金 凱,黃玉潔,蔡建武,吳初平,朱小樓,高洪娣,朱錦茹,袁位高,江 波
(1. 浙江省桐鄉市林業工作站,浙江 桐鄉 314500;2. 浙江省林業科學研究院,浙江 杭州 310023;3. 浙江省林業生態工程管理中心,浙江 杭州 310020)
浙北平原主要綠化樹種應用現狀與適應性評價
金 凱1,黃玉潔2*,蔡建武1,吳初平2,朱小樓1,高洪娣3,朱錦茹2,袁位高2,江 波2
(1. 浙江省桐鄉市林業工作站,浙江 桐鄉 314500;2. 浙江省林業科學研究院,浙江 杭州 310023;3. 浙江省林業生態工程管理中心,浙江 杭州 310020)
采用植物平均生長指數、頻度分析法和聚類分析法,對浙江省桐鄉市主要平原綠化樹種的應用狀況進行分析,并對其進行適應性評價。結果表明:桐鄉市綠化喬木和灌木樹種分別有41種和25種,使用頻度最高的喬木樹種是樟(Cinnamomum camphora)和女貞(Ligustrum lucidum),使用頻度最高的灌木樹種是夾竹桃(Nerium oleander)和紅葉石楠(Photinia×fraseri);平均生長指數大于80的喬木和灌木樹種分別有31種和22種;使用頻率較高、生長較好的喬木樹種為樟、水杉 (Metasequoia glyptostroboides)、杜英 (Elaeocarpus decipiens) 等20種;使用頻率較高且生長較好的灌木樹種為夾竹桃、紅葉石楠、金邊黃楊和海桐;女貞、雪松、龍柏、杜鵑、金葉女貞等樹種使用頻率較高但生長較差,建議適當減少這些樹種的使用比例,增加使用生長好的適生適地樹種。
植物生長指數;適應性;綠化樹種;浙北平原
森林生態系統為人類提供了自然資源和生存環境的多種生態服務功能,是森林生態系統與生態過程所形成及所維持的人類賴以生存的自然環境與效用。隨著人民生活水平的日益提高,對環境的要求越來越高,綠色、環保、低碳的理念已逐步為人們接受并重視。然而,與山區相比,平原地區人口稠密,經濟發達,生態環境相對脆弱。平原綠化可以改善生態環境,培育森林資源和森林文化旅游,促進農村產業結構調整,為農民增收培育新的經濟增長點,同時,促進城鄉綠化一體化、美麗鄉村和宜居水鄉建設,為人們提供良好的生活生產環境。
國內外學者對城市植被在減噪、降溫增濕、固碳放氧、滯塵等展開了研究[1~14],認為城市植被的保護和建設對改善城市生態環境具有重要的意義;也有一些學者從群落學角度對城市中的自然植物群落進行過調查研究[15~16]。但是,針對平原地區森林建設的研究相對較少[17~19],導致平原綠化建設沒有充分體現這些功能,森林景觀單一、環境效益較差等問題。本研究以桐鄉市為例,分析浙北平原森林植物配置及生長狀況,旨在為平原綠化的植物選擇或植物調整提供參考建議,為下一步平原綠化建設提供科學指導。
桐鄉市位于浙江省北部杭嘉湖平原腹地,境內地勢平坦低洼,無山丘,大致東南高,西北低,略向太湖傾斜。平均海拔5.3 m,相對高差約3 m。屬亞熱帶季風氣候,日照充足、雨量充沛、溫和濕潤、四季分明、無霜期較長。年平均氣溫16.0℃,年無霜期243 d。境內河流屬長江流域太湖運河水系,河道縱橫密布,但河道底坡平緩、流量小、流速低,河水流向、流量多變。土壤主要為河流沖積土和湖泊沼澤淤積土。
2.1 樣地設置
根據平原森林的特點,樣地設置區域主要包括通道綠化帶,公園綠地,學校、政府機關、工業區等附屬綠地,農田林網等。選擇綠地或者通道兩側典型區域,建立觀察測定樣地45個,其中通道綠化21個樣地、公園綠地6個、工業區等附屬綠地6個、農田林網12個。每個綠地樣地面積20 m×20 m,通道綠化樣地面積為50 m ×10 m。
2.2 調查內容
喬木和灌木分別進行調查。
喬木:測定樹高、胸徑、枝下高、冠幅,并注明葉片形狀、數量、顏色、有無病蟲害等健康狀況。每木檢尺一律用鋼圍尺,胸徑為樹干距地面1.3 m高度(長度)處測量,讀數記到0.1 cm。
灌木:調查灌木的蓋度、株數、地徑、平均高度,并注明葉片形狀、數量、顏色、有無病蟲害等健康狀況。每木檢尺一律用鋼圍尺,讀數記到0.1 cm。
2.3 分析方法
采用植物平均生長指數和頻度分析法,研究桐鄉市平原森林植物組成和生長特點。
(1)植物生長評價方法
所調查的45個樣地中,對所有喬灌木樹種進行調查,采用何小弟等[20]的做法,對植物生長狀況進行分級。分級標準如下:
0級:喬灌木枝條干枯,整株瀕死,觀賞價值喪失;
1級:喬灌木生長衰弱,病蟲害嚴重,樹相殘破,有礙觀賞;
2級:喬灌木生長勢較好,姿態一般,時有病蟲害或風折,有一定的觀賞價值;
3級:喬灌木姿態及生長勢良好,有少量病蟲害,觀賞價值較高;
4級:喬灌木姿態優美,生長勢旺盛,無病蟲害,觀賞價值高。
每一樹種生長指數計算公式為:

