杭州市老城區(qū)道路行道樹調(diào)查分析

樓晉盼,金亞璐,包志毅

(浙江農(nóng)林大學(xué) 風(fēng)景園林與建筑學(xué)院,浙江 杭州 311300)

城市樹木被賦予了一座城市的品格,如北京高大古樸的國槐[1],上海冰清玉潔的白玉蘭[2],重慶堅韌不拔的黃葛樹,杭州千年不朽的香樟樹,還有廈門鳳凰花開的路口,可見樹木在城市中的地位已經(jīng)是難以替換的生態(tài)要素。由于城市地表硬化程度高,樹木的立地環(huán)境非常差,根系生長空間較小,使生長或多或少的受到抑制,造成大量樹種長得并不理想,加之周圍建筑物帶來的光污染、生活垃圾污染、汽車泄露物污染、行人踐踏以及人為的砍截破壞都加劇了對樹木生長的干擾,制約著樹木的健康生長,因故在城市里總能看到很多生長不良的樹木,有的樹形不完整,缺枝斷頭,有的過早蕭條,出現(xiàn)干枝干梢,有的樹體衰弱,出現(xiàn)嚴重的病蟲害等。面對城市特殊生境和立地條件,必須思考解決之道。一方面因地選樹,篩選抗逆性強的樹種,種植適應(yīng)區(qū)域環(huán)境的行道樹種[1];另一方面因樹適地,通過改造生境為樹木營造適生的立地條件,積累經(jīng)驗,養(yǎng)護管理好現(xiàn)存行道樹。在此之前,還須對研究區(qū)域的行道樹現(xiàn)狀進行多方面調(diào)查,用各類相關(guān)軟件輔助完成對整個城市行道樹現(xiàn)狀的評估分析。

1 材料與方法

1.1 資料來源

2021 年4—5 月,根據(jù)上城區(qū)道路交通規(guī)劃圖[3]和下城區(qū)道路交通規(guī)劃圖[4],對研究范圍內(nèi)的各級道路進行初步篩選。在此基礎(chǔ)上,于2021年6—7 月對杭州老城區(qū)內(nèi)全部一、二級道路及部分重要支路共計65 條道路的行道樹進行每木調(diào)查。

1.2 研究方法

調(diào)查采用電子地圖、米尺、胸徑尺采集,并錄入每木信息,具體為道路名稱、樹種名稱、樹木胸徑、樹木高度、樹木冠幅、道路起伏、樹木的種植形式、路段寬度和路段長度等。通過智能手機登錄www.itreetools.org 網(wǎng)站進行行道樹點位坐標(biāo)拾取及上述信息的錄入,并在收集整理后導(dǎo)入ArcGIS10.4 軟件中,最終形成杭州市老城區(qū)行道樹地理信息圖集如圖 3 所示。此外,使用ArcGIS10.4 軟件對65 條道路的長度、綠化覆蓋率進行計算,并整理成道路概況。

本研究采用i-Tree V6.1.36 版本中的i-Tree Streets (V5.1.7 版本) 模塊分析系統(tǒng),根據(jù)杭州市老城區(qū)實際情況定義效益成本基礎(chǔ)參數(shù)數(shù)據(jù)[5-8],整理實測數(shù)據(jù),添加物種代碼,建立杭州市老城區(qū)行道樹樹種普查數(shù)據(jù)庫 (Access2007 數(shù)據(jù)庫格式),最后將數(shù)據(jù)表導(dǎo)入到i-Tree Streets 模塊中,對樹種結(jié)構(gòu)、行道樹健康狀況、行道樹林冠覆蓋面積、行道樹重要值與替換值及行道樹的美學(xué)價值等5 個方面的行道樹現(xiàn)狀進行分析評估,并以經(jīng)濟價值量化后換算成人民幣 (1 美元兌換6.542 3 元人民幣) 的分析結(jié)果形式展示。

2 結(jié)果與分析

2.1 老城區(qū)道路

2.1.1 道路改造歷史及概況

杭州在1949 年5 月后,經(jīng)過多輪行政區(qū)劃調(diào)整,城市發(fā)展空間不斷擴張,城市空間格局不斷變化和完善[9]。1957 年,中城區(qū)并入上城區(qū)和下城區(qū),自此形成了杭州老城區(qū)的基本范圍[9]。1973年,城市交通問題日益凸顯,杭州市在新一輪的城市總體規(guī)劃中開始關(guān)注道路綠化,完整的城市路網(wǎng)逐漸形成,并有了專門的林蔭道規(guī)劃[9]。作為杭州最為古老的兩大城區(qū)上城區(qū)和下城區(qū),始終擁有著杭州最高的人口密度和最復(fù)雜的路網(wǎng)系統(tǒng)。本文以2020 年杭州市行政區(qū)劃為依據(jù),將上城區(qū)和下城區(qū) (下文均以老城區(qū)指代) 劃定為研究范圍,總面積約為55 km2。

