上海城市森林生态效应评价及结构优化布局研究

论文摘要

本文在借鉴国内外城市森林建设理论与实践经验的基础上,开展了上海生态环境与综合自然条件、土地利用状况、工业布局以及大气污染、水污染、土壤污染等环境要素的分析与评价,并以典型城市森林类型为研究对象,采用定性与定量研究相结合的方法进行城市森林规划与布局、城市森林群落结构设计。同时,对城市森林生态功能与绿化植物的选择应用等方面开展研究。确立了上海城市森林建设的基本思路及内容,提出了提升上海城市森林建设质量的对策措施,为进一步推动上海城市森林建设进程和改善城市森林布局与生态功能提供理论依据。主要研究结论如下:(1)上海城市森林结构指标值为0.48,城市森林功能指标值为0.46,城市森林协调性指标值为0.60,城市森林综合指标值为0.48。上海城市森林的协调性相对较好,但综合指数值偏低,距离森林生态服务功能的理想发挥还有较大差距,需要在森林覆盖率、大气环境质量、水土保持、景观环境容量、水网林网化、景观布局协调性等方面提高其指标值。(2)在受调查的上海城市公园中,接近80%的公园热效应达到容许热效应等级以上;超过80%的公园清洁度达到容许清洁度等级以上;大多数公园的苔藓植物BI等级处于D级以上。除静安公园和淮海公园外,其它公园的综合自然生态效应都能达到D级以上。(3)上海城市森林目前活立木总蓄积量为2.752×106m3,可吸收CO2 5.036×106t;活立木年均总生长量3.01×105m3,年均净吸收CO2 5.51×105t,每年产生经济效益2755万元;年均释放氧气4.88×105t,占呼吸耗氧量的10.9%,每年产生经济效益3.42亿元;全市8.92×104hm2林地,涵水总量达到8.8亿t,涵养水源的经济效益为7.92亿元;全市防止水土流失总量可达2.178×107m3,经济效益可达到6.5亿元。(4)围绕上海城市森林发展规模和目标,根据上海市生态环境分区及其生态环境建设要求,确立上海城市森林以沿海防护林和部分自然保护林为生态前沿,以大型片林、廊道林带为生态腹地。提出城郊一体化的“三网、一区、多核“的上海城市森林总体布局构架,最终形成点、线、面一体的城市森林网络结构。(5)根据森林结构的内涵以及森林结构功能关系原理,按城市森林的主要功能,提出将上海城市森林结构模式分为四类:观赏型森林群落植物模式、环保型森林群落植物模式、生产型森林群落植物模式和文化休闲型森林群落植物模式。(6)在城市园林植物群落中出现频率超过30%的绿化树种只有3种,包括香樟、广玉兰及瓜子黄杨。出现树种数量较多的频率段在1%至20%之间,共有57种;其中出现树种最多的频率段为1%至5%之间,有24种。调查中出现频率小于1%的树种数量相对较少,有11种,如无患子、七叶树和杨梅等树种。而出现频率大于10%的树种数量有24种,达到常用树种的三分之一左右。(7)在上海市城镇尤其是城郊结合地带的园林植物群落具有较高的树种丰富度。郊区绿化仍没有受到足够的重视,村镇“四旁”部分残存自然植物群落,只有极少的乡土树种和经济林果树种,主要为苦楝、榆树、构树、水杉、杨柳、早园竹、枇杷、无花果、金桔、桃树等构成的简单群落。(8)根据生长适应性指标与城市森林立地条件区划,对现有树种进行生长状况的分区调查,结果显示:普遍生长较好的树种主要有悬铃木、法国冬青、洒金桃叶珊瑚、蚊母树、鸡爪槭、水杉、香樟、海桐、枫杨、合欢、国槐、冬青、枫香、小叶女贞、迎春、杨梅等。目前应用频率尚较低的树种有槲栎、黄连木、无患子、乌桕、榉树、香椿、木荷、日本柳杉、榧树等树种。在上海地区现有绿化树种选择规划中,应着重考虑的关键因子是土壤水分状况和土壤酸碱度对树种生长的影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 综述
• 1 城市森林及其研究进展
• 1.1 城市森林的产生与发展
• 1.2 城市森林结构与功能研究进展
• 1.3 城市森林质量评价与经营管理研究
• 1.4 存在的问题
• 1.5 城市森林研究展望
• 2 研究目的、研究内容、技术路线与方法
• 2.1 研究目的
• 2.2 研究内容、技术路线与方法
• 第二章 上海市城市森林现状及需求分析
• 1 上海城市生态环境与城市森林现状
• 1.1 上海市的自然条件
• 1.1.1 气候
• 1.1.2 地势地貌
• 1.1.3 土壤状况
• 1.2 上海市生态环境概况
• 1.2.1 大气环境
• 1.2.2 水环境状况
• 1.2.3 土壤环境状况
• 1.3 上海城市森林现状
• 1.3.1 森林植被概况
• 1.3.2 林地、绿地现状
• 1.3.3 上海市城市森林存在的不足
• 2 上海城市森林总量需求研究
• 2.1 国内外城市森林对比和借鉴
• 2.2 城市森林需求总量估算
• 2.2.1 碳氧平衡补偿法
• 2.2.2 热场平衡法
• 2.2.3 城市森林的建设目标
• 第三章 上海城市森林生态效应评价
• 3.1 热场与城市下垫面相关研究
• 3.2 森林与空气负离子
• 3.3 生物多样性与生态环境质量
• 3.4 综合自然生态效应评价
• 3.5 上海城市森林生态效益估算
• 3.6 城市森林群落的小气候效应研究
• 3.7 城市森林群落的重金属防护效应研究
• 3.8 小结与讨论
• 第四章 上海城市森林群落特征分析研究
• 1 研究方法
• 1.1 群落调查方法
• 1.2 计算方法
• 2 主要植物群落类型划分
• 3 绿地群落结构分析
• 3.1 植物种类及其区系特征
• 3.2 群落密度分析
• 3.3 群落冠幅特征分析
• 3.4 群落树种出现频率
• 4 上海典型城市森林群落结构案例分析
• 4.1 上海城市森林外环林带结构调查与优化群落模式探讨
• 4.2 佘山自然植被群落结构分析
• 5 小结与讨论
• 第五章 上海城市森林植物材料选择与应用
• 1 城市森林的植物材料选择与群落构建
• 1.1 植物选择与群落构建原则
• 1.2 植物材料选择规划途径
• 2 上海地区绿化利用树种资源现状调查
• 2.1 上海城市绿化利用树种资源现状
• 3 上海地区造林树种生长调查与选择应用
• 3.1 立地类型区划
• 3.2 不同立地类型区树种生长状况的初步调查
• 3.3 不同立地条件的树种选择
• 4 上海地区各类功能树种的选择应用
• 5 城市绿地群落结构配置存在的问题
• 第六章 上海城市森林规划布局研究
• 1 上海城市森林的背景
• 1.1 规划背景与意义
• 2 上海市城市森林规划理念
• 2.1 规划的指导思想
• 2.2 规划的原则
• 2.3 规划目标
• 3 上海市城市森林布局
• 4 讨论
• 第七章 结论
• 参考文献
• 附表
• 详细摘要