發(fā)布時間：2020-11-03 23:08

　　 城市森林作為城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,為人類提供著諸多生態(tài)服務(wù)功能,其健康與否將關(guān)系到城市生態(tài)安全及可持續(xù)發(fā)展�？焖俪鞘谢尘跋�,城市森林健康研究引起了越來越多的關(guān)注。本研究以特大型城市上海城市森林為研究對象,基于可持續(xù)發(fā)展視角構(gòu)建城市森林健康評價指標(biāo)體系,通過群落調(diào)查和生境測定,闡明上海城市森林自我更新和土壤質(zhì)量特征,揭示植物與環(huán)境因子間內(nèi)在聯(lián)系,探討上海城市森林健康狀況及成因,為在有限城市空間內(nèi)合理營造城市森林,提高城市森林健康可持續(xù)發(fā)展能力提供理論參考。本研究主要結(jié)論如下:1、上海城市森林群落結(jié)構(gòu)健康評價上海市城市森林群落結(jié)構(gòu)不合理,群落結(jié)構(gòu)健康度整體較低。香樟Cinnamomum camphora、水杉Metasequoia glyptostroboides、女貞Ligustrum lucidum等少數(shù)樹種占主導(dǎo)優(yōu)勢;樣地喬木層物種豐富度、Shannon-wiener指數(shù)、Simpson指數(shù)和Pielou指數(shù)分別為2.5、0.39、0.22和0.38。172個樣方共劃分為49個群落類型,常綠闊葉林為主要植被類型,占絕對優(yōu)勢,出現(xiàn)頻率為41.3%。群落垂直結(jié)構(gòu)“喬+灌+草”模式占6.4%,僅有喬木層的單層結(jié)構(gòu)占比達77.9%;林木個體分布方式以均勻分布為主;上海城市森林多為幼齡林和中林齡。群落結(jié)構(gòu)健康評價結(jié)果顯示,33.1%上海城市森林群落結(jié)構(gòu)健康為差,27.3%極差,群落結(jié)構(gòu)健康為優(yōu)、良、中的比例分別為1.7%,18.0%和19.8%。影響因素相關(guān)性分析表明,增加物種多樣性,降低人為干擾對林下植物的影響是提高上海城市森林群落結(jié)構(gòu)健康的重要途徑。2、上海城市森林更新能力診斷和發(fā)展趨勢預(yù)測上海城市森林更新能力總體較差,僅25.3%的樣地能實現(xiàn)自我更新。調(diào)查共記錄喬木層樹種19科23屬23種,灌木層更新樹種19科24屬24種,草本層更新樹種15科19屬19種。喬木層出現(xiàn)頻率較高的為香樟(26.8%)、水杉(14.8%)和女貞(10.6%)。灌木層出現(xiàn)頻率較高的為女貞(45.6%)、香樟(45.6%)和構(gòu)樹Broussonetia papyrifera(40.5%),草本層出現(xiàn)頻率較高的為女貞(41.8%)、香樟(35.4%)和桑樹Morus alba(24.1%)。非參數(shù)獨立檢驗結(jié)果表明,不同植被類型和林齡間,灌木層和草本層更新密度均無顯著差異(p0.05)。更新等級評價結(jié)果顯示,62.0%的群落更新能力極差,更新能力為優(yōu)、良、中、差的比例分別為24.1%,2.5%,6.3%和5.1%。25.3%的群落能實現(xiàn)自我更新,27.8%的群落將在保留原有喬木層樹種基礎(chǔ)上演替為其它群落類型,32.9%的群落將演替為完全不含原有喬木層樹種的其他群落類型,13.9%的群落將面臨衰退甚至消亡。影響因素相關(guān)性分析表明,灌木層和草本層物種組成和蓋度對更新密度影響較大,相對于城市化特征,種源限制和人為干擾林下植被可能是群落更新能力較弱的主要原因。3、上海城市森林土壤綜合質(zhì)量評價上海城市森林土壤質(zhì)量總體不高,缺乏優(yōu)質(zhì)土壤。上海城市森林土壤容重0-10 cm(1.37 g·cm~(-3))土層顯著低于10-30 cm(1.46 g·cm~(-3))和30-100 cm(1.46g·cm~(-3))土層。pH隨土層深度增加而逐漸增加(7.63、7.84、8.01)。土壤電導(dǎo)率(0.10-0.12 mS·cm~(-1))低于綠化種植土要求(0.15-0.9 mS·cm~(-1))。