杭州市老城區(qū)道路建設(shè)可追溯到1912 年,拆除了西側(cè)城墻,修建環(huán)湖公路;1914 年,老城區(qū)開始在拆除舊城墻、建筑新路的同時,在湖濱路等道路旁種植道路行道樹;1916 年8 月孫中山到杭,勉勵浙江努力修筑道路,這一年杭州市的迎紫路建成,新中國成立后更名為解放路。老城區(qū)經(jīng)歷拆城筑路,公路始興,使 “西湖搬進城”,形成了 “城湖一體” 的新格局,確立了 “風(fēng)景都市” 的城市定位。至1973 年,城市交通問題日益凸顯,杭州市在城市總體規(guī)劃過程中開始關(guān)注道路綠化,完整的城市路網(wǎng)逐漸形成,并有了專門的林蔭道規(guī)劃。目前,杭州正經(jīng)歷著城市化快速發(fā)展的階段,隨著富陽、臨安的撤市設(shè)區(qū),杭州市區(qū)范圍得到進一步擴展,正在通過進行杭州林蔭道系統(tǒng)規(guī)劃,構(gòu)建體現(xiàn)城市歷史文脈的宜人公共空間環(huán)境,將林蔭道作為展現(xiàn)杭州歷史底蘊的重要窗口。

研究區(qū)65 條道路,總長157.35 km,最長的為之江路 (9.40 km),其次是東新路 (7.60 km),各道路平均長度2.42 km。道路路幅最寬的道路為中河中路(62.42 m),其次為中河北路 (42.22 m)和西湖大道(53.09 m),各道路平均路幅31.89 m。道路總面積最高的道路為東新路,其次為之江路和石橋路,各道路平均面積77 212 m2(表1)。

表1 研究區(qū)的道路概況

2.1.2 特色道路新舊對比

老城區(qū)范圍內(nèi)的主要特色道路有湖濱路、解放路、之江路和延安路,追溯其建造過程,可對老城區(qū)道路建設(shè)歷史加深認識。從圖1～4 可見,這些道路在百年前就已經(jīng)開始種植行道樹。如湖濱路種植了香樟,解放路種植了二球懸鈴木,這些樹木經(jīng)歷了漫長的歷史變遷,如今仍作為城市的 “守衛(wèi)者” 屹立挺拔。

圖1 湖濱路的變化

圖2 解放路的變化

圖3 之江路的變化

圖4 延安路的變化

湖濱路。原為西湖邊上的杭州西城墻,1912年拆墻筑路后,沿西湖向北連通圣塘路,因相鄰西湖,故稱為湖濱路。湖濱路南邊連通解放路,且與南山路一同構(gòu)成環(huán)西湖大道,沿湖一帶為步行街,行道樹主要為二球懸鈴木,以延續(xù)北山街的道路景觀。其歷史變遷見表2。

表2 湖濱路的歷史變遷

南山路。南山路的北端連接解放路,路面寬闊,沿湖一側(cè)有十余個景點,周邊還有學(xué)校、美術(shù)館、名人故居等,增添了濃厚的文化藝術(shù)氣息。于長橋公園轉(zhuǎn)折,至楊公堤接虎跑路,因為西湖南部的山都被統(tǒng)稱為南山,而南山路環(huán)湖傍南山而行,所以被稱為南山路,長約2 500 m。南山路的道路行道樹種類較為單一,以二球懸鈴木為主,但其生長旺盛,冠大蔭濃,與周邊景色相得益彰,是西湖邊不可或缺的林蔭道路。其歷史變遷見表3。

表3 南山路的歷史變遷

解放路。解放路只是舊時的杭州繁多街坊間的小通道,1949 年5 月杭州解放后,經(jīng)過多次整修道路路面,解放路才逐漸發(fā)展為杭州主要商業(yè)街之一。其歷史變遷見表4。

表4 解放路的歷史變遷

之江路。之江路全長18.5 km,在之江路邊有2 株生長800 a 仍冠大蔭濃的古樟樹相倚而立。之江路的走向沿著之江 (錢塘江) 曲曲折折,所以道路名取自 “之江” 而得名。其歷史變遷見表5。

