席毅 張旭 梁雪媚 劉索玄
摘要:道路植被是城市生態(tài)環(huán)境的重要元素,通過對城市道路植被特征進(jìn)行研究,可為城市環(huán)境及居民生活質(zhì)量的改善提供借鑒。本文以武漢市洪山區(qū)為例,運(yùn)用層次分析法(AHP)對城市道路植被特征進(jìn)行綜合評價(jià)。研究結(jié)果表明,南湖大道植被總體質(zhì)量最好,珞喻路、民族大道、珞獅路依次降低,雄楚大道最差。文中所選指標(biāo)較全面地覆蓋了道路植被評價(jià)的各方面,且各層指標(biāo)的權(quán)重賦予均通過一致性檢驗(yàn),故利用AHP法進(jìn)行植被特征評價(jià)效果較好,可為城市道路景觀評價(jià)提供參考。
關(guān)鍵詞:植被特征;綜合評價(jià);武漢市;主干道;層次分析法
現(xiàn)代城市道路綠地景觀,是衡量一個(gè)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、居民精神文化修養(yǎng)及審美水平的重要指標(biāo)。而主干道植被特征研究近年來也受到越來越多的關(guān)注。作為城市綠色廊道、城市綠地系統(tǒng)的一部分,路側(cè)綠帶、分車綠帶、人行道綠帶、中心環(huán)島綠帶和立交橋綠化等不同類型的道路植被,在城市道路的景觀、生態(tài)、功能等多方面發(fā)揮著越來越重要的作用。
城市主干道是城市居民和游客感知城市形態(tài)的重要因素,同時(shí)也連接著城市中的商業(yè)、工業(yè)、居民區(qū)等主要場所。如Kevin Lynch在《The Image of the City》中所指出,道路是城市意象形成的主導(dǎo)要素。而主干道植被則是構(gòu)成城市景觀和調(diào)節(jié)道路生態(tài)環(huán)境的重要元素,道路植被情況的調(diào)查與評價(jià)對城市發(fā)展有著十分重要的作用。目前,已有學(xué)者對我國很多城市的道路植被特征及作用進(jìn)行了研究,如北京、重慶、南昌、長春、成都、徐州、廣州、貴陽等,但大部分為景觀、生態(tài)或功能等單一層面的評價(jià),且部分未給出量化模型,綜合各方面選取指標(biāo)開展評價(jià)的研究相對較為欠缺。當(dāng)前,武漢市在其城市規(guī)劃中確立了建設(shè)“生態(tài)環(huán)境良好、社會(huì)高度文明,并具有濱江、濱湖城市特色的現(xiàn)代化城市”的發(fā)展目標(biāo)。通過對武漢市主干道植被現(xiàn)狀進(jìn)行景觀、生態(tài)及功能效果的綜合評價(jià),并對未來的城市道路綠化提出合理建議,可加快武漢市生態(tài)文明城市的構(gòu)建,并有利于城市人居環(huán)境的和諧發(fā)展。
1研究區(qū)及項(xiàng)目概況
本文選取武漢市洪山區(qū)進(jìn)行主要交通干道植被特征的綜合考察與評價(jià)。洪山區(qū)地理位置為東經(jīng)114°7~114°38,北緯30°28~30°42,自西向東呈半圓形,全區(qū)版圖面積570km2,戶籍人口92.72萬,常住人口147.74萬(2013年),轄8個(gè)街道、2個(gè)鎮(zhèn)、4個(gè)鄉(xiāng),是武漢市的7個(gè)中心城區(qū)之一。交通線路中,珞喻路、珞獅路、雄楚大道、南湖大道、徐東大道、迎賓大道、友誼大道等6條城市主干線橫貫東西南北,白沙洲、街道口、卓刀泉、岳家嘴四大立交橋成為東西貫通、南北交融的交通樞紐。
由于洪山區(qū)范圍較大,區(qū)域輪廓不規(guī)則,且包含較多湖泊,考慮到研究區(qū)域的連續(xù)性,研究范圍最終定位于洪山區(qū)與武昌區(qū)、江夏區(qū)接壤的區(qū)域,選取城市主干道雄楚大道、南湖大道、珞瑜路,以及連接重要商圈(如街道口、魯廣和大學(xué)區(qū))、擁有較大車流量的次干道珞獅路、民族大道共5條線路交通要道作為研究對象。為保證實(shí)地調(diào)查及評價(jià)結(jié)果的科學(xué)性,采取樣本統(tǒng)計(jì)的方法在五條交通要道上選取14個(gè)觀測點(diǎn)形成道路景觀評價(jià)的原始資料,樣本點(diǎn)分布情況如圖1。選點(diǎn)依據(jù)如下:(1)道路岔口:干道交叉口通常是路況較差的路段,道路景觀變化較大。(2)均勻分布:通過均勻分布調(diào)查點(diǎn)能夠較為全面了解整條街道的景觀特征。
