条件差的林地,必须选用耐干旱瘠薄的树种,如油松、黑松(PinusthunbergiiParl.)、麻栎(QuercusacutissimaCarruth.)、侧柏、黄栌、紫穗槐、锦鸡儿、黄荆等,才能正常成活、生长,[60]发挥防护作用。具体筛选结果如下表所示:表4.1石灰岩山地植物选择序号植物类型植物名称拉丁名科属1黑松PinusthunbergiiParl.松科松属2龙柏SabinachinensisLinn.松科柏属3刺槐RobiniapseudoacaciaLinn.豆科刺槐属4国槐SophorajaponicaLinn.豆科槐属5臭椿AilanthusaltissimaMill.苦木科臭椿属6楸树CatalpabungeiC.A.Mey紫葳科梓属7梓树CatalpaovataG.Don紫葳科梓属8毛梾SwidawalteriWanger.山茱萸科梾木属9苦楝MeliaazedarachLinn.楝科楝属乔木10核桃JuglansregiaLinn.胡桃科胡桃属11柿树DiospyroskakiThunb.柿科柿属12旱柳SalixmatsudanaKoidz.杨柳科柳属13麻栎QuercusacutissimaCarruth.壳斗科栎属14蒙古栎QuercusmongolicaFisch.壳斗科栎属15黄连木PistaciachinensisBunge.漆树科黄连木属16君迁子DiospyroslotusLinn.柿科柿属17五角枫AcermonoPax.槭树科槭属18小叶朴CeltisbungeanaBl.榆科朴属19黄栌CotinuscoggygriaScop.漆树科黄栌属20大叶黄杨BuxusmegistophyllaLevl.卫矛科卫矛属21瓜子黄杨BuxussinicaRehd.etWils.黄杨科黄杨属22小龙柏Sabinachinensiscv.Kaizuca.柏科圆柏属23紫穗槐AmorphafruticosaLinn.豆科紫穗槐属24酸枣ZiziphusjujubeMill.鼠李科枣属马鞭草科25荆条Vitexnegundovar.heterophyllaFranch.灌木牡荆属26锦鸡儿CaraganasinicaLinn.豆科锦鸡儿属27本氏木兰IndigoferabungeanaTurcz.豆科胡木兰属28桑树MorusalbaLinn.桑科桑属29郁李CerasusjaponicaThunb.蔷薇科樱属30金银忍冬Loniceramaackii(Rupr.)忍冬科忍冬属31紫荆CercischinensisBunge豆科紫荆属32丁香SyringaoblataLinn.木樨科丁香属-55- 山东建筑大学硕士学位论文33珍珠梅SorbariasorbifoliaLinn.蔷薇科珍珠梅属34连翘ForsythiasuspenseThunb.木樨科连翘属35山杏ArmeniacasibiricaLinn.蔷薇科杏属36山桃AmygdalusdavidianaCarr.蔷薇科桃属37花椒ZanthoxylumbungeanumMaxim.芸香科花椒属38紫薇LagerstroemiaindicaLinn.千屈菜科紫薇属39麻叶绣线菊SpiraeacantoniensisLour.蔷薇科绣线菊属40蒙古莸CaryopterismongholicaBunge.马鞭草科莸属41金雀儿CytisusscopariusLinn.豆科金雀儿属42锦鸡儿CaraganasinicaLinn.豆科锦鸡儿属43扶芳藤EuonymusfortuneiTurcz.