梁曉琳 廉培勇 張曉榮 呂 英

1.烏蘭察布市園林服務(wù)中心，內(nèi)蒙古 烏蘭察布 012000；2.烏蘭察布市農(nóng)林科學(xué)研究所，內(nèi)蒙古 烏蘭察布 012000；3.內(nèi)蒙古自治區(qū)林業(yè)和草原工作總站，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020

0 引言

隨著國(guó)家園林城市、國(guó)家園林縣城創(chuàng)建活動(dòng)的開(kāi)展，綠量作為評(píng)價(jià)城市園林綠化覆蓋率的指標(biāo)引起了人們的廣泛重視。綠量是單位面積上綠色植物的總量，又稱(chēng)三維綠色生物量，是指生長(zhǎng)中的植物莖、葉所占空間的多少，其實(shí)質(zhì)是指植物的葉量。綠量既能作為評(píng)價(jià)城市園林綠地產(chǎn)生的生態(tài)效益的重要指標(biāo)，又能統(tǒng)計(jì)城市園林綠化中的生態(tài)總量，同時(shí)可以指導(dǎo)城市園林綠化樹(shù)種的配植設(shè)計(jì)。內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特市作為發(fā)展迅速的西部城市，對(duì)城市園林綠化樹(shù)種的綠量所產(chǎn)生的生態(tài)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益提出了更高的要求：在發(fā)揮城市園林景觀作用的前提下，既要在有限的空間中盡可能地提高園林綠化覆蓋率，又要提高樹(shù)種種植質(zhì)量［1］。要想實(shí)現(xiàn)這一特定目標(biāo)，就要建立城市園林綠化樹(shù)種綠量模型。落葉喬木在城市園林綠化中占據(jù)重要位置。因此，建立落葉喬木綠量的二元線性回歸模型對(duì)提高城市園林綠化生態(tài)效益具有積極意義，同時(shí)能為城市在園林綠地規(guī)劃等方面提供科學(xué)指導(dǎo)［2］。

1 研究?jī)?nèi)容

1.1 研究樣地的選擇

2021年6月至2022年9月，在呼和浩特市的公園、高校、中心廣場(chǎng)等城市綠地進(jìn)行實(shí)地考察。研究樣地植物種類(lèi)豐富，植物數(shù)量、生態(tài)效益作為主要的考察依據(jù)。利用高分辨率影像確定所選樣地坐標(biāo)，用全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS）精準(zhǔn)定位。最終選取呼和浩特市街心花園、公園、高校中心廣場(chǎng)作為研究樣地。

1.2 研究樹(shù)種的選擇

研究對(duì)象為呼和浩特市有代表性的杜梨、稠李、茶條槭、花楸、山杏5 種落葉喬木。對(duì)每一樹(shù)種的胸徑、冠幅、枝下高、樹(shù)高進(jìn)行實(shí)測(cè)，每一樹(shù)種測(cè)100 株，共計(jì)500株。

1.3 樹(shù)種樹(shù)冠冠形及樹(shù)冠體積計(jì)算公式的確定

通過(guò)查閱文獻(xiàn)，了解到植物的樹(shù)冠體積（樹(shù)木的綠量）主要受冠形影響［3-4］。通過(guò)對(duì)5種落葉喬木的實(shí)地觀察，以及參考大量文獻(xiàn)及相關(guān)圖片，最后確定這5種樹(shù)種的冠形形狀和樹(shù)冠體積計(jì)算公式如表1所示。

表1 5種落葉喬木樹(shù)種的樹(shù)冠立體形狀及樹(shù)冠體積計(jì)算公式

1.4 測(cè)量方法

胸徑的測(cè)量是用胸徑尺測(cè)量樹(shù)木距離地面1.3 m處樹(shù)干的直徑（單位是cm），測(cè)量3 次求平均值。冠幅的測(cè)量是用卷尺測(cè)量樹(shù)冠東西、南北兩個(gè)方向的長(zhǎng)度（單位是m），測(cè)量3次求平均值。枝下高的測(cè)量是用卷尺測(cè)量樹(shù)干上第1個(gè)一級(jí)分枝以下的高度（單位是m），測(cè)量3 次求平均值。樹(shù)高的測(cè)量采用測(cè)高儀測(cè)定（單位是m），測(cè)量3次求平均值。

1.5 數(shù)據(jù)處理

在Excel 中錄入測(cè)得的5 種落葉喬木的胸徑、冠幅、枝下高、樹(shù)高等數(shù)據(jù)及樹(shù)木綠量計(jì)算公式，并根據(jù)綠量計(jì)算公式計(jì)算出5 種落葉喬木的綠量值。將5 種落葉喬木的胸徑、冠幅、樹(shù)高的數(shù)據(jù)與計(jì)算出的綠量值錄入SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)分析軟件中進(jìn)行相關(guān)性分析，而后根據(jù)相關(guān)性分析結(jié)果確定哪個(gè)指標(biāo)與綠量呈顯著相關(guān)，并將綠量與其呈顯著相關(guān)的指標(biāo)做二元線性回歸分析，最后得出最佳二元線性回歸模型。

