趙 慶，胡柔璇，許東先，魏玉晗，唐洪輝

（1.廣東省林業(yè)科學(xué)研究院 廣東省森林培育與保護(hù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510520；2.廣東省嶺南綜合勘察設(shè)計(jì)院，廣東 廣州 510663）

隨著城市化進(jìn)程的加速，作為城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，城市森林在改善小氣候、凈化大氣、減弱噪音、改善人居環(huán)境等方面發(fā)揮著越來越重要的作用[1-3]。喬木作為城市森林群落的主體，決定了森林群落的結(jié)構(gòu)、功能和演替方向。公園風(fēng)景游憩林作為城市森林的重要組成部分，為人們提供了觀賞和游憩的空間。胸徑、樹高和冠幅是喬木最重要的生長(zhǎng)指標(biāo)，反映了最基本群落林分結(jié)構(gòu)，是用于預(yù)測(cè)群落林分結(jié)構(gòu)發(fā)展的重要標(biāo)志[4-7]。本研究對(duì)佛山市千燈湖公園、文華公園和平洲公園的風(fēng)景游憩林經(jīng)級(jí)、高度級(jí)和冠面積等級(jí)分布格局進(jìn)行了研究，分析不同類型公園風(fēng)景游憩林的優(yōu)勢(shì)樹種和結(jié)構(gòu)特征，揭示風(fēng)景游憩林構(gòu)建的規(guī)律和存在的問題，為佛山市城市公園風(fēng)景游憩林群落結(jié)構(gòu)調(diào)整和配置優(yōu)化提供理論依據(jù)。

1 研究地區(qū)與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

佛山市地處廣東省中南部(22°38′～23°34′N，112°22′～113°23′E)，珠江三角洲腹地，總面積為3 797.72 km2，是“粵港澳大灣區(qū)”“珠江·西江經(jīng)濟(jì)帶”的重要組成部分。佛山市屬南亞熱帶季風(fēng)氣候，雨熱充沛，干濕分明，年均氣溫為22.5 ℃，年均降水量為1 681.2 mm。

城市森林樣地分別位于南海區(qū)、禪城區(qū)和三山新城，為人工營(yíng)建的公園風(fēng)景游憩林。其中，千燈湖公園風(fēng)景游憩林樣地位于佛山市城市核心區(qū)；文華公園風(fēng)景游憩林樣地處于佛山城市次核心區(qū)；平洲公園風(fēng)景游憩林位于佛山城郊，與廣州毗鄰。由于城市公園為人為營(yíng)建的公園，3個(gè)公園從整體的規(guī)劃設(shè)計(jì)風(fēng)格上具有差異，千燈湖公園、文化公園、平洲公園的風(fēng)格依次表現(xiàn)出由規(guī)則式設(shè)計(jì)向自然式設(shè)計(jì)過渡。

1.2 調(diào)查方法

采用森林群落生態(tài)學(xué)研究方法，每個(gè)樣地中樣方數(shù)量的選取方法參照周紅敏等[8]的研究成果，在考慮調(diào)查時(shí)間和成本情況下，設(shè)置樣方大小為30 m×30 m，抽取樣方4個(gè)·hm-2，以準(zhǔn)確表達(dá)森林群落的空間分布格局。千燈湖公園研究區(qū)面積約4.95 萬m2，文化公園研究區(qū)面積約10.12 萬m2，平洲公園研究區(qū)面積約4.88 萬m2。因此，本研究以900 m2樣方為單元，分別在千燈湖公園風(fēng)景游憩林群落樣地設(shè)置調(diào)查樣方20個(gè)，文華公園風(fēng)景游憩林群落樣地設(shè)置調(diào)查樣方40個(gè)，平洲公園風(fēng)景游憩林群落樣地設(shè)置調(diào)查樣方20個(gè)。所有樣方在滿足隨機(jī)選取的前提下，應(yīng)做到互不相鄰，同時(shí)水面、建筑、純草地面積占比1/3以上的樣方無效。樣方的植被調(diào)查包括每木檢尺記錄胸徑DBH≥5.0 cm的樹種名稱、胸徑、樹高、冠幅、活枝下高、健康狀況等指標(biāo)。