卫矛科卫矛属爬行卫矛(小44Euonymusfortuneivar.Radicans卫矛科卫矛属叶扶芳藤)45爬山虎ParthenocissustricuspidataS.EtZ.葡萄科地锦属藤本植物46金银花LonicerajaponicaThunb.忍冬科忍冬属47南蛇藤CelastrusorbiculatusThunb.卫矛科南蛇藤属48五叶地锦ParthenocissusquinquefoliaLinn.葡萄科地锦属49紫藤WisteriasinensisSims豆科紫藤属50茜草RubiacordifoliaLinn.茜草科茜草属51麦冬OphiopogonjaponicusLinn.百合科沿阶草属52白花车轴草TrifoliumrepensLinn.豆科车轴草属53白羊草BothriochloaischaemumLinn.禾本科孔颖草属54四叶葎GaliumbungeiSteud.茜草科拉拉藤属55白茅ImperatacylindricaLinn.禾本科白茅属56黄背草ThemedatriandraWilld.禾本科菅属57草本植物翻白草PotentilladiscolorBge.蔷薇科委陵菜属58狼尾草PennisetumalopecuroidesLinn.禾本科狼尾草属59地肤KochiascopariaLinn.藜科地肤属60黄花蒿ArtemisiaannuaLinn.菊科蒿属61蓍草AchilleasibircaLinn.菊科蓍属62蛇莓DuchesneaindicaAndr.蔷薇科蛇莓属63委陵菜PotentillachinensisSer.蔷薇科委陵菜属64二月兰OrychophragmusviolaceusLinn.十字花科诸葛菜属除了山东的石灰岩山体上可以应用的植物以外,在活动空间周边可以选用一些园林绿化树种,以丰富英雄山山地景观。具体植物如下:序号植物类型植物名称拉丁名科属1大果榆UlmusmacrocarpaHance.榆科榆属2小叶杨PopulussimoniiCarr.3白玉兰MicheliaalbaDC.4乔木栾树KoelreuteriapaniculataLaxm.5白蜡FraxinuschinensisRoxb.6杜梨PyrusbetulifoliaBunge.7丝棉木EuonymusmaackiiRupr.-56- 山东建筑大学硕士学位论文8石楠PhotiniaserrulataLindl.9溲疏DeutziascabraThunb.10锦带花WeigelafloridaBunge.11迎春JasminumnudiflorumLindl.灌木12美人梅Prunus×blireanacv.Meiren.13红瑞木SwidaalbaOpiz.14枸杞LyciumbarbarumLinn.15野蔷薇RosamultifloraThunb.16金鸡菊CoreopsisdrummondiiTorr.菊科金鸡菊属17抱茎苦荬菜IxeridiumsonchifoliumMaxim.菊科小苦荬菜属18草本阿拉伯婆婆纳VeronicapersicaPoir.玄参科婆婆纳属19红花酢酱草OxaliscorymbosaDC.酢酱草科酢酱草属20旋复花InulajaponicaLinn.菊科旋覆花属4.3山地植被修复模式修复模式的提出首先建立空间模型,在计算机上对山坡进行处理,根据现场调查的情况,在保证原生态的基础上,采用人工促进自然恢复、传统植被修复、生态修复工程法三大类,七大模式对英雄山山地进行修复。对于自然山地,郁闭度0.8以上的部分中龄林和幼龄林进行间伐;补植耐阴的地被植物,提高林下植被数量,适度增加阔叶树尤其色叶树种(如图4.1),调整控制山体常绿树与阔叶树比例在7:3左右,规划补植乔木30种,灌木33种,地被20种。