CN107950267B - 一种仿自然生物多样性的城市公园的构建方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种仿自然生物多样性的城市公园的构建方法，结合当地城市或区域地带的实地情况，确定植被的生物数量，以高于本地生物多样性背景值为原则，利用多样性指数确认植被的物种数量，通过移植多种乔木、灌木和草本植物构建城市公园，构建方法科学合理，参考景观效果与生态效益，科学地移栽植被使得构建的城市公园植物群落丰富、物种多、生物多样性高、生物保育生态效益高，本发明的城市公园的构建方法能够充分利用土地资源、适应当地环境，形成稳定、长期共存的近自然植物群落，增加了城市绿地的生物多样性。

Description

一种仿自然生物多样性的城市公园的构建方法

技术领域

本发明涉及城市公园的构建方法，尤其是涉及一种仿自然生物多样性的城市公园的构建方法。

背景技术

城市公园是城市建设中最为重要的城市公共空间，也是城市生态安全格局中极为重要的板块，但是由于大多数城市公园以人的角度去进行设计建设，并且植物大多采用园林绿化植物，植物群落简单，其对城市动物的栖息吸引力不足，生物保育生态效益不高，往往起不到成为生物潜在栖息地的作用。

生物多样性与生态系统所处的地理区位、生境类型等密切相关。无人工干预的自然条件下，物种之间存在共栖、原始合作、寄生、共生、竞争、捕食等多种复杂关系，自然演替后形成的顶极群落往往有较明显的优势种，因此生物多样性存在地域性的相对阈值。但是目前城市公园植物群里简单、植物生物多样性比较单一，而城市公园只有首先满足植物生物多样性高，才能吸引哺乳类、爬行类、两栖类、鸟类、昆虫类等多种动物活动，才能具有高生物保育生态效益。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种仿自然生物多样性的城市公园的构建方法，解决现有城市公园植物群落简单、生物多样性单一和生物保育生态效益不高的问题。

本发明所采取的技术方案是：

本发明提供一种仿自然生物多样性的城市公园的构建方法，包括以下步骤：

(1)确定城市或区域地带的公园规划建设面积内需要种植的乔木、灌木和草本植物的生物数量；

(2)利用多样性指数，确定乔木、灌木和草本植物的物种数量；

(3)参考景观效果与生态效益，建立城市公园植被布局模型；

(4)评估城市公园生物多样性效果。

优选地，步骤(1)具体为：

对城市或区域地带的公园规划建设面积和常见草本植物的冠幅中位数进行调查或勘测，以确定公园规划建设面积内需要种植的草本植物的生物数量；

在城市或区域地带内，对原生群落的乔灌草配置比例进行调查或勘测，以确定公园规划建设面积内乔木和灌木的生物数量。

优选地，还包括步骤(5)移栽乔木成树、灌木成树和草本植物或者移栽繁育和苗木生产的乔木、灌木和草本植物。

进一步地，步骤(5)中还包括移栽藤本植物。

更进一步地，所述藤本植物为长瓣铁线莲、蝙蝠葛、五味子、山葡萄、猕猴桃、五叶地锦、野蔷薇和常春藤中的至少一种。

优选地，步骤(5)中通过种子或植物繁殖体进行繁育和苗木生产。

优选地，建立城市公园植被布局模型的具体过程为：

S1、对城市或区域地带内的植被分布和园林绿化常用树种进行调查或勘测，确定乔木、灌木和草本植物的具体种类和数量；

S2、参考景观效果和生态效益，建立城市公园植被布局模型。

优选地，所述多样性指数为Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Margalef指数和Pielou指数。