1.3 分析方法

1.3.1 重要值分析 計(jì)算不同類型公園風(fēng)景游憩林的優(yōu)勢(shì)樹種相對(duì)多度(RA)、相對(duì)頻度(RF)、相對(duì)顯著度(RD)和喬木重要值(IV)。RA=(某個(gè)種的株數(shù)/全部種的總株數(shù))×100%；RF=(某個(gè)種的頻度/所有種的頻度總和)×100%；RD=(某個(gè)種的斷面積/全部種的總斷面積)×100%；IV=(RA＋RF＋RD)/300%。

1.3.2 風(fēng)景游憩林類型劃分 根據(jù)分布位置不同，將風(fēng)景游憩林樣方劃分為核心林地和邊緣林地。其中，核心林地分為核心有林地和核心疏林地(以下簡(jiǎn)稱有林地和疏林地)，邊緣林地分為親水林地和建筑旁林地。核心有林地為樣方最遠(yuǎn)一邊遠(yuǎn)離水體或建筑50 m以上，郁閉度0.20以上的林地；核心疏林地為樣方最遠(yuǎn)一邊遠(yuǎn)離水體或建筑50 m以上，郁閉度在0.10～0.19的林地，親水林地為樣方近水邊距離水體小于50 m的林地，建筑旁林地為樣方近建筑邊距離建筑物小于50 m的林地。

1.3.3 徑級(jí)、高度級(jí)和冠面積的劃分 根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，樣方喬木的徑級(jí)(DBH)、高度級(jí)(H)和冠面積等級(jí)(CD)均采用上限排外法劃分[7]。徑級(jí)的劃分方法：DBH處于5～10 cm，為第1徑級(jí)，每5 cm為1個(gè)遞增單位，當(dāng)DBH處于10～40 cm時(shí)，每10 cm為1個(gè)遞增單位；當(dāng)DBH處于40～100 cm時(shí)，每20 cm為1個(gè)遞增單位；DBH在100 cm以上時(shí)，為1個(gè)徑級(jí)。高度級(jí)的劃分方法：H處于3～5 m，為第1高度級(jí)，H處于5～7 m為第2高度級(jí)，每2 m為1個(gè)遞增單位，當(dāng)H處于11～20 m時(shí)，每3 m為1個(gè)遞增單位；當(dāng)H在20 m以上時(shí)，每4 m為1個(gè)遞增單位。冠面積等級(jí)的劃分方法：CD處于0～4 m2為第1等級(jí)，CD處于4～16 m2為第2等級(jí)，CD處于16～36 m2為第3等級(jí)，CD處于36～64 m2為第4等級(jí)，CD處于64～100 m2為第5等級(jí)，CD在100 m2以上為第6等級(jí)。

2 結(jié)果與分析

2.1 類型劃分與優(yōu)勢(shì)樹種分析

根據(jù)公園風(fēng)景游憩林類型劃分原則，將各公園風(fēng)景游憩林類型進(jìn)行劃分。千燈湖公園核心有林地包含11個(gè)樣方；核心疏林地包含2個(gè)樣方；親水林地包含5個(gè)樣方；建筑旁林地包含2個(gè)樣方。文華公園核心有林地包含9個(gè)樣方；核心疏林地包含17個(gè)樣方；親水林地包含9個(gè)樣方；建筑旁林地包含5個(gè)樣方。平洲公園核心有林地包含7個(gè)樣方；核心疏林地包含2個(gè)樣方；親水林地包含7個(gè)樣方；建筑旁林地包含4個(gè)樣方。各類型公園風(fēng)景游憩林樣方優(yōu)勢(shì)樹種見表1。

表1 不同類型風(fēng)景游憩林優(yōu)勢(shì)樹種分布Table 1 Dominant species distribution of the different landscape-recreational forests