图4.1间伐补植示意图(图片来源:作者自绘)根据山地坡度情况,坡度在0-60度之间,大多数坡度小于25度,很少部分为坡度较陡的山坡。据此,将样地分为两大类进行针对修复。具体措施对于土壤不同、坡向不同、坡位不同,样地处理方式不尽相同。-57- 山东建筑大学硕士学位论文4.3.1自然恢复法对于英雄山山地上位置偏僻,人迹罕至的地方进行封山育林,保障自然恢复的效果。对于土质较差或者是土壤厚度不足的地区先改良土壤,再封山育林。栽植文中选用的杂草类及野生花卉,促进自然恢复。4.3.2人工促进自然恢复建立“林窗”促进恢复林窗又称作林隙或林冠空隙。主要是指森林群落中老龄树死亡或因偶然性因素(如干旱,台风,火灾等)导致成熟阶段优势树种死亡,从而在林冠层造成空隙的现象。林窗主要分为两类:①林冠空隙(canopygap)指直接处于林冠层空隙下的土地面积或空间,这也可以称为狭义的林窗。②扩展林窗(expandedgap)指由林冠空隙周围树木的树干所围成的土地面积或空间。它包括了林冠空隙及其边缘到周围树木树干基部所围成的面积或空间部分,这也可以称为广义的林窗。通过建立林窗,局部改善光照条件,使得森林中自然更新苗的生长环境割到改善,促进幼苗生长,或是在林窗中栽种目的植物,促进群落正向演替。这种方式主要适用于已经出现的人们不方便到达的林中空地。如种植臭椿、华北五角枫、黄栌、黄连木、胡枝子、本氏木兰、小叶扶芳藤、狼尾草、二月兰、野菊花等。4.3.3生态修复工程法模式一:挡墙续坡法(1)使用条件:坡度较缓(坡度<25°),且土壤情况为土质山坡(碎石含量少于30%),土层较厚。如样地10,坡位下,坡向东偏2北5°,坡度21°,面积400m,山坡陡度小,平均坡长30m,地面土壤为粘土,砾石含量小于30%较为肥沃(如图4.2)。(2)修复技术:根据山地类型、图4.2样地10现状(图片来源:作者自摄)位置以及现状苗木生长情况,可以采用挡墙续坡的修复方式,在坡脚处用假山石砌筑-58- 山东建筑大学硕士学位论文挡土墙,山石基部应当插入到土地当中,利用石头本身的重力做山体的挡土墙,假山[37]石要高低错落、进出对比,形成一定的景观。对土质较好的地方可以直接进行栽植,土质不好的地方可以进行渣土分层压实后再回填种植土,土层厚度根据植物不同一般控制在,然后进行绿化苗木的种植。该方式也是最为基本、最简单的修复方式之一。(3)植物选择:根据坡向不同,植物有所差别,北坡等光照有限的可选择:小叶朴、麻栎、金银木、梾木、丁香、连翘、溲疏、扶芳藤、小叶扶芳藤、麦冬。南坡、东坡、西坡等自然条件较好的可选择:黑松、黄栌、紫叶李、五角枫、山桃、连翘、胡枝子、鼠李、大叶黄杨、白茅、野菊花等。(4)修复效果:通过挡墙续坡的模式处理,首先是坡脚处得到强化,安全性得以保障,其次是置石挡墙可以防止水土流失,增加土层厚度,达到改善土壤的目的,以便加快植物更替。增加的植物可以使景观更加丰富,乔灌草层次明显,地被植物丰富,色彩季相变化明显(如图4.3)。图4.3植被修复模式二剖面图(图片来源:作者自绘)模式二:台地续坡法(1)使用条件:坡度较缓(坡度<25°),且土壤情况为土石山坡(碎石含量大于30%)。此类型山坡一般地被植物少,后期的风化破碎程度等级高,水土流失严重,砾石大量裸露,结构不稳定,在实地踏勘的过程中有时候会有小型滑坡发生。如样地29,坡位下,坡向东偏北22°,坡度21°,面积400m,山坡陡度小,平均坡长35m,地面土壤为粘土,砾石含量较多,大于30%,土壤较瘠薄(如图4.4)。