校园绿地生态系统分布分析与研究

校园绿地生态系统分布分析与研究摘要：近年来，随着高校的不断扩招，解决人地关系的矛盾，建设与人和谐的校园已成为所以高校必须面对的问题。以天津城建大学校园为例，综合运用景观生态学原理和斑块、基质、廊道理论，选取了景观多样性、景观优势度、景观均匀度、景观破碎度等景观生态学指标，结合温度、湿度、光照、土壤、风、地面铺装及其它物理因素对生态多样性的影响，对校园生态绿地景观的空间格局进行分析，得出结论，并提出高校校园绿地规划的建议，使其充分发挥生态效益，进而达到校园生态质量的提高。关键词：校园绿地生态学原理调查研究生态因子生态效益绿地是人文和自然景观的重要自然要素资源，而绿地的生态绿化功能是所有一切的功能基础。但随着近年来天津城建大学施行建立新校区和扩招政策，校园建设规模逐渐增大，各项功能区指标均有增长，校园绿地总量扩大，但绿化率却有所降低，分布格局随设施建设盲目变动，规划缺乏系统筹措，致使生态环境质量受到削弱，因此需要用科学的研究方法对校园内绿地生态系统的生存状况进行分析研究，进行生态质量现状分析评价，以对未来校区生态建设提供理论支持，达到促进生态环境建设步伐与校区发展相适应的目的，实现校园全方位发展。1分析区域概况研究区域为天津城建大学校园新校区，地处滨海城市天津，位于华北平原北部，海河下游的冲击平原。受季风环流的支配东亚季风盛行，属暖温带半湿润季风性气候。海洋气候对天津的影响比较明显，主要气候特征是，四季分明，春季多风，干旱少雨；夏季炎热，雨水集中；秋季气爽，冷暖适中；冬季寒冷，干燥少雪。土壤盐碱性严重，植被主要以耐盐碱的常绿、落叶乔灌木为主。学院占地1000亩，建筑面积14.16万平方米，绿化面积约256000平方米，绿地率为32.80%。天津城建大学主要园林植物：棣棠Kerriajaponica(L.)DC.白蜡FraxinusvelutinaTorr.华北珍珠梅Sorbariakirilowii(Regel)Maxim.连翘Forsythiasuspensa(Thunb.)Vahl月季RosachinensisJacq.丁香Syzygiumaromaticum(L.)Merr.etPerry黄刺玫RosaxanthinaLindl.迎春JassminumnudiflorumLindl.白梨PyrusbretschneideriRehd.西府海棠AmygdaluspersicaLinn.var.persicaf.duplexRehd.榆叶梅Amygdalustriloba(Lindl.)Ricker金银木Loniceramaackii(Rupr.)Maxim.杏ArmeniacavulgarisLam.樱花Cerasusserrulata(Lindl.)G.DonexLondon毛白杨PopulustomentosaCarr.合欢AlbiziajulibrissinDurazz.旱柳SalixmatsudanaKoidz.紫荆CercischinensisBunge垂柳SalixbabylonicaL.国槐SophorajaponicaL.榆科Ulmaceae刺槐RobiniapseudoacaciaL.榆UlmuspumilaL.毛刺槐RobiniahispidaL.紫藤Wisteriasinensis(Sims)Sweet桑MorusalbaL.悬铃木Platanusacerifolia(Ait.)Willd.银杏GinkgobilobaL.侧柏Platycladusorientalis(L.)Franco大叶黄杨EuonymusjaponicusThunb.铺地柏Sabinaprocumbens(Endl.)IwataetKusaka枣树ZizyphusjujubaMill.龙柏JuniperuschinensisLinn.var.kaizucaHort.圆Sabinachinensis(L.)Antoine木槿HibiscussyriacusL.