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论文|京津冀城市群内重要交通廊道沿线的物种多样性分析

 布狄厄布狄厄 2024-06-27 发布于安徽

作者:穆晓红1,李明明1,张恒庆2,王国玉1*,白伟岚1

单位:1.中国城市建设研究院有限公司;2.辽宁师范大学

简介:穆晓红,助理工程师,硕士,从事城市生态与生态系统生态学研究。*通信作者,高级工程师,硕士,从事风景园林与城市生态研究。

基金项目:国家重点研发计划课题(2016YFC0503003);中国城市建设研究院重点课题(YY47Y18319)。

来源:《安徽农业科学》2020年09期

交通廊道是连接城市的重要纽带,是促进城市群发展、经济发展和信息交流的重要通道。京津冀城市群作为我国继长三角、珠三角之后的第三大城市群,城市群内交通路网发展迅速;道路交通廊道的建设导致物种的生境发生变化,对沿线的群落造成影响,甚至破坏了生态系统的完整性与连通性,阻碍了物种的交流、迁移与扩散。


目 的

针对京津冀城市群内道路两侧的植物物种种类及物种相似性进行了实地调查及分析,以期为提升京津冀城市群交通廊道沿线的生物多样性奠定基础。


方 法

在2018年9月和2019年8月,对京津冀城市群(图1)内G95高速张家口—承德段、G4高速石家庄邯郸段、G103国道北京天津段及沿海公路秦皇岛天津段4条重要交通廊道沿线的物种进行实地调查(表1),发现物种并进行鉴别,采用多样性分析方法,分析道路交通廊道沿线物种多样性的影响因素。

图1 研究区行政区划


结 果

通过对京津冀城市群内重要交通廊道沿线物种的实地踏勘调研,结果统计到京津冀地区重要交通廊道沿线共有植物76科171属230种。根据调研结果,对不同功能区内的道路沿线物种相似性进行比较分析。

◆城市群内各功能区间道路沿线物种多样性比较分析

根据四个功能分区间的多样性比较结果(图2),相似性大小依次为中部核心功能区与南部功能拓展区、西北部生态涵养区与中部核心功能区、东部滨海发展区与南部功能拓展区、中部核心功能区与东部滨海发展区、西北部生态涵养区与南部功能拓展区、西北部生态涵养区与东部滨海发展区,以西北部生态涵养区与东部滨海发展区之间的相似性最低。各功能区间两两比较,仅西北涵养区与东部沿海区的相似性系数为0.2276,物种更替值为56种,属极不相似等级,其他各功能区之间均为轻度相似。

图2 城市群内各功能区之间物种多样性比较

分析其中原因可能与功能区的生境有关,根据郝然等对京津冀地区气候类型的划分,京津冀区域内按照温度带划分为中温带和暖温带2个气候带。西北部生态涵养区的土壤、气候、水分、人为干扰等不同于其他功能区,受到的影响较小;随着生境因素的影响增加,西北部生态涵养区与其他功能区间的物种相似性降低。由数据分析结果可知,生境变化对区域物种相似性的影响较大。

◆西北部生态涵养区内道路沿线物种多样性比较分析

西北部生态涵养区是京津冀城市群内重要的生态功能区、生态防护区域、水源涵养区,生态基底良好,包括土壤质地良好,地质地貌条件优越,气候适宜,水分充足,人为干扰较低,具备了植物生长的良好条件。该区选取G95高速,调查结果发现,道路上各调研点的物种数量均维持在20种以上,对道路沿线的物种相似性进行比较分析,样点间的多样性指数趋势见图3。

图3 西北部生态涵养区G95路段物种多样性变化

从空间位置上分析可以看出,样点1~样点5在同一纬度上由西到东依次排列,样点间相似度逐渐降低,且距离最远的样点间的相似性最低,样点间物种更替值增加。随着距离的增加相似性系数逐渐降低,平均每千米降低0.0006,物种更替值增加,每千米物种更替0.0448种。西北部生态涵养区内的高速沿线各植被样点间物种相似性呈现规律变化,各植被样方以相邻的样点间物种的相似性系数最高,随着两样点间距离增加,样点间相似性系数逐渐降低;各样点间物种更替值与相似性系数变化整体上呈现相反趋势。