-59- 山东建筑大学硕士学位论文(2)修复技术:首先需要人工加固,该类型主要采用台地续坡的修复方法,用青石分层叠砌延伸坡面并作挡土墙。叠石间预留种植穴,回填土后栽植小乔木。部分种植穴足够深,土层深厚可栽植大乔木。(3)植物选择:根据坡向不同,植物有所差别,北坡、西坡图4.4样地9现状(图片来源:作者自摄)等光照有限的可选择:五角枫、黄连木、桑树、瓜子黄杨、金叶莸、珍珠梅;南坡、东坡可选择:苦楝、刺槐、麻栎、山桃、花椒、扶芳藤等。君迁子、紫穗槐、鼠李、金银忍冬、迎春等。(4)修复效果:通过台地续坡的形式整理坡面,主要通过置石丰富坡面层次,在置石上方可以回填土,改善土壤栽植植物,整体植物组合景观层次丰富,色彩搭配相宜,高低错落有致(如图4.5)。图4.5植被修复模式三剖面图(图片来源:作者自绘)-60- 山东建筑大学硕士学位论文模式三:鱼鳞坑法(1)使用条件:对于坡度较大的山坡,采用鱼鳞坑法,补充丰富植物,分散拦截坡面径流,控制水土流失(如图4.6)。(2)修复技术:鱼鳞坑修筑材料选用砂浆、青石、水泥等,采用砌筑的手法,规格大约在长径80cm、短径60cm、深50cm、堰宽30cm,坑面建设建议外高图4.6样地7现状(图片来源:作者自摄)里低,根据立地情况,条件允许的话可以上下成“品”字形不规则设置,每一个鱼鳞坑可栽植一株小的乔灌木;大鱼鳞坑采用沙浆、青石砌筑,其规格大约在长径200cm、短径100cm、深70cm、堰宽35cm,坑中心可栽植一株较大的乔灌木,鱼鳞坑外可以配置地被植物,丰富植物层次。(3)植物选择:黑松、油松、国槐、楸树、核桃、毛梾、山杏、五角枫、黄栌、狼尾草、白茅、小叶扶芳藤等(4)修复效果:鱼鳞坑法适合土壤条件差,坡度较大的山地,施工灵活,应用场地范围广,整体效果更佳。模式四:水平阶法图4.7样地3现状(图片来源:作者自摄)(1)使用条件:水平阶是沿等高线自上而下内切外垫,修筑成一种里低外高的台面。台面水平或稍向内倾斜有较小的反坡也称反坡梯田。该方法适用坡长不够,坡面宽度较窄,适于坡度较缓、一般小于35°土层较厚、土壤水分较好的坡面。2如样地3,坡位下,坡向南偏东10°,坡度34°,面积400m,山坡坡度较大,平均坡长12m,坡长较短,不宜使用台地续坡法等方法,地面土壤为粘土,砾石含量较少,<30%,土壤较肥沃。并且该模式也适用于活动场地恢复林地类型当中(如图-61- 山东建筑大学硕士学位论文4.7)。(2)修复技术:该方法技术首先是对山坡进行切削,形成水平阶梯形式,然后通过挡土墙护坡加固,再进行回填土,栽植植物。(3)植物选择:在英雄山上修建水平阶时间伐侧柏,补充落叶乔木、小乔木或灌木,如桑树、核桃、柿树、黄栌、胡枝子、郁李、连翘、麦冬、翻白草、狼尾草等。(4)修复效果:通过修建水平阶,可以对英雄山山体山坡进行整理,丰富山坡植物景观,增加植物色彩、层次等。保留的侧柏可以保留英雄山整体的景观,春季有连翘、郁李等开花植物,秋季有柿树、黄栌等色叶植物,冬季有麦冬、侧柏等,整体季相分明,层次错落有致。4.4活动空间植被修复模式首先对活动空间加以整合,对于适于活动及现有的在使用的空间加以保留或修复改造提升,对于林中零散的狭小空间,坡度大,土壤板结,水土流失严重,利用率低的空间加以取缔,采用相应的措施围圈,补充栽种植物,恢复为山林。对于需要修复提升的活动空间,其植被修复,整体思路是合理调整活动空间周边林相,对现有景点及现有登山路线沿线植被进行修复及景观提升。