土壤總氮、總磷、有機質(zhì)、堿解氮含量均表現(xiàn)為隨土層深度增加逐漸遞減,0-10 cm土層含量均顯著高于30-100 cm土層含量(p0.05)。Cu、Pb、Zn含量隨土層深度增加而減少,均超過上海土壤環(huán)境背景值,但不同土層間無顯著差異(p0.05)。非參數(shù)獨立檢驗結(jié)果表明,不同植被類型間土壤理化性質(zhì)、重金屬無顯著差異(p0.05)。評價結(jié)果顯示,上海城市森林缺乏優(yōu)質(zhì)土壤,62.1%的森林土壤質(zhì)量為差,34.8%的森林土壤質(zhì)量為中,土壤質(zhì)量為良和極差的比例均為1.5%。地積累指數(shù)評價結(jié)果表明,當(dāng)以上海市土壤背景值(BVs)為參考時,個別樣地表現(xiàn)為Cu污染,當(dāng)以國家土壤質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)(GBs)為參考時,土壤均表現(xiàn)為未被污染。潛在生態(tài)風(fēng)險評價結(jié)果表明,以BVs和GBs為參考值進行評價,上海城市森林土壤Cu、Pb和Zn均處于低生態(tài)風(fēng)險水平。影響因素相關(guān)性分析表明,土壤有機質(zhì)和總氮的貧乏是限制土壤質(zhì)量的關(guān)鍵因子。城市化的升高可能導(dǎo)致土壤pH增加,土壤氮含量減少。土壤Cu與土壤總氮、有機質(zhì)、堿解氮和速效磷可能有著共同來源,在增加土壤養(yǎng)分含量的同時,應(yīng)重視可能產(chǎn)生的重金屬危害。4、上海城市森林健康綜合評價上海城市森林健康狀況整體不佳。確立以城市森林健康為目標(biāo),以群落結(jié)構(gòu)、群落更新和土壤質(zhì)量為準(zhǔn)則,涵蓋15個評價指標(biāo)的上海城市森林健康綜合評價指標(biāo)體系。通過主成分分析確定各準(zhǔn)則層和指標(biāo)層權(quán)重。群落結(jié)構(gòu)、群落更新和土壤質(zhì)量權(quán)重分別為0.27、0.26和0.47。評價結(jié)果顯示,66個城市森林群落中缺乏優(yōu)質(zhì)和健康的城市森林,不健康群落占比高達65.2%,亞健康和極差群落占比分別為21.2%和13.6%。對11個水杉群落和12個香樟群落分別進行綜合評價和主成分分析,水杉和香樟處于不健康狀態(tài)的群落占比均超過50.0%,垂直結(jié)構(gòu)簡單、更新密度低、總磷貧乏是限制水杉和香樟群落健康的共同因子,此外,高的pH亦限制水杉群落的健康,土壤電導(dǎo)率和速效磷偏低則可能限制香樟群落健康。綜上所述,上海城市森林健康營造過程中,應(yīng)遵循“近自然”營造與管理方式,因林因地制宜提出相應(yīng)管理措施。此外,要從思想意識上建立可持續(xù)發(fā)展理念和風(fēng)險防范意識,促進森林健康可持續(xù)發(fā)展。
【學(xué)位單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S718.557
【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

森林資源分布圖（2016，圖片由上海市綠化市容管理局Fig. 2-3 Forest resource distribution in Shanghairovided by Shanghai afforestation administration, 2016)

士學(xué)位論文 第三章 上海城市森林健康評價指標(biāo)布格局是群落內(nèi)種群個體水平分布的一種表現(xiàn)形式，一般分為布、均勻分布三種基本類型（圖 3-1）（張金屯,1998；余新曉等7）。隨機分布的群落中，種群個體在群落內(nèi)的分布完全隨機與其它個體的位置沒有必然聯(lián)系，該分布格局并不常見，多存物種的影響無顯著差異或者某一主導(dǎo)因素呈隨機分布時出現(xiàn)分布、聚集分布或超常態(tài)分布，種群個體分布極不均勻，是自一種分布方式。均勻分布又稱規(guī)則分布或者低常態(tài)分布，種群等距，均勻分布在自然狀態(tài)下極為罕見，更多地出現(xiàn)于人工栽
【參考文獻】

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本文編號：2869236