雪松Cedrusdeodara(Roxb.)G.Don千屈菜科Lythraceae黑松PinusthunbergiiParl.紫薇LagerstroemiaindicaL.石榴PunicagranatumL.禾本科Gramineae高羊茅FestucaelataKengexE.Alexeev红瑞木SwidaalbaOpiz结缕草ZoysiasinicaHance2分析内容和方法校园植物群落的水平结构：校园内道路两旁的行道树多采用规则式的配置方式，树种采用法桐。各个院系教学区、宿舍生活区和食堂区总体配置较灵活,无明显对称轴,各个绿化小区多是自然式配置。在现代教育中心前广场绿化种植区则采用规则式的配置，以树阵形式植以银杏、国槐，花灌木以迎春连翘为主，地被植物为二月兰、玉簪、美女樱，以金叶女贞，小叶黄杨作为绿篱。现教广场西侧果园区植物种类丰富，群落结构复杂。校园外围以,大型乔木形成外围绿色屏障,内侧灌、草混合栽植。校园植物群落的水平结构：在校园的行道树中共有七种园林植物，五种乔木，两种灌木，有80%的栽植采用单一的乔木类型，20%采用乔灌木相结合的方式，见图为了更清晰地了解校园绿地生态系统生存和发展规律，进一步理解景观生态评价的指标设计和评价的基本方法。学会评价景观的空间格局，将理论应用于实践，从不同分析角度对景观组分进行评估，掌握科学的评价手段。研究分析过程可大致分为：校园景观生态的空间格局分析方法介绍及研究区概况资料查阅--景观斑块与廊道调查--景观斑块与廊道调查--景观单元特征指数分析--景观格局分析。研究方法：以小组的形式实地测绘校园绿地区域，徒手绘制A2图幅大小的校园生态绿地分布图，绿化覆盖区域一目了然，实地调查确定其空间斑块与廊道构成，斑块面积由数字化求积仪测定。斑块分类：校园景观中的斑块，是指具有不同生态学属性和功能，与周围景观要素有明显区别的空间单元，如绿地、道路、学生公寓等。景观斑块的分类是景观结构分析的基础。根据功能的不同，可将校区景观中的斑块划分为六大类：1教学设施斑块：指具有教学功能的斑块，包括教学楼、图书馆、现代教育中心以及相关辅助建筑等。２教学实践设施斑块：包括试验室、果园苗圃、湖滨生态环带等３生活设施斑块：指具有生活服务功能的斑块，即维持学生、教职工正常生活所必须的各项生活服务，包括学生宿舍、教师公寓、食堂、校医院、地下超市。４娱乐设施斑块：指具有娱乐功能的斑块，为学生、教职工等人员提供娱乐设施的场所，包括大学生活动中心、新食堂顶层及田径运动场地、广场、篮球场、网球场等。５绿地斑块：指具有绿化功能的斑块，包括草地、林地、人工草坪等。６水域斑块：指景观中成片状的自然和人工水体，如鸣飞湖、现教前广场湖。廊道分类：廊道是指景观中与相邻两边环境不同的线性或带状结构。就其结构而言，可以分为三个基本类型：线状廊道、带状廊道和河流廊道。在校区景观廊道中，主要是线状廊道，而道路廊道是最主要的线状廊道，除此之外，还包括绿化带、水体廊道如输电线路、输水线路、输气线路、通信线路等。分析指标：（1）斑块平均面积C=Ai/ni反映景观被分割的破碎程度ni——景观i的斑块数Ai——第i类景观元素斑块总面积（2）斑块密度指数K=ni/Ai=1/C反映斑块的破碎化程度，值越大，破碎化程度越高，表示受干扰程度越大（3）均匀度指数E=（H/Hmax）*100%反映景观各元素的分配均匀程度Hmax=lnm——最大可能均匀度m——景观元素（类型）数目（4）多样性指数H=—ΣPi*ln(Pi)反映景观元素的多少和各景观元素所占比例状况Pi——景观元素i面积（如某教学楼斑块面积）占景观（如教学景观）的面积比（5）优势度指数D=Hmax—H表示景观多样性与最大性之间的偏离程度（6）分离度指数Fi=Di/Si反映某景观类型不同元素分布的离散程度Di=1/2（ni/A）1/2Si=Ai/Ani——景观i的斑块数.A——总景观面积Ai——第i类景观元素斑块总面积3结论及分析校园生态绿地景观格局及分析：（表一）由表一可知，在该校园景观中，斑块数最大的是生活设施景观，其次是娱乐设施景观，分别为54和36个；斑块总面积最大的是绿地景观，其次是生活设施景观，分别为284819平方米和247996.01平方米，最小的是水域景观，为36838平方米，且斑块面积最大的也是绿地景观；斑块平均面积和斑块密度指数最大的都是水域景观，分别为9209.50平方米、0.3（块/平方公里），平均面积最小的为绿地景观，为2906.32平方米；斑块密度指数最小的是绿地景观，为0.11（块/平方公里），最大的是水域景观。