整体修复措施:对景点、空间及道路沿线侧柏进行间伐,对于活动场地,在其周边堆砌400-800mm高的挡土墙,对其内部回填土,根据立地条件,栽植适宜的植物苗木,构建良好的活动空间;对于道路沿线,铺设道路,修复路沿石,在道路两侧堆砌550mm高的挡土墙,回填土,栽植适宜植物,以花境为佳,增强道路景观性;对于现有景点,丰富植物类型、种类及数量、增加服务设施、完善游览功能,使之成为良好的公园景点。苗木选择:白蜡、黄栌、苦楝、臭椿、龙柏、金银木、丁香、黄栌、珍珠梅、迎春、连翘、扶芳藤等。对于活动空间周边断崖或者裸岩,利用攀缘植物进行破损面遮挡,柔化、绿化山体,提升景观效果的同时,又能保证其安全性。在活动空间周边设置水平阶、挡土墙,既能增强边坡的稳定性,减缓坡面径流,也能增强景观效果。对于坡度较大的裸岩,也可栽植攀援植物,或结合用乔、灌木进行遮挡,如白蜡、黄栌、苦楝、臭椿、龙柏、金银木、丁香、紫荆等。对于部分景观效果好一些的裸岩也可以进行清理,作为地质景观加以保留。-62- 山东建筑大学硕士学位论文根据调查,目前活动场地破坏情况种类不多,针对不同的活动场地情况,在此选择以下四个典型活动场地及道路进行不同方式改造。4.4.1改造型空间修复模式模式五:土建砌台法(1)使用条件:该模式适合调查中利用率较高的活动空间,或者是维护情况较好的场地,在调查结果中划分为改造型场地的类型如:活动空间1-1、1-3、1-4等(如图4.8)。1-4号场地位于五里山入口处,其典型的问题是由于人群踩踏,土壤板结,寸草不生,形成裸图4.8活动空间1-4现状(图片来源:作者自摄)露的黄土地。由于其经常有老年人来活动,所以对场地进行改造,类似的场地还有很多,处理方法类似(如图4.25)。(2)修复技术:首先对于场地周边进行加固,场地内的地面进行适度硬化,植物方面对于场地周边的侧柏进行间伐,在场地周边堆砌挡土墙,回填壤土,补植适当的灌木和草本地被。(3)植物选择:该模式下,在间伐侧柏的情况下,应当选择落叶乔木,以保证夏季遮阴与冬季采光,配合小乔木与花灌木,及适量地被植物,丰富场地周边景观。具体植物品种可以选择:国槐、黄栌、五角枫、桑树、丁香、珍珠梅、迎春、大叶黄杨、南天竹、扶芳藤、茜草、红花酢酱草等。(4)修复效果:在场地上以及场地周边栽植落叶乔木和花灌木,既保证夏季遮阴也能保证冬季采暖,配合多种花灌木,做到三季有花四季常青,成为人们健身活动的好去处(如图4.9)。-63- 山东建筑大学硕士学位论文图4.9植被修复模式六剖面图(图片来源:作者自绘)4.4.2保留型空间修复模式模式六:客土栽植法(1)使用条件:该模式适用场地基本成型的空间类型。在调查过程中很多场地边缘已经加固,但是场地内部还是土地,并没有硬质铺装。该方案适用英雄山上场地本身条件较好的,或者已形成景点的空间。如场地3-12,该场地位于六里山山腰,场地边缘已经硬化,并且修筑挡土墙,但是场地内地面依然为黄土地,行人路过还会引起扬尘,并且侧柏林丛生,景观效果较差,作为休息空间尚可,但是作为英雄山公园中的景点似乎不太美观(如图4.10)。(2)修复技术:对场地地面进行整理,也可以不进行铺装,但是对于场地周边的侧柏,要进行间伐,对于场地边上的土质进行查看,如果场地土质较好,可以翻新之后栽植花灌木图4.10活动空间3-12现状(图片来源:作者自摄)或者是宿根花卉,如果场地不好,就用客土栽植的方法换土,栽植植被。包括其他现有其他景点提升方案也类似,在原有设施的基础上,利用现有的亭、廊架、雕塑等,结合山石平台的特色,通过增加种植池或者是种植空间补栽植物,增-64- 山东建筑大学硕士学位论文加设施等方法,丰富各景点。(3)植物选择:该类型一般是景点或者是游客可以到达的场地,一般选用园林景观较好的树种,例如:白皮松、刺槐、旱柳、黄山栾、黄连木、五角枫、国槐、红叶石楠、胡枝子、郁李、金银忍冬、石榴、丁香、紫荆、红枫、迎春、金焰绣线菊、小叶扶芳藤、紫藤、旋复花、玉簪、紫松果菊、宿根天人菊等。