表5 之江路的歷史變遷

延安路。延安路連接上城區(qū)和下城區(qū),長度超過3 500 m,原有是一條小路,南端連接延齡門,所以稱為延齡門大街,新中國成立后改名為延安路。其歷史變遷見表6。

表6 延安路歷史變遷

2.2 老城區(qū)行道樹

本研究共調(diào)查到65 條道路的18 251 棵行道樹,隸屬于20 科28 屬30 種 (表7),數(shù)量占比最高的前5 種分別是樟 (38.0%)、二球懸鈴木(31.4%)、全緣葉欒樹 (9.5%)、銀杏 (5.9%)、無患子 (5.1%)。圖5 顯示,這些樹種構(gòu)成了老城區(qū)道路綠化的基礎(chǔ)格局。其他樹種共占10.2%,少于10 株的有9 種。樹種種類總體較為豐富。在生活型上,杭州老城區(qū)行道樹的常綠和落葉樹種數(shù)量比約為4∶3。

圖5 老城區(qū)行道樹樹種數(shù)量概況

表7 杭州老城區(qū)行道樹種的名錄

2.2.1 行道樹健康狀況分析

從行道樹健康狀況來看,根據(jù)行道樹樹干、樹葉及病蟲害狀況進行分級。由表8 可知,杭州市老城區(qū)健康狀況良好的行道樹占總數(shù)的98.1%,非健康樹349 株,調(diào)查中發(fā)現(xiàn)的瀕死或者已死亡行道樹17 株,其中健康狀況最不理想的樹種為樂昌含笑,其次是楓香、無患子和女貞。健康狀況評估均由1 名調(diào)查員完成,旨在盡量減少誤差。從調(diào)查結(jié)果看,園林綠化部門對行道樹枝干修剪、病蟲害防治、樹洞的填補等問題處理及時,但因為人力無法顧及一些非健康樹木和瀕死的病樹,這些不能適應(yīng)城市環(huán)境的行道樹應(yīng)及時進行清理并補種,并調(diào)查其死亡原因。行道樹的健康狀況易受季節(jié)因素、病蟲害、管養(yǎng)維護水平限制等因素的影響,導(dǎo)致整個行道樹體系的總體健康水平下降。老城區(qū)行道樹的體量巨大,不能只靠園林綠化管理部門的人力物力來維護管養(yǎng),需要評估和宣傳行道樹的生態(tài)效益價值加強人們保護生態(tài)環(huán)境的社會共識。

表8 老城區(qū)行道樹的健康狀況

2.2.2 行道樹林冠覆蓋面積

運用ArcGIS 軟件分析老城區(qū)65 條道路行道樹林冠覆蓋面積數(shù)據(jù),得出道路行道樹林冠覆蓋得總面積為160.5 hm2,老城區(qū)平均每公里的道路被1.02 hm2的林冠覆蓋 (圖6)。道路綠化較好的路段為湖濱路 (86.5%)、南山路 (86.1%)、直大方伯 (84.1%)、河?xùn)|路 (82.3%) 及中山南路(75.7%),都是以香樟和二球懸鈴木為主要樹種的道路,說明二者在杭州市適應(yīng)性較高,應(yīng)用效果較好。其中,之江路的林冠覆蓋面積達到8.28 hm2,占總數(shù)的5.2%;其次為環(huán)城東路,林冠覆蓋面積為7.60 hm2,占總數(shù)的4.7%。之江路、環(huán)城東路與石橋路3 條道路的林冠覆蓋面積占65 條道路的14.5%,貢獻最大,這與其樹木數(shù)量較多、胸徑值較大且樹木健康狀況良好有關(guān),如之江路道路最長,樹木健康狀況良好。

圖6 行道樹樹冠覆蓋面積分布

道路林冠覆蓋面積占比重最低的為婺江路。婺江路上的樹種都為全緣葉欒樹,為優(yōu)良的秋季植物景觀樹種,但在實地調(diào)研中發(fā)現(xiàn),婺江路上的新種植的全緣葉欒樹長勢衰弱,胸徑值較小,道路林冠覆蓋水平相對較低。由GIS 測得65 條道路車行道面積與人行道總面積為501.88 hm2,得出道路行道樹林冠覆蓋得總面積為160.5 hm2,老城區(qū)平均道路綠化覆蓋率為35.3%,充分體現(xiàn)了老城區(qū)道路行道樹的遮陰能力。