数据结果表明，水域景观被分割的破碎程度是最大的，且分布是最广的，从校区总体平面图中可看出，最大的水域景观斑块为明湖水域，其他水域景观都分布在教学楼前。而绿地景观是面积最大的景观类型，被分割的破碎程度最小，整体性比较强，主要原因是在建设改造时，学校保持了大部分原有的绿地生态系统，充分利用了该地区的植被资源，为全校师生创造了一个良好的生态环境。而且绿地景观的斑块密度指数最小，说明学校很好地保护好了绿地景观。在各类景观类型中，教学景观分布密度相对较小，景观斑块集中，如教学楼、体育学院和图书馆，及音乐、美术等各学院都相对集中，不容易受到人为的干扰和破坏。校园生态绿地景观类型的数量特征：（表二）1景观多样性指数景观多样性的大小取决于斑块数量的多少以及各类斑块所占比例的均衡性。当景观是由单一元素构成时，景观是均质的，其多样性指数为0；当各景观元素所占比例相等时，其景观的多样性指数最高。表二表明生活设施景观多样性指数最大，水域景观的多样性最小，且教学、绿地、道路景观的多样性指数相差不大。而且各个景观类型的多样性指数相差不大，因此，该校校园景观各景观类型所占比例都基本一致。因水域景观的斑块数最小，所以该景观类型的多样性最小。2景观相对均匀度指数均匀度是描述景观中不同景观类型元素的分布的均匀程度，其指数是景观多样性指数的一种常用形式，为了增强其可比性，使用相对性指数，即标准化后取值为0-1（或0-100%）的指数。本研究即引用相对均匀度指数来分析该校区不同景观类型分布的均匀程度。表二表明，绿地景观的相对均匀度指数最大，其次是教学景观，娱乐设施景观的相对均匀度指数最小，说明绿地景观各组成成分分配最均匀，教学景观次之。3景观优势度指数景观优势度指数表示景观多样性对最大多样性之间的偏差。表明景观组成中某种或某些景观类型支配景观的程度。表二表明，水域景观的优势度指数最小，最大的是娱乐设施景观。说明在该校校园景观中，娱乐设施景观支配整个景观的程度最大。4景观分离度指数景观分离度指数是指某一景观类型中不同元素个体分布的分离程度。分离度越大，表明景观在地域分布上越分散。由表二可知，景观分离度指数最大的是水域景观，表明水域景观在地域分布上很分散，进一步说明其景观破碎化程度高，各组成成分之间彼此分散。最小的是绿地景观，表明绿地景观在地域分布上集中，整体性强。天津城建大学是景观格局基本构型以水域景观为主、绿地类型以乔灌木为主的景观结构，整个校园的多样化指数比较高，景观类型比较丰富，各功能区内大面积的水域景观发挥了较强的生态功能，教学区与其他区域内存在一个或几个起支配作用的大斑块绿地，而生活区则以小型绿地为主，绿化效果较差，教学区与生活区受到强烈大的人为干扰，破碎度较高，致使生态功能受到消弱，环境绿化质量有待提高。绿地类型不均衡，各功能区主要以乔灌草为主，应在教学区适当的增加一些草坪，便于人流的畅通，为了确保道路的畅达性多设置乔草层，生活区需要安静的休息空间，也需要开放的活动空间，采取隔离性的灌草层，或小型的草坪。对于大面积的水域景观，采取发展水生植物等措施充分发挥其生态效益，进而达到校园生态质量的提升。4建议增加植物种类,丰富物种多样性,培育校园地方特色。乡土树种是构成地方性自然景观的主角,天津市乡土树种资源十分丰富,据《天津地方志》记载,天津地区野生及常见的栽培树种共74科、210个属,其中乔木2000多种,灌木3000多种。乡土树种也是反映