2.2 不同類型公園風(fēng)景游憩林徑級(jí)分布

由圖1可知：3個(gè)樣地的風(fēng)景游憩林基本以中、小徑級(jí)比例占優(yōu)勢(shì)。千燈湖公園有林地群落構(gòu)成多為中徑級(jí)喬木，數(shù)量占比為72.4%。疏林地群落構(gòu)成多為中、大徑級(jí)喬木，中徑級(jí)喬木數(shù)量占比為44.4%，大徑級(jí)喬木數(shù)量占比為37.0%。親水林地群落構(gòu)成多為小、中徑級(jí)喬木，小徑級(jí)喬木數(shù)量占比為36.4%，中徑級(jí)喬木數(shù)量占比為45.5%。建筑旁林地群落構(gòu)成多為中徑級(jí)喬木，數(shù)量占比為58.1%。文華公園有林地群落構(gòu)成多為小、中徑級(jí)喬木，小徑級(jí)喬木數(shù)量占比為41.8%，中徑級(jí)喬木數(shù)量占比為46.9%。疏林地群落構(gòu)成多為小徑級(jí)喬木，數(shù)量占比為49.5%。親水林地群落構(gòu)成多為小徑級(jí)喬木，數(shù)量占比為56.4%。建筑旁林地群落構(gòu)成多為中徑級(jí)喬木，數(shù)量占比為63.6%。平洲公園有林地群落構(gòu)成多為小徑級(jí)喬木，數(shù)量占比為48.1%。疏林地群落構(gòu)成多為中徑級(jí)喬木，數(shù)量占比為55.6%。親水林地群落構(gòu)成多為小、中徑級(jí)喬木，小徑級(jí)喬木數(shù)量占比為39.3%，中徑級(jí)喬木數(shù)量占比為37.2%。建筑旁林地群落構(gòu)成多為中徑級(jí)喬木，數(shù)量占比為45.4%。

圖1 不同類型風(fēng)景游憩林徑級(jí)分布Figure 1 Diameter class distribution of the different landscape-recreational forests

從表2可知：3個(gè)樣地風(fēng)景游憩林的樹種密度從大到小依次為有林地、建筑旁林地、親水林地、疏林地。千燈湖公園4種風(fēng)景游憩林的大徑級(jí)樹種主要為小葉榕、非洲楝，較為單一；文華公園和平洲公園的大徑級(jí)樹種較為豐富；不同徑級(jí)之間的樹種并無明顯差異。

表2 風(fēng)景游憩林不同徑級(jí)的樹種Table 2 Tree species of the different diameter class of landscape-recreational forests

2.3 不同類型公園風(fēng)景游憩林高度級(jí)分布

從圖2可知：3個(gè)樣地的風(fēng)景游憩林基本以中、下層喬木比例占優(yōu)勢(shì)。千燈湖公園有林地群落構(gòu)成以中層喬木為主，數(shù)量占比為60.3%。疏林地群落構(gòu)成以下層喬木樹種為主，數(shù)量占比為63.0%。親水林地群落構(gòu)成以下層喬木樹種為主，數(shù)量占比為44.3%。建筑旁林地群落構(gòu)成以中層喬木樹種為主，數(shù)量占比為51.2%。文華公園有林地群落構(gòu)成以中層喬木樹種為主，數(shù)量占比為62.1%。疏林地群落構(gòu)成以下層喬木樹種為主，數(shù)量占比為52.0%。親水林地群落構(gòu)成以下層喬木樹種為主，數(shù)量占比為66.3%。建筑旁林地群落構(gòu)成以中層喬木樹種為主，數(shù)量占比為57.1%。平洲公園有林地群落構(gòu)成以中層喬木樹種為主，中層喬木數(shù)量占比為54.4%。疏林地群落構(gòu)成以中層喬木樹種為主，無上層喬木，中層喬木數(shù)量占比為88.9%。親水林地群落構(gòu)成以下層喬木樹種為主，下層喬木數(shù)量占比為56.4%。建筑旁林地群落構(gòu)成以中層喬木樹種為主，中層喬木數(shù)量占比為55.8%。

圖2 不同類型風(fēng)景游憩林高度級(jí)分布Figure 2 Height class distribution of the different landscape-recreational forests

由表3可知：千燈湖公園4種風(fēng)景游憩林的上層喬木樹種主要為非洲楝，較為單一；文華公園和平洲公園的上層喬木樹種較為豐富；隨著由高度級(jí)的降低，不同風(fēng)景游憩林類型的樹種差異逐漸增大，樹種色彩豐富度也逐漸增強(qiáng)；千燈湖公園的風(fēng)景游憩林高度級(jí)差異最大，文化公園中疏林地和親水林地的高度級(jí)分布一致，平洲公園中有林地和疏林地(即核心林地)的高度級(jí)分布一致，親水林地和建筑旁林地(即邊緣林地)高度級(jí)分布一致。

表3 風(fēng)景游憩林不同高度級(jí)樹種Table 3 Tree species of the different height class of landscape-recreational forests

