城市中自发生长的植物在生物多样性保护和支持中扮演着重要角色.这些自生植物广泛分布于绿地中并在不同生境下形成差异化的群落特征.研究自生植物群落的功能性状组成有助于理解特定生境中自生植物多样性的形成和维持过程.研究调查了北京城市绿地中常绿落叶林地、常绿林地、落叶林地、灌丛、草地、水边、行道树种植带、硬质铺装区域 8 类生境下自生植物的多样性特征与功能性状组成.研究结果表明,林地和水边自生植物群落具有较高的物种丰富度与功能丰富度.不同生境类型之间自生植物的功能性状组成存在显著差异(P＜0.05),林地中分布有更丰富的自生乔、灌木植物与外来植物,草地中则以依靠自体扩散或动物扩散的自生一、二年生草本植物为主.生境中相对稀有的功能性状占比与群落水平的自生植物多样性之间存在显著相关性(P＜0.05),灌丛、草地和水边自生植物群落的功能多样性均随着C4光合途径型植物的增加而提高.研究结果有助于更好地理解不同生境类型中自生植物多样性的形成和维持机制,为基于生物多样性保护与提升的城市绿地植物景观营建提供重要的参考依据.

城市中的气传花粉已成为春秋季节性过敏的主要过敏原之一,研究典型建筑布局及其植物配置模式下花粉飞散特征能够为合理优化城市绿地配置提供数据支撑,为花粉飞散研究提供补充.基于北京市海淀区校园绿地春季观测数据,提取3个采样地街谷布局和植物特征参数,借助CFD平台构建15个典型浅街峡谷布局及其植物配置模式参数化场景,探究不同场景下花粉飞散特征和距离阈值.研究结果表明:①花粉高浓度区位于风速较低、空气流动性较差的区域,花粉低浓度区位于风速高、空气流动性较好的地方.②4种植物配置模式的花粉飞散特征表现为行道树式＞散点式＞行道树+组团种植＞组团式,花粉沉降特征表现为组团式＞行道树+组团种植＞行道树式＞散点式.错列式布局结合行道树式植物配置花粉浓度降低率最高为24.89％,飞散效果相对更好.围合式布局结合组团式植物配置花粉浓度降低率最低为7.31％,聚积效果相对较好.③受不同建筑、植物和风场的影响,3类建筑布局花粉飞散距离远近依次为行列式＞围合式＞错列式,行列式需要约35-75m的飞散距离,围合式需要约28-60m的飞散距离,错列式需要约20-53m的飞散距离.风速低且花粉浓度高、飞散距离近的植物配置模式易于聚积,风速高且花粉浓度低、飞散距离远的植物配置模式易于飞散.

绿地引发的孢粉(孢子与花粉)过敏被认定为是危害城市公共健康的最严重的环境流行病之一.2022年,我国民众的孢粉过敏率达到17.8％,并呈现发病年龄跨度大、患病症状严重化和多样化的特点.为验证孢粉浓度实测法与城市绿地致敏风险指数(IUGZA)方程预测结果的关联,并厘清高密度静风城市背街小巷行道树孢粉的散播规律,本研究基于IUGZA方程计算出青羊区背街小巷的致敏风险,筛选出高、中、低3个致敏区域各1组,在区域内部选点并选择指示树种进行孢粉浓度监测.结果表明:3个致敏等级区域中,背街小巷的孢粉浓度变化有一致性,3月为孢粉浓度最高峰.平均孢粉浓度总体呈现春季＞秋季＞夏季＞冬季的趋势.主要孢粉来源为银杏属、悬铃木属、梧桐属和雪松属乔木,分别占孢粉总量的42.4％、16.3％、9.0％和6.5％.风速对背街小巷的孢粉浓度及其传播距离的影响最大.孢粉的水平散播距离最远可达260 m,孢粉数量与远离孢粉源的距离呈显著负线性相关.高位点处(离地4.5 m)收集到的外来孢粉浓度远低于近地面采样点(离地面1.5 m),但孢粉类型无差别.IUGZA方程预测的致敏风险结果与孢粉浓度实测结果一致,此方程可以在高密度静风城市推广使用.