◆中部核心功能区内道路沿线物种多样性比较分析

中部核心功能区是京津冀城市群的核心区域,是连接京津冀的中枢地段。该区选取了G103国道上的样点6~样点9,道路沿线样点间的多样性指数趋势见图4。

图4 G103国道沿线物种多样性变化

由图4可知,G103国道两侧的样点6与样点7的相似性系数最高,为0.3667,两样点间的物种更替值呈现最低值,为9.5种,根据物种相似性等级划分为Ⅲ级轻度相似。随着样点间距离的增加,两样点间的物种更替值逐渐增加,样点间的物种差异逐渐增加,物种相似性降低,表明该区段道路沿线的物种多样性较高。从样点7到样点8的物种相似性来看,随着距离的增加,各样点间物种相似性逐渐变小,样点间的物种更替值增加。由此可知,京津冀地区各路段植被样点间的物种相似度呈现一定的变化规律,以相邻两样点间的物种相似度为最高,物种更替值最小。

此外,G103国道是连接北京和天津两地的重要交通要道,是由内陆通向沿海的主要廊道,其地理环境、气候、植物生境上均有微小变化,因此样点间物种种类与相似性也会有较大的差异。这表明在京津冀城市群内,植被群落特征受局部环境影响,从而使得道路沿线的物种相似性系数逐渐发生变化。

◆南部功能拓展区道路沿线物种多样性比较分析

南部功能拓展区是京津冀城市群内的重要发展区域,南临河南,西傍太行山,在京津冀城市群内发挥着重要的作用。该区主要选取连接京津冀城市群内的石家庄、邢台、邯郸3个主要城市的重要交通廊道G4高速上的样点。

根据实地调查结果发现,G4高速在南部功能拓展区段内样点间的相似性系数为0.2500~0.3333,物种更替值为10~15种(图5)。根据相似性级别的定义,G4高速南段道路沿线的物种相似度属轻度相似,其中样点10与样点11的相似性系数是0.3333,与样点12的相似性系数为0.2727,属于中度相似;且随着样点间距离的增加,样点间相似性系数逐渐降低。此外,从样点分布来看,样点10和样点11位于高速的两侧,而样点12和样点13位于高速服务区,高速路沿线的样点10、11与样点12、13的生境与干扰程度均不同,服务区的生境受干扰程度高于道路沿线,生境和干扰程度的不同使得各样点间的物种相似性系数与物种种类存在差异。由G4高速沿线区段内样点间物种相似性系数比较可知,各样点间物种相似性系数均较低,表征了G4高速公路沿线的物种有较大的差异性。

图5 G4高速南段道路沿线物种多样性变化

◆东部滨海发展区道路沿线物种多样性比较分析

在京津冀城市群区域内,沿海区域是不同于其他3个区域的特殊区域,受海洋性气候的影响,呈现半湿润气候。根据京津冀地区主要土壤类型分布,滨海区域的土壤自北向南依次有褐土、盐田、棕壤及灰色森林土4种类型。根据实地调查结果,沿海区域道路沿线的植物受人为干扰严重,绝大部分植物为人工种植,以期增加沿海通道的景观多样性,且可达到美观与防风的效果。

通过对东部滨海发展区沿海公路沿线各样点间物种相似性系数与物种更替值的分析可知,样点14~样点19的土壤类型变化较大,样点17与样点18间的相似性系数较其他样点间高,为0.3889,样点间物种更替值为5.5种,属于轻度相似;其他样点间的物种相似性系数为0~0.1481,物种更替值为9.5~15.0种,属极不相似等级(图6)。表明由于土壤类型的变化,样点内物种种类与数量随着生境的变化而变化。

图6 东部沿海发展区滨海通道沿线样点间物种多样性变化


结 论

通过对京津冀城市群各功能区内重要交通廊道沿线植物物种的实地调查,交通廊道沿线的植物种类有76科171属230种。调查结果表明,城市群内交通廊道沿线的物种相似性随着样点间生境的差异而降低;京津冀城市群内交通廊道沿线的物种相似性随着样点间距离的增加而降低;交通廊道沿线各样点的人为干扰因素是导致物种相似性低的重要因子。

♔采编:小白     ♔排版:小同

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