2 結(jié)果與分析

2.1 5種落葉喬木樹(shù)種的綠量與各指標(biāo)之間的相關(guān)性分析

5 種落葉喬木樹(shù)種的綠量值與各指標(biāo)的相關(guān)性分析結(jié)果如表2 所示。由表2 可知，各指標(biāo)變量與5 種落葉喬木樹(shù)種的綠量都在不同程度上存在相關(guān)性，所有指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)都遠(yuǎn)大于臨界值0.05。冠幅與綠量的相關(guān)性最高，呈極顯著相關(guān)。這說(shuō)明冠幅對(duì)綠量有較大的影響。其次是樹(shù)高，其與綠量呈顯著相關(guān)。最后是胸徑，其與綠量呈正相關(guān)。研究結(jié)果說(shuō)明，冠幅和胸徑這兩個(gè)指標(biāo)變量可以較好地反映出綠量值，可運(yùn)用冠幅和胸徑這兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行二元線性分析。

表2 5種落葉喬木樹(shù)種的綠量與各指標(biāo)之間的相關(guān)性

2.2 5種落葉喬木樹(shù)種的綠量與樹(shù)高和冠幅的二元線性回歸模型

依據(jù)SPSS 20.0軟件中得到綠量與冠幅、樹(shù)高之間的二元線性關(guān)系及二元線性回歸分析中的R2值與標(biāo)準(zhǔn)誤差兩個(gè)指標(biāo)（見(jiàn)表3至表7），擬合優(yōu)度和標(biāo)準(zhǔn)誤差兩個(gè)指標(biāo)均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。選用回歸系數(shù)中的標(biāo)準(zhǔn)誤差作為標(biāo)準(zhǔn)決定各相關(guān)系數(shù)及常量進(jìn)行模型構(gòu)建。模型中樹(shù)高和冠幅的R2值均在0.4～0.9，說(shuō)明利用樹(shù)高和冠幅可以更好地組建二元線性回歸模型。參照樹(shù)高和冠幅的系數(shù)及常量的系數(shù)，得到5 種落葉喬木樹(shù)種的綠量與冠幅和樹(shù)高的最佳二元線性回歸模型（見(jiàn)表8）。

表3 稠李的綠量與樹(shù)高和冠幅的二元線性回歸模型

表4 杜梨的綠量與樹(shù)高和冠幅的二元線性回歸模型

表5 茶條槭的綠量與樹(shù)高和冠幅的二元線性回歸模型

表6 山杏的綠量與冠幅和樹(shù)高的二元線性回歸模型

表7 花楸的綠量與冠幅和樹(shù)高的二元線性回歸模型

表8 5種落葉喬木樹(shù)種的二元線性回歸模型

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

基于相關(guān)性分析得到，5 種落葉喬木樹(shù)種的樹(shù)高、冠幅等指標(biāo)對(duì)綠量均有顯著影響，且樹(shù)高和冠幅對(duì)綠量的影響較大。胸徑雖然與綠量相關(guān)性不顯著，但也對(duì)綠量計(jì)算有一定的指導(dǎo)作用。由二元線性回歸分析得到的模型可知，影響模型建立最關(guān)鍵的因素是擬合優(yōu)度值（R2值）。在對(duì)樣地5 種落葉喬木進(jìn)行二元線性回歸方程中，樹(shù)高和冠幅的R2值都在0.4 以上，說(shuō)明樹(shù)高和冠幅可作為直接建立二元線性回歸模型的最佳指標(biāo)。在計(jì)算綠量方面，筆者采用平面量模擬立體量來(lái)計(jì)算，對(duì)植物的胸徑、冠幅、枝下高、樹(shù)高進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)樹(shù)冠體積計(jì)算公式計(jì)算出綠量值。另外，筆者是將冠幅、樹(shù)高等指標(biāo)與綠量建立相關(guān)分析，得到與綠量顯著相關(guān)的指標(biāo)，進(jìn)而進(jìn)行二元線性回歸分析構(gòu)建最佳模型，此方法可以使獲得的綠量模型更為精確。通過(guò)上述研究，實(shí)地計(jì)算落葉喬木樹(shù)種的綠量，就可以通過(guò)測(cè)量植物的樹(shù)高和冠幅進(jìn)行模型的構(gòu)建。研究人員可根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的回歸方程模型對(duì)所研究區(qū)域的綠量進(jìn)行估算［5］。此方法也為定量測(cè)算綠量值提供一種新的方向。如果是對(duì)城市中大片綠地進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，可選用精度較高的二元線性回歸方程進(jìn)行計(jì)算。

3.2 討論

筆者采用Excel 計(jì)算綠量值，選用SPSS 20.0 軟件進(jìn)行樹(shù)種相關(guān)性分析、二元線性回歸分析。此方法對(duì)各研究區(qū)域分析綠量值與其他指標(biāo)相關(guān)性和計(jì)算綠量值比較適用，但在大規(guī)模的研究區(qū)域內(nèi)，結(jié)合使用遙感等技術(shù)會(huì)使數(shù)據(jù)更為科學(xué)，使測(cè)量出來(lái)的綠量值較為精確。另外，在測(cè)量植物冠幅、胸徑等指標(biāo)時(shí)，難免受一些客觀因素的影響產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差，針對(duì)這種情況，只能盡可能地減少誤差。因此，在后期還需要深入進(jìn)行研究。