城市道路绿化通常被作为应对机动车污染物排放和改善空气质量的主要措施.但近年来研究表明,城市街谷中行道树的种植易导致内部空气流动受阻并引发污染物堆积.为进一步揭示行道树冠形特征对街谷颗粒污染物分布的影响,采用城市微气候数值模拟软件ENVI-met,模拟分析了平行、斜交、垂直3种来流风向下4种典型行道树冠形对街谷内流场及PM10浓度分布的影响.结果表明,无论在何种来流风向下,4种行道树树冠对街谷空气流动均存在阻塞效应;树木冠层的叶面积密度分布是影响阻塞效应的重要因素,通常在叶面积密度最大的冠层高度风速降幅最为显著;行道树冠形在不同来流风向下对两侧行人高度PM10扩散的影响存在一定差异,其中平行、斜交风向下对PM10积聚程度的强弱顺序为:圆锥形树冠＞球形树冠＞卵形树冠＞倒卵形树冠,而垂直风向下为:倒卵形树冠＞球形树冠＞卵形树冠＞圆锥形树冠;未来在街谷行道树种植管理过程中,应当结合街谷来流风向选择适宜的行道树或对行道树树冠进行修剪整形,从而降低街谷两侧行人的污染暴露风险.研究结果可为行道树种植与管理提供参考依据.

了解和量化城市树木耐旱性的变异性和潜在的驱动机制对于预测和管理全球气候变化下的城市生态系统稳定性至关重要.该研究以北京市常见行道树绒毛梣(Fraxinus velutina)为研究对象,选取6个不同不透水表面比例(用归一化建筑指数(NDBI)反映)的实验地点.利用遥感数据提取各地的NDBI和月地表平均温度(Ts)参数,并实地测定了空气水汽压亏缺(VPD)和黎明前水势(Ψpd),在生长季采用自然干燥法拟合各地点绒毛梣枝条木质部脆弱性曲线,并计算得到木质部栓塞脆弱性,测定各地点凌晨和中午枝条的自然栓塞化程度以获取不同地点木质部栓塞的恢复程度;同时测定了比导率(ks)和叶比导率(LSC)、气孔导度(Gs)和最大光化学量子效率(Fv/Fm).研究了不同不透水表面比例下树木栓塞脆弱性(耐旱性)的适应性,以及耐旱性与其他水力性状之间的相关性.结果表明:1)不透水表面比例与50％导水率损失对应的水势值(Ψ50)显著负相关,不透水表面比例越高耐旱性越高;2)Ψ50与Ψpd及VPD显著相关;3)ks与Ψ50间有显著权衡,但LSC与Ψ50相关关系不明显;4)栓塞修复能力与Ψpd呈正相关关系;5)处于不同不透水表面比例地区的绒毛梣的Fv/Fm无显著差异;6)随不透水表面比例的增加,绒毛梣光合速率下降.该研究结果表明,不透水表面比例是影响绒毛梣耐旱性的关键城市环境指标之一,不透水表面比例提高导致绒毛梣耐旱性的提高,同时绒毛梣白天出现的栓塞可以在夜晚进行积极的修复,这两个特征均说明城市树木对于城市环境表现出水力结构的适应性,但这种适应性以光合速率下降为代价.该研究结果为快速城市化和全球气候变化场景下北京城市生态系统健康程度、弹性和稳定性评价提供了重要研究数据,并为决策者制定切实可行的北京城市树木管理策略提供了理论依据.

土壤有机碳(SOC)矿化是陆地生态系统碳循环的重要过程.因受到强烈的人为干扰,城市土壤生态服务功能严重退化,进而对城市土壤地球化学循环尤其是碳循环产生深刻的影响.以北京市奥林匹克森林公园的5种典型地表覆盖类型(草坪、灌木、行道树、植草砖、硬化地表)下土壤为研究对象,研究了城市不同地表覆盖类型下土壤有机碳矿化过程及固碳能力的差异.结果表明,城市5种地表覆盖类型下的土壤有机碳矿化趋势与自然生态系统中的土壤基本一致,都表现为前期矿化较为快速,后期明显减慢并且趋于平稳;不同地表覆盖类型下土壤的有机碳矿化作用有显著差异,灌木、行道树、植草砖覆盖下土壤有机碳矿化能力较强,硬化地表和草坪较弱,与土壤有机碳含量特征类似;一级动力学方程对各土样有机碳矿化过程的模拟结果较好,结果显示草坪覆盖下土壤固碳能力较强,灌木覆盖下次之,行道树、植草砖和硬化地表覆盖下较弱;土壤固碳能力的高低并不对应着土壤有机碳含量的高低,城市人为干扰和外源有机碳的输入对土壤有机碳储量影响较大;硬化地表下不同土层有机碳矿化作用无明显差异,而其他地表覆盖类型下的土壤有机碳矿化作用随土层加深显著减弱,特别是植草砖和行道树特征最为明显;各地表覆盖类型下土壤固碳能力随土层深度变化的规律不显著.城市土壤有机碳矿化的最主要限制因子是土壤有机碳的含量,土壤pH值、养分含量、粘粒含量等性质也通过影响土壤有机碳含量及微生物活动等对土壤有机碳矿化过程产生影响.