2技術(shù)路線及數(shù)據(jù)處理
2.1研究方案與技術(shù)路線
本次研究中,主要通過范圍劃區(qū)、文獻(xiàn)查閱、實(shí)地調(diào)研走訪等方式,采用多因子綜合指標(biāo)評判法對所選定區(qū)域的道路景觀進(jìn)行綜合評分,評分主要分為經(jīng)濟(jì)成本、功能效果、生態(tài)效益、景觀美感4個(gè)方面12個(gè)指標(biāo),通過層次分析法為各評價(jià)因子賦予權(quán)重,再進(jìn)行疊加得到最終各主干道植被現(xiàn)狀的綜合評分。在所得現(xiàn)狀評分的基礎(chǔ)上,結(jié)合武漢市生態(tài)、氣候條件,相應(yīng)的生態(tài)綠地發(fā)展規(guī)劃以及城市道路景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范對研究區(qū)域的道路綠化情況提出一定的建議。具體技術(shù)路線如圖2所示。
2.2數(shù)據(jù)獲取及處理
2.2.1數(shù)據(jù)資料網(wǎng)絡(luò)獲取。(1)地圖影像資料:利用百度地圖獲取武漢市洪山區(qū)的行政區(qū)劃圖作為選取研究區(qū)域的基礎(chǔ),同時(shí)通過稻割軟件從Google Map中獲得研究區(qū)域的遙感影像,分析研究時(shí)間及技術(shù)手段的可行性,確定研究范圍。(2)文獻(xiàn)規(guī)范資料:通過查閱《武漢市城市總體規(guī)劃》,明確武漢市對于綠化規(guī)劃的總體發(fā)展目標(biāo);通過查閱《武漢市城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃》,明確武漢市交通干道綠地設(shè)計(jì)規(guī)范;通過查閱《武漢市森林資源管理辦法》,明確武漢市植被管理辦法。此外,通過分析武漢市自然因素,確定武漢市適宜種植的樹種。
2.2.2實(shí)地走訪調(diào)查。通過全方面考察各條道路的人流量、車流量、周邊重要商業(yè)及教育部門分布等特征,選取14個(gè)采樣點(diǎn),對其路側(cè)綠帶、分車綠帶、人行道綠帶、中心環(huán)島綠帶和立交橋綠化5種綠化帶模式,生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、功能和景觀4個(gè)方面的12個(gè)指標(biāo)進(jìn)行記錄。14個(gè)調(diào)查點(diǎn)主要植被特征記錄如表1。
實(shí)地調(diào)查中記錄的各指標(biāo)解釋如下:(1)配置層次豐富度:喬灌木的立面層次數(shù)。(2)綠色景觀特色性:記錄景觀變換的頻率及對居民產(chǎn)生的美學(xué)感受。(3)道路綠地率:為道路紅線范圍內(nèi)各種綠帶寬度之和占總寬度的百分比㈣。(4)植物豐度:衡量植物種類數(shù)。(5)生長狀態(tài):記錄內(nèi)容包括植物的形狀勻稱美觀情況、樹干強(qiáng)健繁茂情況、萌芽及生長穩(wěn)定狀況、病蟲害情況、成活率及抗逆性情況。(6)路側(cè)綠帶寬度:用來記錄綠帶的寬度。(7)種植密度:記錄植被的數(shù)量特征。(8)林下層高度:衡量植被的茂盛情況對車輛通行的阻礙程度。(9)分車隔離作用:評判在不同車道之間擔(dān)任空間隔離作用植被的分流作用。(10)環(huán)境緩沖綠帶:評判在道路與建筑之間發(fā)揮空間隔離作用的植被的環(huán)境緩沖功能。(11)單株植被價(jià)格:評判單株植被的栽種成本,該數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)獲取。(12)養(yǎng)護(hù)成本:評判植被日常培育所需的經(jīng)濟(jì)投入,該數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)獲取。