2.2.3 行道樹重要值與替換值分析

重要值表明該區(qū)域?qū)μ囟ㄎ锓N的依賴度,以提供功能性效益。整體數(shù)量>1%的所有物種皆有對應(yīng)的Ⅳ值。i-Tree Streets 模塊的Ⅳ值為樹木總量、葉片總面積和樹冠覆蓋3 個百分比相對值之平均,為0～100,100 代表對該物種的完全依賴。例如,某物種占整體數(shù)量的20%,但因本身胸徑尺寸大而有40%的Ⅳ值,表示當(dāng)此樹種因病蟲害或疾病而長勢衰弱、數(shù)量減少時,所造成的影響將比其他樹種呈現(xiàn)的更顯著。由表9 可知,Ⅳ值最大的為二球懸鈴木,為51.4%,表明二球懸鈴木在發(fā)揮生態(tài)效益價值上具有舉足輕重的地位。其次為樟和銀杏,其Ⅳ值分別為28.2%和5.0%。Ⅳ值高于其樹木數(shù)量占比的樹種,其樹木個體生長情況所造成的影響也比其他Ⅳ值低于其樹木數(shù)量占比的樹種呈現(xiàn)的更顯著。共有9 種樹的Ⅳ值高于其樹木數(shù)量占比,分別為二球懸鈴木、珊瑚樸、水杉、三角槭、意楊、構(gòu)樹、臭椿、榆樹和夏櫟。

表9 各樹種的重要值

替換值(replacement values) 是在樹木根據(jù)某種原因需被移除時,估算在現(xiàn)況下替換樹木的總費用,其計算結(jié)果為近似值。替換值只是物種群體的初步估計,而非樹木之間的確定值。i-Tree Streets 模塊的替換值報告有兩種呈現(xiàn)方式,一是以普查中各物種的胸徑(DBH) 分級,二是各道路的DBH 分級。

由表10 可以得出,南山路等65 條道路共18 521 株行道樹的替換值為2.580 430 92 億元,其中替換二球懸鈴木所需的費用占比重最大,占總費用的42.2%;其次為樟、全緣葉欒樹和銀杏,費用所占比重分別為38.4%、4.9%、4.5%,可見替換值分布規(guī)律與重要值分布規(guī)律基本一致。從各道路看,東新路的行道樹費用所占比重最大,占總費用的6.8%;其次為南山路,占總費用的6.3%。從胸徑范圍分布看,費用所占比重較大的胸徑范圍在25～ 40 cm,占總費用的50.9%;其次為15～25 cm,占總費用的24.4%;胸徑>40 cm 的行道樹,僅占總費用的18.7%,各胸徑范圍樹木替換值的分布規(guī)律與樹木數(shù)量的分布規(guī)律基本保持一致。

表10 行道樹樹種替換價值

2.2.4 行道樹美學(xué)價值

植物提供了一系列的美學(xué)、社會、經(jīng)濟和健康的效益,應(yīng)包括在任何效益-成本的分析中。人們種植樹木最常見的原因是美化周圍的環(huán)境,因為樹木可以營造具有不同色彩、紋理、線條的植物景觀。關(guān)于住宅區(qū)街道的美學(xué)景觀質(zhì)量評價的研究表明,行道樹的景觀質(zhì)量占主導(dǎo)地位[10]。有研究表明,住宅區(qū)的房產(chǎn)銷售價格與樹木數(shù)量相關(guān),人們愿意支付3%～7%甚至更多的財產(chǎn)購買植物較多的小區(qū),根據(jù)平均房屋銷售價格,樹木在美學(xué)方面的價值體現(xiàn)在對城市財產(chǎn)稅收入有顯著貢獻。另外,植物還具有提高城市生活品質(zhì)、減輕工作壓力和提高人類的免疫系統(tǒng)的功能。i-Tree Streets 模塊對道路行道樹美學(xué)效益價值的評價方式是基于支付意愿法[11]。