(4)修复效果:该处理方式下的景观效果是侧柏林为背景层,前景点缀五角枫、国槐等落叶乔木和郁李、丁香等中下层灌木,还有地被层花境,整体使场地周边景色优美,植物季相丰富,层次分明(如图4.11)。图4.11植被修复模式八剖面图(图片来源:作者自绘)4.4.3恢复型空间修复模式模式七:恢复林地法(1)使用条件:空间狭窄、使用率低或荒废,周边坡度大,水土流失严重,林中活动场地。该类型场地也有很多,已经基本荒废,没有游人锻炼,但是土壤并未得到改善,依然是黄土覆盖。类似的场地有1-17、1-18等(如图4.12)。图4.12活动空间1-17现状(图片来源:作者自摄)(2)修复技术:首先是对原先踩踏形成的活动空间进行加固处理,形成水平阶,-65- 山东建筑大学硕士学位论文土壤改良,栽植乔、灌木或者草本花卉,恢复成林地。(3)植物选择:场地周边选择具有刺的植物进行围圈隔离,场内种植乡土阔叶树种或草本,如黄栌、榆树、白蜡、酸枣、狼尾草、茅草等。(4)修复效果:该模式下使荒废的黄土地得到恢复,增加山体植物多样性,丰富山林景观,秋色叶植物可以在秋季形成一片彩色美景(如图4.13)。图4.13植被修复模式九剖面图(图片来源:作者自绘)4.4.4道路型空间修复模式模式八:砌石绿化法(1)使用条件:调查中发现英雄山上的道路主要有两个类型,有的是道路沿线有挡土墙的,有的是没有挡土墙或建设不完善。根据情况,如果没有挡土墙或者是挡土墙不够高的,并且其周边缺少绿化,景观单调。可以采用此方法(如图4.14)。图4.14五里山道路空间现状(图片来源:作者自摄)(2)修复技术:修复方法主要是先对道路两侧需要加筑挡土墙的坡脚进行加固,然后进行栽植植物,植物丰富景观。(3)植物选择:植物选择方面,道路沿线建议选择以灌木、地被为主,不需要种植太多乔木,灌木或者地被也更能拉近行人与自然的距离,具体植物种类有:大叶黄杨、郁李、珍珠梅、连翘、迎春、小叶扶芳藤、野菊、二月兰、大花金鸡菊、波斯菊、抱茎苦荬菜、白羊草、蓍草、观赏草类的等,以花境形式呈现为最佳。-66- 山东建筑大学硕士学位论文(4)修复效果:完善道路型场地等的功能,道路两侧植物更加丰富,层次分明,增加观赏性和趣味性(如图4.16)。图4.15植被修复模式十剖面图(图片来源:作者自绘)-67- 山东建筑大学硕士学位论文第5章结论与不足5.1结论本文从济南英雄山山地植被调查入手,对济南英雄山(包括英雄山、五里山、六里山、七里山)的植被情况进行样地调查和活动空间调查,对调查数据进行分析,总结适宜生长的山地植物以及植被修复的模式。英雄山此次调查共出现植物74种,隶属于35科67属,其中,常绿乔木5种,落叶乔木21种,常绿灌木1种,落叶灌木25种,草本植物20种,藤本植物1种,竹类1种。整体植被以侧柏群落为主,也有部分侧柏+荆条的群落类型。活动场地植被以侧柏为主,部分主要景点有黄栌、国槐、碧桃等植物,通过数据分析,侧柏的重要性最高,在样地调查中,乔木层侧柏的重要值高达0.9082,其次为苦楝0.3008,重要性较高的植被还有构树0.2954、黄栌0.2899、泡桐0.2221等;灌木层重要值最高的是荆条为0.7934,其次是黄栌和构树的幼苗,重要值分别为0.4642、0.3477,除幼苗以外,重要值较高的是酸枣0.1668。根据重要值分析,结果表明侧柏、苦楝、构树、黄栌是最适合英雄山的山地环境的乔木,荆条、酸枣等灌木重要值最高,乔木幼苗中,构树、黄栌、苦楝幼苗最多,证明自然演替的方向有向针阔叶林转变的迹象。