將調(diào)查點(diǎn)的信息匯總,得到5條主干道植被特征現(xiàn)狀示意圖(圖3),通過對比分析可以得出以下結(jié)論:雄楚大道由于施工,植被覆蓋情況較差,樹種單一且間隔較為稀疏,無分車綠帶,道路生態(tài)環(huán)境較差;民族大道綠化帶基本連續(xù),植被較為茂盛但樹種較為單一,無分車綠帶,人行道綠化建設(shè)較好,道路生態(tài)環(huán)境一般;南湖大道樹種豐富,沿途路景形式多樣,植被栽種密度較大,綠化帶連續(xù),道路生態(tài)環(huán)境較好;珞獅路道路環(huán)境較為整潔,綠化帶較為連續(xù),含分車綠帶,部分路段林下層高度較??;珞喻路含分車綠帶,樹種變化較為豐富,植被生長狀況較為良好,樹木較為茂密。
3綜合評價(jià)分析
3.1綜合評價(jià)指標(biāo)體系的建立
3.1.1影響因子的選擇和權(quán)重確定。由于各種因素對于某條干道的植被特征影響并非等同,因此需對選取的12個(gè)評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重賦予,指標(biāo)體系構(gòu)建如圖4。
利用多因素綜合評價(jià)法,建立如下的綜合評價(jià)函數(shù):
其中,表示各指標(biāo)的權(quán)重,表示各個(gè)樣本的各個(gè)指標(biāo)的得分。由以上選出評價(jià)因子后,利用層次分析法為各指標(biāo)賦予權(quán)重。權(quán)重計(jì)算過程如下:
(1)列出評價(jià)因子矩陣,求出以評價(jià)因子為準(zhǔn)則層的判斷矩陣如下所示。
其中,j=1,2,…,5,wi用表示判斷矩陣中第i行,第j列元素的值,表示第j個(gè)指標(biāo)對于第j個(gè)指標(biāo)的重要度。
(2)利用和法求解權(quán)重,令
則權(quán)重值可由公式(4)給出:
其中,m=n=4。由此可得到最終各指標(biāo)的權(quán)重,綜合第2層指標(biāo)的權(quán)重即可給出第1層指標(biāo)的權(quán)重值,權(quán)重計(jì)算結(jié)果見表2。
(3)對所得結(jié)果進(jìn)行一致性檢驗(yàn),先求出以上判斷矩陣的最大特征值λmax=4.1 17,由以下公式進(jìn)行計(jì)算:
(6)
由此計(jì)算出CR=0.039<0.1,故此方法通過一致性檢驗(yàn)。同理,可以求出子準(zhǔn)則層C對準(zhǔn)則層B的排序表2各指標(biāo)層權(quán)重權(quán)重向量(表2)。
最后求出準(zhǔn)則層各元素對目標(biāo)層z的合成權(quán)重向(0 02,0.01,0.05,0.06,0.23,0.03,0.08,0.05,0.01,0.07,0.14,0.27),分別計(jì)算子準(zhǔn)則層的判斷矩陣的一致性比例,均滿足檢驗(yàn)條件,故此方法較合理。
3.1.2評價(jià)因子評分標(biāo)準(zhǔn)。由于評價(jià)因子中既包含定量指標(biāo),也包含定性指標(biāo),故需將各指標(biāo)轉(zhuǎn)化為相同量綱。最終的評分標(biāo)準(zhǔn)如表3所示。