优选地，步骤(2)具体为：

对当地原生森林群落的多样性指数Simpson值、Margaleaf值、Shannon-Wiener值和Pielou值进行调查或勘测；

以上述多样性指数值为背景参考值，以高于背景参考值为原则确定乔木、灌木和草本植物的物种数量。

优选地，步骤(5)中乔木和灌木的种植面积占公园规划建设面积的60％～80％。

更进一步地，步骤(2)具体为：

对当地原生森林群落的多样性指数Simpson值、Margaleaf值、Shannon-Wiener值和Pielou值进行调查或勘测；

使用Fragstats软件确定乔木、灌木和草本植物的物种数量。

本发明的有益效果是：

本发明提供一种仿自然生物多样性的城市公园的构建方法，以高于本地生物多样性背景值为原则，利用多样性指数确认植被的物种数量，构建方法科学合理，参考景观效果与生态效益，科学地移栽植被使得构建的城市公园植物群落丰富、物种多、生物多样性高、生物保育生态效益高，本发明的城市公园的构建方法能够充分利用土地资源、适应当地环境，形成稳定、长期共存的近自然植物群落，增加了城市绿地的生物多样性。

附图说明

图1为本发明的城市公园植被布局的模型图；

图2为传统景观设计的城市公园的模型图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。

实施例1

选择北京某区域进行仿生物多样性的城市公园的构建实践操作，包括以下步骤：

(1)对城市或区域地带的公园规划建设面积和常见草本植物的冠幅中位数进行调查、勘测，案例以50m*50m为样方，预留10％园路作为满足城市公园中人类活动场地，对建设面积和草本植物的冠幅中位数进行调查、勘测，其中草本植物的面积为绿地面积的20/29，以0.2m*0.2m作为基准，则场地内所能容纳的草本植物为38793株。

在城市或区域地带内，对原生群落的乔灌草配置比例进行调查、勘测，该地区原生群落的乔灌草比例(1：6：500)，确定乔木的数量为79株和灌木的数量为465株。

(2)对原生森林群落进行调查、勘测，确定原生森林群落的Simpson值、Margaleaf值、Shannon-Wiener值和Pielou值作为背景参考值，以高于Simpson值、Margaleaf值、Shannon-Wiener值和Pielou值的背景参考值为原则，确定乔木、灌木和草本植物的物种数量；

经调查和勘测以Margaleaf指数R≥0.4、Pielou指数E≥0.2、Simpson指数D≥0.85、Shannon-Wiener指数H≥3四个指数及其限值作为满足高生物多样性的基准条件，对样方中各植物的物种数及每种的数量进行反复推算，直到四个指数均满足限值要求，确定满足限制的最少种数为最终方案，最终方案为乔木79株，分为21种，其中13种每种3株，8种每种5株。灌木465株，分为55种，其中30种每种8株，25种每种9株；草本38793株，分为55种，其中37种每种705株，18种每种706株。本发明中此步骤可通过使用Fragstats软件确定乔木、灌木和草本植物的物种数量。

(3)根据北京市落叶阔叶林的植被分布情况和园林绿化常用树种，选取植被时以乡土树种为主，其次为园林绿化常用树种，并优先选择可供动物，尤其是鸟类栖息、觅食的花果类植物。可得到本方案推荐的植物名录及其规格见附表1、表2和表3。

城市公园植被布局的建设过程中应当充分考虑景观效果与生态效益。生态效益主要考虑物种之间的关系与群落结构的配置。景观中常巧妙地利用植物的形态、色彩等要素，通过错落的搭配和季相的变化，形成步移景异的艺术美效果。因此植物植被布局的过程应遵循与艺术设计相同的统一、调和、均衡和韵律等基本原则，布局具有自然野趣的景观空间。选取自然曲折的园路的一个段落，一侧采用密度较高乔木、灌木及草本错落搭配，形成季相丰富的植被群落，另一侧采用相对疏朗开阔的灌木、草本作为主要景观，少量乔木作为背景树，可营造一侧开朗、一侧郁闭的空间感受，具有均衡性和调和性，有利于提升游览体验。随后，在下一个段落将左右的植物配置形式互换，并在竖向层次上进行一定的调整和变化，形成具有节奏感的景观空间。建立的城市公园植物布局的模型图如图1所示。