根据多样性分析,活动空间比样地多样性高,Mar-系数、Shan-系数均高于样地调查的结果,植物更丰富;样地调查中物种丰富度方面,草本层>灌木层>乔木层;活动空间中物种丰富度方面灌木层>乔木层>草本层。山地活动场地调查中,也是侧柏重要值最高,为1.4312,其次是黄栌0.1952,两者差距较大,但是植物品种与样地调查的结果相符。活动空间分析结果表明:约90余处场地适合改善为健身活动场地;约100处场地适合规划恢复成山林,禁止市民对场地进行破坏;其余的为现存景点,适合对其景观效果进行保留提升。最后从修复山地植被、改善山体生态环境、增强景观效果出发,筛选出了适合济南英雄山生长的植物共64种,其中乔木19种、灌木23种、草本植物15种、藤本植物7种。补充活动空间植物20种,其中乔木7种、灌木8种、草本植物5种。针对山地不同生境和活动空间类型制定不同的修复模式。包括自然恢复法、人工促进自然恢复法、生态恢复工程法三大类型,七种模式;改造型空间应用土建砌台法、保留型空间应用客土栽植法、恢复型空间应用恢复林地法、道路型空间应用砌石绿化法。-68- 山东建筑大学硕士学位论文5.2不足通过详尽的山地调查可以对山地植被情况进行详细的了解,由于时间和精力的关系,对于英雄山山地土壤的理化性质状况及土壤流失状况本文没有涉及,有待于后续研究。-69- 山东建筑大学硕士学位论文附表表1植物群落样地记录总表调查者:样方号:日期:植物群落型:地貌:土壤类型:坡向:坡度:地形:坡位:群落内地质情况:干扰情况:表2乔木层调查记录表群落名称:样地面积:郁闭度:样地编号:调查时间:记录者:第_页样方号植物名树高(m)胸径(cm)冠幅(m×m)生活力备注123表3灌木层调查记录表群落名称:样地面积:盖度:样地编号:调查时间:记录者:第_页样方号植物名株高地径冠幅生活力备注123表4草本层调查记录表群落名称:样地面积:样地编号:调查时间:记录者:第_页样方号植物名高度(cm)多度盖度生活力备注最高最低一般123-70- 山东建筑大学硕士学位论文参考文献[1]郑国强,赵清,朱鹏,等.济南市城市森林信息提取及景观格局分析[J].资源科学.2008,30(05):786-791.[2]王彬.济南今年拟打造15处山体公园[N].济南日报.2016-03-07(02).[3]刘俊福.把济南英雄山打造为城中山体公园[N].济南日报.2014-01-17(21).[4]屈雅琴,山地城市公园游憩行为与规划设计研究――以重庆山地城市公园为例[D].重庆:西南大学.2007.[5]余大富,何昌慧.论山地的基本概念[C].昆明:中国科学技术出版社,2010:42-50.[6]崔莹.城市山体公园规划设计研究[D].西安:西安建筑科技大学.2011.[7]辛金.基于生态观的山地城市设计研究[D].重庆:重庆大学.2012.[8]王海霞.城市山地公园游憩空间规划设计研究[D].福州:福建农林大学.2013.[9]艾伦·泰特,周玉鹏,肖季川,等.城市公园设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.[10]陈虹.城市山地公园园林空间活力研究[D].济南:山东建筑大学.2016.[11]张毅.黄土高原山地型公园植物景观规划设计研究——以子长龙虎山公园为例[D].西安:西安建筑科技大学.2011.[12]陈海兵.武汉市凤凰山破损山体植被修复效果研究[D].武汉:华中农业大学.2012.[13]刘玲.宝鸡市陈仓区北坡森林公园植被修复景观规划[D].郑州:河南农业大学.2013.[14]孟凡众.基于GIS的山东省山丘区生态退化特征与生态修复研究[D].济南:山东师范大学.2010.