2.4 不同類型公園風(fēng)景游憩林冠面積等級(jí)分布

從圖3可知：3個(gè)樣地的風(fēng)景游憩林基本以中冠面積等級(jí)的喬木比例占優(yōu)勢(shì)。千燈湖公園有林地群落構(gòu)成以中樹冠面積的喬木為主，中樹冠面積喬木數(shù)量占比為70.8%。疏林地群落構(gòu)成以中樹冠面積的喬木為主，中樹冠面積喬木數(shù)量占比為63.0%。親水林地群落構(gòu)成以小、中樹冠面積喬木為主，小樹冠面積喬木數(shù)量占比為39.4%，中樹冠面積喬木數(shù)量占比為45.8%。建筑旁林地群落構(gòu)成以中樹冠面積的喬木為主，中樹冠面積喬木數(shù)量占比為67.4%。文華公園有林地群落構(gòu)成以中冠面積的喬木為主，中冠面積喬木數(shù)量占比為60.6%。疏林地群落構(gòu)成以中冠面積的喬木為主，中冠面積喬木數(shù)量占比為63.4%。親水林地群落構(gòu)成以中冠面積的喬木為主，中冠面積喬木數(shù)量占比為53.5%。建筑旁林地群落構(gòu)成以中面積的喬木為主，中冠面積喬木數(shù)量占比為70.0%。平洲公園有林地群落構(gòu)成以中樹冠面積的喬木為主，中樹冠面積喬木數(shù)量占比為61.4%。疏林地群落構(gòu)成以中樹冠面積的喬木為主，中樹冠面積喬木數(shù)量占比為77.8%，無小樹冠面積喬木。親水林地群落構(gòu)成以中樹冠面積的喬木為主，中樹冠面積喬木數(shù)量占比為59.7%。建筑旁林地群落構(gòu)成以中樹冠面積的喬木為主，中樹冠面積喬木數(shù)量占比為68.6%。

圖3 不同類型風(fēng)景游憩林冠面積等級(jí)分布Figure 3 Canopy class distribution of the different landscape-recreational forests

由表4可知：千燈湖公園4種風(fēng)景游憩林的大冠面積等級(jí)樹種主要為非洲楝，較為單一；文華公園和平洲公園的大冠面積等級(jí)樹種較為豐富；隨著由冠面積等級(jí)的降低，不同風(fēng)景游憩林類型的樹種差異逐漸增大，樹種色彩豐富度也逐漸增強(qiáng)；千燈湖公園的有林地和疏林地(核心林地)、文華公園的有林地和疏林地(核心林地)以及親水林地和建筑旁林地(邊緣林地)、平洲公園的親水林地和建筑旁林地(邊緣林地)內(nèi)部冠面積等級(jí)分布均表現(xiàn)較為一致。

表4 風(fēng)景游憩林不同冠面積等級(jí)的樹種Table 4 Tree species of the different canopy class of landscape-recreational forests

3 討論

森林群落的徑級(jí)、高度級(jí)和冠面積等級(jí)是最基本的群落林分結(jié)構(gòu)指標(biāo)，能綜合反映植物生長(zhǎng)與環(huán)境的關(guān)系，是用于預(yù)測(cè)群落林分結(jié)構(gòu)發(fā)展的重要指標(biāo)[4,9-12]。謝春平等[13]對(duì)南京仙林大學(xué)城公共綠地的研究表明：仙林公園綠地喬木以中、小徑級(jí)占多數(shù)；隨著徑級(jí)的增大，數(shù)量呈遞減趨勢(shì)，徑級(jí)大于18 cm的樹木零星分布。由于大學(xué)城的開發(fā)時(shí)間較短，因此大徑級(jí)喬木偏少，這與本研究的結(jié)果相似。除了位于城市核心區(qū)的千燈湖公園建筑旁林地外，本研究的其他樣地喬木徑級(jí)多分布于中、小徑級(jí)。中、小徑級(jí)喬木在生態(tài)功能和景觀效果上不如大徑級(jí)的喬木，但更新能力強(qiáng)，由于處于快速成長(zhǎng)期，中、小徑級(jí)喬木的更新能力將決定群落的未來發(fā)展[14-15]。