(4)评估城市公园生物多样性效果。

按照景观设计原则，构建以景观设计为导向的对照模型，对照模型如图2所示，采用目前通用的著名景观格局分析软件Fragstats对本实施例构建的城市公园模型和对照模型进行评估生物多样性，以香农多样性指数SHDI，simpson多样性指数SIDI，香农均匀度指标SHEI，simpson均匀度指标SIEI，景观丰度PR五个指标，作为对比和检验模型的核心指标，对比结果如表4所示。由表4可知，根据本发明的构建方法得到的城市公园的构建方案中乔木和灌木的各指数均高于对照方案，表明与传统景观设计相比，本发明的构建方案更具有高生物多样性。根据评估结果修改种植方案，直至满足高生物多样性为止，确定最终的乔灌草数量、种类及种植形式。

优选地，本发明的城市公园的构建方法还包括步骤(5)移栽乔木成树、灌木成树；或者移栽通过种子或植物繁殖体繁育和苗木生产的乔木、灌木和草本植物，其中乔木和灌木的种植面积应占样方面积的60～80％。

为了增加城市公园的生物多样性，同时吸引哺乳类、爬行类、两栖类、鸟类、昆虫类等多种动物活动，可以在上述构建的城市公园中种植藤本植物，如长瓣铁线莲、蝙蝠葛、五味子、山葡萄、猕猴桃、五叶地锦、野蔷薇、常春藤等，其中山葡萄和野蔷薇可以为鸟类提供食物。

表1乔木表

编号	名称	株高(m)	冠幅(m)	数量
					1	国槐	11	6.8	5
2	银杏	6	5	5
					3	毛白杨	19	5.2	5
4	白皮松	8	4	3
					5	元宝枫	9	5	5
6	旱柳	6	7	3
					7	栾树	8	5	3
8	悬铃木	12.5	4.5	3
					9	刺槐	16	5	3
10	紫叶李	4	2	5
					11	元宝枫	8	4	3
12	白蜡	14	5	3
					13	北京丁香	4	3.5	3
14	山桃	3.5	3.5	3
					15	碧桃	2.5	2	3
16	圆柏<sup>*</sup>	3.5	2	5
					17	山杏	3.5	3.5	3
18	臭椿	6	3.5	3
					19	白桦	3.5	2	3
20	朴树	12	5	3
					21	玉兰<sup>*</sup>	4.5	4	5

表2灌木表

表3草本植物表

表4本实施例构建方案与对照方案指数值对比结果

Claims (6)

1.一种仿自然生物多样性的城市公园的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)确定城市或区域地带的公园规划建设面积内需要种植的乔木、灌木和草本植物的生物数量，步骤(1)具体为：

对城市或区域地带的公园规划建设面积和常见草本植物的冠幅中位数进行调查或勘测，以确定公园规划建设面积内需要种植的草本植物的生物数量；

在城市或区域地带内，对原生群落的乔灌草配置比例进行调查或勘测，以确定公园规划建设面积内乔木和灌木的生物数量；

(2)根据多样性指数，使用Fragstats软件确定乔木、灌木和草本植物的物种数量，所述多样性指数为Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Margalef指数和Pielou指数，步骤(2)具体为：对当地原生森林群落的多样性指数Simpson值、Margaleaf值、Shannon-Wiener值和Pielou值进行调查或勘测；其中Margalef指数≥0.4，Pielou指数≥0.2，Simpson指数D≥0.85，Shannon-Wiener指数≥0.4，

以上述多样性指数值为背景参考值，以高于背景参考值为原则确定乔木、灌木和草本植物的物种数量；

(3)参考景观效果与生态效益，建立城市公园植被布局模型；

(4)评估城市公园生物多样性效果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括步骤(5)移栽乔木成树、灌木成树和草本植物或者移栽繁育和苗木生产的乔木、灌木和草本植物。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(5)中还包括移栽藤本植物。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述藤本植物为长瓣铁线莲、蝙蝠葛、五味子、山葡萄、猕猴桃、五叶地锦、野蔷薇和常春藤中的至少一种。

5.根据权利要求2-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(5)中通过种子或植物繁殖体进行繁育和苗木生产。

6.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，建立城市公园植被布局模型的具体过程为：

S1、对城市或区域地带内的植被分布和园林绿化常用树种进行调查或勘测，确定乔木、灌木和草本植物的具体种类和数量；

S2、参考景观效果和生态效益，建立城市公园植被布局模型。

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