在查阅相关文献和实地调查的基础上,对青海产常绿木本植物的区系特点、观赏特性、园林应用进行了分析.结果表明:青海产常绿木本植物种类较为单一,仅有4科7属37种1亚种3变种,阔叶形的仅有2科2属;温带成分占绝对优势,占总属数的85.7％,为处在温带地区的植物引种栽培提供可能;习性有乔木、灌木,叶形多样,花型花色丰富,果型果色独特,可用于孤植、丛植、地被、绿篱、行道树、群植、林植等,该研究可为城市园林及各类风景园林的绿化在树种选择上提供科学依据.

该研究通过对柳州市区主要道路园林绿化全面踏勘,在四城区中筛选出68条道路行道树进行现场调查和综合评价.结果表明:(1)柳州市行道树共有28种,隶属于17科21属,常绿树种与落叶树种比例及乡土树种与外来树种比例合理.(2)柳州市行道树中小叶榕和黄葛榕在各城区应用频度较高,树种组成结构相对单一.(3)季相树种在各城区应用频度不均衡,部分城区春季景观营造效果显著,而夏秋冬季相景观效果不显著.(4)绿化达标率和林荫路推广率离国家生态园林城市还有较大差距,物种丰富度和多样性指数有待提高.建议加大乡土树种的应用与推广,提高各城区物种丰富度及季相树种的应用,营造城市道路特色季相景观.该研究成果提出了发展乡土树种、丰富树种多样性及季相景观营造的技术建议,对柳州市行道树树种规划和建设提供了科学依据.

以石河子市区15条主要街道为研究对象,调查其行道树的树种组成和生长表现,分析各树种在城市绿化中的重要性以及各街道绿化树种的多样性.结果表明:石河子市主城区行道树共有9科13属17种,平均树高、胸径和冠面积分别为9.7 m、22.3 cm和45.2 m2;从树种多样性指数(S)、Shannon-Wiener指数(H)和Simpson指数(D)来看,树种丰富、结构较复杂的道路,其多样性指数高.其中,北一路最高(H=1.66、D=0.79),北子午路(H=0.13、D=0.05)最低;市区行道树优势种为大叶白蜡(Fraxinus rhynchophylla),次优势种为白榆(Ulmus pumila)、小叶白蜡(Fraxinus chinensis)、欧洲白榆(Ulmus laevis)、苹果(Malus pumila)、圆冠榆(Ulmus densa),这6个树种是石河子市街道绿化优先选择的树种.总体而言,石河子市行道树树种结构比较单一,以几个优势种或次优势种为主,需扩大其他树种的配置比例,引进新树种,提高各道路的树种多样性.

[目的]入侵害虫悬铃木方翅网蝽近年来严重威胁我国城市行道树二球悬铃木的健康,受害严重时造成树木死亡.在越冬后期对悬铃木树干上的悬铃木方翅网蝽成虫的越冬习性开展研究,能为冬季防治积累生物学研究基础.[方法]早春随机调查河南省新乡市行道树二球悬铃木树干栓皮层外层下方隐藏的悬铃木方翅网蝽成虫,比较阳侧和阴侧虫口密度.同时记载悬铃木树干0.00～0.50 m、0.51～1.00 m、1.01～1.50 m、1.51～2.00 m 4个不同高度区段范围和树干皮层外层皲裂程度在5％以下、5％～25％、25％～50％、50％～75％、75％～95％、95％以上6个等级条件下害虫的虫口密度.[结果]栖息在悬铃木树干树皮下方的悬铃木方翅网蝽在阴面更多,阴面和阳面的虫口密度差异达极其显著水平[(F=6.63)>(F0.01(1,19)=1.0132),P=0.00].对寄主树干4个不同高度区段的虫口密度比较后,发现在树干1.0～1.5 m区段间的虫口密度最大,平均11.5头;且虫口密度在悬铃木不同高度区段间存在极显著差异[(F=26.91)>(F0.01(3,56)=4.1519),P=0.00].悬铃木树皮的不同皲裂程度对悬铃木方翅网蝽虫口密度的影响达极其显著水平[(F=31.02)>(F0.01(3,56)=4.1519),P=0.00],在树皮外皮50％～75％皲裂程度条件下的虫口密度最大,平均9.8头.利用双因素方差分析方法分析树干不同高度和树皮不同皲裂等级的互作对虫口密度的分布影响达显著水平[(F=2.46)>(F0.05(9,56)=2.0519),P=0.0195].[结论]华北地区害虫秋冬防治时,在寄主悬铃木树干的最好涂白时机是在害虫全部下树后的12月上中旬进行,涂白高度以树干1.0～2.0 m范围为宜.本研究对悬铃木方翅网蝽在越冬期的预防和治理有较为重要的参考价值.