依據(jù)分析結(jié)果 (表11) 得出,美學(xué)價值最高的樹種為二球懸鈴木,占總價值的63.9%,表明二球懸鈴木在美學(xué)價值方面特別突出,是構(gòu)建老城區(qū)城市植物景觀風(fēng)貌不可替代的優(yōu)秀樹種。尤其是二球懸鈴木單株美學(xué)價值高達2 942.59 元,這是因為其樹高、冠幅及胸徑的數(shù)據(jù)都特別高,樹葉密度高能形成濃蔭而受人歡迎。其次為樟和銀杏樹種,其美學(xué)價值分別占比19.4%、6.4%。而樟的單株美學(xué)價值卻只有二球懸鈴木的近1/4,一方面是其平均樹高冠幅和胸徑值小于二球懸鈴木,另一方面是樟營造的植物景觀質(zhì)量不如二球懸鈴木。同樣是平均樹高、冠幅和胸徑值小于二球懸鈴木的銀杏,其單株美學(xué)價值接近樟的2 倍。i-Tree Streets模塊估算的杭州市老城區(qū)行道樹總美學(xué)價值總計約2 642 萬元。

表11 行道樹的美學(xué)價值

3 小結(jié)與討論

本文基于每木調(diào)查,對杭州市老城區(qū)南山路、湖濱路、之江路、延安路和解放路等65 條道路的行道樹樹種種類、胸徑、樹齡與樹高進行了數(shù)據(jù)的測量與收集。結(jié)合i-Tree 模型及ArcGIS10.4 軟件對杭州市老城區(qū)行道樹的樹種結(jié)構(gòu)、行道樹健康狀況、林冠覆蓋面積、重要值與替換值及美學(xué)價值5個方面進行分析評估。

近百年來,杭州市老城區(qū)在行道樹種植實踐中選出一批觀賞價值高且能夠適應(yīng)道路環(huán)境的樹種,成為應(yīng)用效果優(yōu)良的道路行道樹骨干樹種。這些優(yōu)良樹種中,有以樟為代表的鄉(xiāng)土樹種,也有國外引進且能適應(yīng)本地氣候、自然條件的二球懸鈴木。本研究調(diào)查發(fā)現(xiàn),老城區(qū)共有行道樹30 種,其中10余種行道樹數(shù)量均<20 株,這些道路行道樹屬于偶見種植或是試驗種植的樹種,種植規(guī)模超過百株的僅有12 種行道樹樹種。

在道路行道樹種植設(shè)計過程中,應(yīng)考慮多種樹種組合種植,以提高樹種的豐富度,避免單一樹種樹木數(shù)量占比過多。新栽植行道樹的需求來自城市建設(shè)與基礎(chǔ)設(shè)施的更新,影響著行道樹的樹種及胸徑的空間分布。例如新修建的道路與在更新軌道交通的線路,往往新栽植和移栽的樹木居多,新樹種的應(yīng)用更多,胸徑值普遍較小。目前老城區(qū)常綠落葉樹木數(shù)量比約為4∶3,根據(jù)杭州市的氣候特點,可通過增加新栽植落葉樹種的比例,將其控制在3∶4～2∶3。

在行道樹美學(xué)價值及其他價值評估方面,美學(xué)價值最高的行道樹樹種為二球懸鈴木,占總價值的63.9%;其次為樟和銀杏樹種,其美學(xué)價值分別占比19.4%、6.4%,尤其是二球懸鈴木,其單株美學(xué)價值高達2 942.59 元,這是因為其樹高、冠幅及胸徑的數(shù)據(jù)均很高,樹葉密度高能形成濃蔭而受歡迎。老城區(qū)共18 251 株行道樹的替換值約為2.58 億元,其中替換二球懸鈴木所需的費用占比重最大,占總費用的42.2%;其次為樟、全緣葉欒樹和銀杏。重要值最大的為二球懸鈴木,為51.4%,表明二球懸鈴木在發(fā)揮生態(tài)效益價值上具有舉足輕重的地位。其次為樟和銀杏,重要值高于其樹木數(shù)量占比的樹種,其樹木個體生長情況所造成的影響更顯著。以上各方面同時印證了二球懸鈴木對于杭州市老城區(qū)行道樹的重要性,因此,該樹種需要園林綠化部門加強日常的管理養(yǎng)護。

由于樹木的生長環(huán)境受立地條件、管養(yǎng)水平和社會環(huán)保共識水平的影響,所以對行道樹現(xiàn)狀的評估很有必要。本文依靠詳實的現(xiàn)狀調(diào)查,對杭州市老城區(qū)行道樹現(xiàn)狀進行分析評估,對老城區(qū)行道樹樹種的選擇及應(yīng)用具有一定的指導(dǎo)作用,特別是對老城區(qū)道路行道樹種植規(guī)劃設(shè)計提供重要參考價值,為老城區(qū)道路綠地可持續(xù)發(fā)展提供可用的依據(jù)。