對于各條主干道中記錄的植被類型,選取種植面積較大的植被進(jìn)行統(tǒng)計(jì),通過查閱《建筑/土木一景觀植物價(jià)格》及市場調(diào)查得出植物價(jià)格。其中,單株植物價(jià)格選取較為常見的株型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。養(yǎng)護(hù)成本中,由于主干道植被多采用承包給綠化公司統(tǒng)一管理的模式,故我們使用統(tǒng)一的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn),具體計(jì)算方法通過查閱多個(gè)城市道路綠化養(yǎng)護(hù)成本相關(guān)規(guī)定以及各公司綠化養(yǎng)護(hù)承包合同等相關(guān)資料給出。由于各種植被的價(jià)格劃定標(biāo)準(zhǔn)不同,故將定量指標(biāo)定性化進(jìn)行評定。
3.2多因子綜合評價(jià)
3.2.1評價(jià)單元因子分值計(jì)算。將實(shí)地調(diào)查得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合,對于一條道路上的所有采樣點(diǎn),按照12個(gè)指標(biāo)的評分標(biāo)準(zhǔn)打分后,計(jì)算得到5條主干道12個(gè)指標(biāo)的總權(quán)值如表4。
從表4可以看出,主干道植被情況綜合評分由高到低排序依次為南湖大道、珞喻路、民族大道、珞獅路、雄楚大道。
3.2.2等級標(biāo)準(zhǔn)分值的確定和等級劃分。通過對植被特征綜合分值分析,運(yùn)用等差序列方法確定等級標(biāo)準(zhǔn)分值,規(guī)定總分值大于80為一級,60~80之間為二級,40~60之間為三級,40分以下為四級。則最終結(jié)果中,南湖大道屬于一級植被特征,珞喻路和民族大道屬于二級植被特征,珞獅路屬于三級植被特征,雄楚大道屬于四級植被特征。結(jié)合對各主干道的交通情況、路邊建筑施工情況、人口密度、商業(yè)繁華度等的實(shí)地調(diào)查,可知雄楚大道的植被情況較差,而南湖大道則較為優(yōu)良。
4洪山區(qū)氣候及道路植被設(shè)計(jì)規(guī)范分析
4.1洪山區(qū)氣候分析
洪山區(qū)地處江漢平原東部,位于我國東南季風(fēng)氣候區(qū),屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候,四季分明,雨量充沛,夏熱冬冷,無霜期長。這種氣候特點(diǎn)為溫帶植物提供了良好的生育期及充足的能量和水分㈣。但由于洪山區(qū)夏季高溫高濕,冬季氣溫較低的特點(diǎn),也使很多樹種受到限制。雖然近幾年來環(huán)境污染有所改善,但城市的廢氣、江河湖泊的水質(zhì)污染逐漸加重。因此,在當(dāng)前的城市環(huán)境下可廣泛引進(jìn)抗污染樹種。
4.2主干道植被設(shè)計(jì)規(guī)范
《武漢市城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃(2003-2020)》中指出:武漢市城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃本著建立良好的城市綠化生態(tài)和人居生活環(huán)境,構(gòu)筑適應(yīng)城市未來發(fā)展要求的綠地系統(tǒng)格局的指導(dǎo)思想,在規(guī)劃中應(yīng)通過城鄉(xiāng)綠化空間的均衡、協(xié)調(diào)和互聯(lián)布局,樹立大綠化觀和系統(tǒng)觀,形成城市良好的生態(tài)背景和基礎(chǔ)。同時(shí),充分保護(hù)和合理利用武漢市豐富的山水空間資源和歷史文化資源,體現(xiàn)自然山水和地域特色。此外,還應(yīng)重視城市綠地的生態(tài)功能,強(qiáng)調(diào)因地制宜和可操作性,結(jié)合武漢市實(shí)際。而在武漢市樹種規(guī)劃中也提出要依托武漢市豐富的樹種資源,以研究、推廣為主,引種為輔,力爭到2020年城市綠化樹種達(dá)到500種以上,其中本地鄉(xiāng)土樹種占到80%以上。
5建議
在建立綜合評價(jià)體系得到綜合評價(jià)得分后,結(jié)合洪山區(qū)自然社會(huì)因素及道路植被設(shè)計(jì)規(guī)范,可對洪山區(qū)主干道植被選取和布局提供相應(yīng)的建議。