本研究樣地的疏林地和親水林地高度級(jí)基本呈“前大后小”分布，中、下層喬木所占比例較大，千燈湖公園親水林地的下層喬木和上層喬木分布比例多，中層喬木分布比例少；而有林地和建筑旁林地的中層喬木較多，其次為下層喬木。劉秀萍[16]對(duì)北京城區(qū)的城市森林分析表明：各環(huán)路喬木高度平均值均由城中心到城外圍逐漸降低，這是由建設(shè)時(shí)間和綠化時(shí)間引起的，城中心的綠化建設(shè)時(shí)間比較早，這與本研究的結(jié)果較為一致。千燈湖公園的平均樹高(8.39 m)最高，其次為文華公園，平均樹高為7.53 m，平洲公園的平均樹高(7.20 m)最小，表明隨著風(fēng)景游憩林位置由城市核心區(qū)、次核心區(qū)、城郊的過渡，其樹高平均值逐漸降低。

李曉婷[17]對(duì)位于北京各環(huán)路高校喬木的平均冠面積研究表明：?jiǎn)棠酒骄诿娣e隨著環(huán)路向外擴(kuò)張，平均冠面積由城中心到城外圍逐漸減小。本研究與李曉婷[17]的研究結(jié)果有所不同，位于城市核心區(qū)的千燈湖公園平均冠面積(41.23 m2)是最大的，其次為城郊的平洲公園(平均冠面積37.08 m2)，平均冠面積最小的為城市次核心區(qū)文華公園(34.40 m2)。導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因很可能是城市森林中喬木的各個(gè)生長(zhǎng)指標(biāo)均受到較強(qiáng)的人為干擾，而樹冠作為受人為干擾影響最強(qiáng)的生長(zhǎng)指標(biāo)，城市綠化管理部門會(huì)周期性的進(jìn)行樹冠修剪工作，如僅僅采用靜態(tài)的冠面積數(shù)據(jù)來反映不同生態(tài)位森林群落的冠面積分布趨勢(shì)是有局限性的。因此，須開展長(zhǎng)期的動(dòng)態(tài)冠面積監(jiān)測(cè)才能反映真實(shí)的冠面積分布趨勢(shì)。

城市森林與郊野森林有顯著的區(qū)別，即城市森林與城市相互融合，人為干擾強(qiáng)烈，群落結(jié)構(gòu)較為單一，景觀異質(zhì)性強(qiáng)，富含人文景觀價(jià)值[18-20]，而郊野森林人為干擾小，群落結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，景觀異質(zhì)性弱。城市森林和郊野森林的群落特征不同，會(huì)導(dǎo)致研究過程中所借助的研究方法和手段有所差異。郊野森林在滿足最小樣方面積和數(shù)量的基礎(chǔ)上，一般選擇隨機(jī)取樣的方式。本研究的取樣方法是建立在周紅敏等[8]對(duì)郊野森林隨機(jī)取樣方法研究成果的基礎(chǔ)上，根據(jù)群落異質(zhì)性的不同，針對(duì)城市森林的特殊性進(jìn)行調(diào)整，即滿足每1 萬m2抽取4個(gè)樣方的條件下，樣方的選取應(yīng)避開水面、建筑以及純草地，并應(yīng)做到互不相鄰，這種樣方設(shè)置方法更適合城市森林的研究。

4 結(jié)論

本研究表明：3個(gè)樣地森林群落均具備熱帶或亞熱帶季風(fēng)性氣候植物區(qū)系特征。有林地的樹種數(shù)量多，以常綠樹種為主，搭配少量觀花樹種和棕櫚科Palmae植物；而疏林地的樹種數(shù)量相對(duì)較少，主要為常綠樹種；親水林地的樹種主要為常綠樹種，搭配少量觀花樹種和棕櫚科植物，小喬木數(shù)量較多；建筑旁林地主要為常綠樹種，搭配棕櫚科植物，有少量高大常綠喬木。從風(fēng)景游憩林徑級(jí)分布上分析，核心林地和邊緣林地內(nèi)部徑級(jí)分布均表現(xiàn)出差異，隨著城市核心區(qū)、次核心區(qū)、城郊的過渡，風(fēng)景游憩林高度級(jí)分布差異逐漸變??；從風(fēng)景游憩林冠面積分布上分析，核心林地、邊緣林地內(nèi)部冠面積分布表現(xiàn)出一定的相似性。