[15]徐新洲.无锡蠡湖湖滨湿地植被修复与景观重建研究[D].南京:南京林业大学.2013.[16]吴敬东.甘长青.侯旭峰.城市山地公园水土流失与生态恢复初探[J].北京水务.2006.2:58-60.[17]王富.淄博市周边破坏山体立地类型划分[J].山东林业科技.2008.176(3):41-43.[18]张刘东.不同树种造林对破坏山体土壤质量的影响[D].泰安:山东农业大学.2012.[19]韩芳.四宝山废弃采石场山体自然恢复初期群落演替规律研究[D].泰安:山东农业大学.2008.[20]倪文峰.上海城市公园节约型植物群落调查研究[D].上海:上海交通大学.2010.[21]骆翔宇.四川省北川县震后边坡土壤状况与植被恢复效果[J].水土保持通报.2017.37(1):274-280.[22]邱汉周.淮南潘集煤矿区植被恢复模式及其土壤修复效应研究[D].长沙:中南林业科技大学.2012.[23]邢仁良,赵海,孟凡荣等.济南市治理破损山体的实践与探索[J].中国水土保持.2009.11:4-6.[24]邱萌萌.济南有兰峪破损山体恢复治理方案设计[J].园林科技.2012.125(3):29-32.-71- 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山东建筑大学硕士学位论文致谢研究生三年转瞬即逝,论文撰写基本完成之后回顾这三年的学习生活,心中可谓五味杂陈,充满感慨与感激。首先最应该感谢的是我的导师布凤琴教授,从一开始的论文选题,到野外考察再到数据分析,以及最后的论文撰写都倾注着导师的心血。除了硕士论文之外,研究生三年期间,还帮助我们积累园林专业知识、培养踏实认真的工作态度、造就无私淳朴的研究精神、教会我们平易近人的处世风格,在导师的言传身教中我们成长的很快。导师不但指导我完成研究生学业,也在未来的人生道路上点燃了一盏明灯,让我更加坚定前进的步伐。在此,向我敬爱的导师布凤琴教授致以衷心的感谢!其次是感谢其它专业课老师在研究生三年期间对我的悉心指导,对我的专业知识帮助很大。感谢我师门内的学弟学妹们,对我的论文中山地调查帮助很大。感谢其它研究生同学在三年学习生活中的互帮互助,向你们致以最真挚的谢意,研究生生活将铭记一生。还有其他在研究生期间向我提供帮助的亲朋好友,在此一并表示感谢,未来有你们更精彩。最后,感谢我的家人,特别是我的父母,感谢他们对我无私的付出,是他们的无私奉献让我顺利完成学业,谢谢。-74- 山东建筑大学硕士学位论文攻读硕士学位期间论文发表及科研情况[1]布凤琴,陈国庆,任晓雪,赵连海.济南趵突泉公园李清照纪念堂植物景观探析[J].现代园艺,2015(12):86—87.[2]方李明,陈虹,李远航,任晓雪,赵连海.园林植物在城市绿地活力空间构建中的作用[J].安徽农业科学2016,44(14):209-210.[3]陈虹,任晓雪,赵连海,李远航,刘倩倩.园林集会空间活力的分析研究[J].山东建筑大学学报2016(6):276—277.[4]布凤琴,赵连海,李远航,刘倩倩,戚朝辉,李梦颖.城市历史文化遗产价值及利用方式[J].山东绿化.2017,1:1-4.[5]布凤琴,赵连海,李远航,刘倩倩,戚朝辉,李梦颖.济南森林公园的植物选择与植物空间组合研究[J].山东绿化.2017,1:12-15.[6]刘倩倩,赵连海,戚朝辉,李梦颖,李远航,王泉.佛惠山“舜田花海”种植设计研究[J].山东绿化.2017,1:153-156.-75-

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