5.1總體建議
綜合上述評分結(jié)果與客觀調(diào)查現(xiàn)狀,現(xiàn)對洪山區(qū)主干道植被覆蓋情況提出如下建議:
5.1.1適地適樹:綠化要根據(jù)栽種區(qū)的氣候條件選擇適合生長的樹種,以利于植物正常生長發(fā)育從而實(shí)現(xiàn)其綠化功能。洪山區(qū)適宜種植的常綠基調(diào)樹種有樟樹、廣玉蘭、桂花、大葉女貞、石楠等。同時(shí)可引進(jìn)適應(yīng)性強(qiáng)、觀賞價(jià)值高的本地鄉(xiāng)土樹種,如紫玉蘭、牡荊、樸樹、馬尾松、紫藤等。
5.1.2層次種植:從生物習(xí)性互補(bǔ)、美觀和防護(hù)功能配合、群落均衡等方面來安排速生與慢生、常綠與落葉、喬木與灌木的植物配置。速生與慢生相伴以保證城市綠化的近遠(yuǎn)期效果。常綠與落葉搭配以使城市道路兩側(cè)綠色景觀在一年四季均可持續(xù)。喬木與灌木搭配使有限的綠地發(fā)揮最大的生態(tài)效益,形成多層次植物景觀。
5.1.3特色鮮明:除了明確園林基調(diào)樹種,形成洪山區(qū)園林植物的統(tǒng)一基調(diào)外,還可結(jié)合洪山區(qū)的特定歷史文化背景,以整齊劃一的行道樹形成洪山區(qū)特定的城市風(fēng)景,改善道路環(huán)境的同時(shí),為行人、司機(jī)構(gòu)建和諧自然的出行環(huán)境。
5.2針對性建議
針對所調(diào)查的5條交通要道,分別對其進(jìn)行優(yōu)化性建議:
5.2.1雄楚大道:作為本次評價(jià)中道路景觀最差的交通干道,雄楚大道由于道路施工,車流量過大等原因造成道路綠地率偏低,道路環(huán)境偏差。其當(dāng)務(wù)之急是要加強(qiáng)路旁植被的種植,即在不影響道路施工的情況下將路旁的居住區(qū)或是其他功能區(qū)與道路分隔開。此外,雄楚大道的立交綠化也應(yīng)提上日程。
5.2.2珞獅路:其道路景觀已有一定的規(guī)模,路面狀況也較為良好,但是道路植被的生長狀況欠佳,功能性較差,且綠化景觀層次過于單一。對此應(yīng)在分車綠化帶換植既有觀賞性又具抗逆性的植物,并豐富路旁植被和人行道植被的層次。
5.2.3珞喻路:作為一條重要的交通干道,其綠化景觀體系已較為完善,路面狀況較為良好,只是部分路段由于施工破壞了景觀的連續(xù)性。對此應(yīng)該豐富路旁植被和分車綠化帶的植被種類和層次,同時(shí)在施工完成后及時(shí)恢復(fù)道路景觀。
5.2.4民族大道:其路面狀況和綠化景觀體系都較為良好,但是缺乏分車綠化帶,路旁植被也缺乏變化,較為單一。對此應(yīng)當(dāng)為部分路段增設(shè)分車綠帶,選取適宜植物種類,同時(shí)改變不同路段植被的種類與層次。
5.2.5南湖大道:其道路景觀體系和路面狀況都很良好,而且路旁植物的層次性和豐富度都很高,道路景觀隨路段變化程度高,具有較好的觀賞性和功能性。但還是存在一些缺點(diǎn),如靠近南湖路段缺少分車綠化帶,路旁植被也較單一,道路與湖面的綠化隔離工作未做好。對此應(yīng)當(dāng)在部分路段加大路旁植被和人行道的物種豐富度和層次,并可增設(shè)分車綠化帶。
6結(jié)語
通過本次研究可知,道路植被特征對行人心情的調(diào)節(jié)、居住生活的改善、城市景觀的美化等具有重要的影響。本次研究中初步建立了城市主干道植被特征綜合評價(jià)的指標(biāo)體系,并運(yùn)用層次分析法對其進(jìn)行分析,評價(jià)結(jié)果較為合理,可為洪山區(qū)道路綠化提供一定的參考。由于研究過程中定量、定性指標(biāo)分值的賦予、成對因素比較中標(biāo)度的選擇具有一定的主觀性,故在該方法的具體運(yùn)用中,應(yīng)結(jié)合不同城市的實(shí)際特點(diǎn)選取更合理的指標(biāo)及標(biāo)度。
(收稿:2016-08-06)