式中:Y為生長指數,Xi為每級級值,Ni為該級株數,N為總株數,Ximax為該樹種最高級值。
(2)樹種使用頻率的分析方法
樹種在桐鄉市森林中使用頻率通過頻度表示的為該樹種出現的樣地數與總樣地數之比。
通過分析樹種分布的頻度特征可以得到桐鄉市森林植物群落的組成情況,從而可以為樹種的調整和選用提供依據。
(3)聚類分析
使用SPSS19.0對喬木和灌木的頻度及生長指數分別進行聚類分析。
3.1 樹種的頻度特征
從表1和表2可以看出,桐鄉市喬木和灌木樹種分別為41種和25種,喬木中常綠樹種13種,落葉樹種28種;灌木中常綠樹種19種,落葉樹種6種。頻度最高的喬木樹種是樟,頻度值93.3%,在所有喬木中占絕對優勢。第二是女貞,頻度值60.0%。頻度值大于40%的喬木樹種有樟、女貞、構樹、水杉、杜英、龍柏、濕地松、紫葉李、無患子和木犀共10種。使用最多的灌木樹種是夾竹桃和紅葉石楠,頻度值均為56.7%,在灌木中優勢并不明顯。頻度超過30.0%的灌木樹種有夾竹桃、紅葉石楠、金邊黃楊、海桐、黃楊、紅花檵木、月季、紫薇、小葉黃楊、小葉女貞和杜鵑共11種。

表1 喬木樹種的頻度Table 1 Frequency of arbor species

表2 灌木樹種的頻度特征Table 2 Frequency of shrub species
3.2 樹種生長狀況評價
45個樣地中66種喬木樹種和灌木樹種的平均生長指數見表3和表4。從表3可以看出,平均生長指數大于90的共有 17個喬木樹種,分別是紫葉李、垂柳、楝、桑、水杉、二喬木蘭、沙梨、落羽杉、楊梅、銀杏、無患子、大葉女貞、樸樹、雞爪槭、香櫞、杜英;平均生長指數大于80小于90的共有14種,分別是山櫻花、濕地松、梧桐、楓楊、荷花玉蘭、榆樹、樟、三球懸鈴木、合歡、榔榆、龍爪槐、玉蘭、池杉、全緣葉欒樹。表4可以看出,平均生長指數大于90的共有17個灌木樹種,分別是夾竹桃、南天竹、紅葉石楠、黃楊、八角金盤、齒葉冬青、枸骨、小葉黃楊、海桐、含笑花、青木、紅花檵木、月季、金邊黃楊、柑橘、火棘、木犀;平均生長指數大于80小于90的共有5個樹種,分別是榕葉冬青、蠟梅、紫薇、海棠花、紫荊。調查顯示,32個喬木樹種、21個灌木樹種的平均生長指數在80以上,說明這些物種在桐鄉表現良好,從物種多樣性的角度來看,表現良好的植物種較多。

表3 喬木樹種的平均生長指數Table 3 Average grow th index of arbor species
3.3 樹種適應性評價
桐鄉市喬木樹種頻度特征和生長指數的聚類分析結果見圖1。從圖1頻度特征看,除樟使用頻率最高以外,其他樹種可以分為2組,頻度較高的1組為池杉、合歡、全緣葉欒樹、樸樹、梧桐、桑、香櫞、銀杏、榆樹、構樹、紅槭、二喬木蘭、櫸樹、楝、黑楊、山櫻花、雪松、木犀、紫葉李、無患子、垂柳、濕地松、龍柏、杜英、水杉和女貞;較低的一組為三球懸鈴木、楓楊、荷花玉蘭、榔榆、沙梨、龍爪槐、落羽杉、枇杷、雞爪槭、柿樹、楊梅、玉蘭和重陽木。從生長指數看,除柿和枇杷的生長指數最低以外,其他樹種可以分為2組,指數較高的1組為池杉、全緣葉欒樹、杜英、木犀、山櫻花、梧桐、濕地松、雞爪槭、香櫞、二喬木蘭、沙梨、落羽杉、楊梅、樸樹、無患子、銀杏、楓楊、荷花玉蘭、紫葉李、垂柳、楝、桑、水杉、三球懸鈴木、合歡、榔榆、龍爪槐、玉蘭、樟和榆樹;較低的一組為構樹、黑楊、重陽木、櫸樹、女貞、紅槭、雪松和龍柏。從以上結果可以得出,在桐鄉市的主要綠化喬木中,使用頻率較高且生長情況相對較好的樹種有樟、水杉、杜英、濕地松、紫葉李、木犀、無患子、垂柳、池杉、全緣葉欒樹、山櫻花、梧桐、香櫞、二喬木蘭、樸樹、銀杏、楝、桑、合歡和榆樹。使用頻率較高女貞、龍柏、雪松、紅槭、構樹、黑楊的生長情況較差,這些樹種主要分布于通道兩側和工業區,可能與污染較嚴重、土壤條件較差有關。

表4 灌木樹種的平均生長指數Table 4 Average grow th index of shrub species
桐鄉市灌木樹種頻度特征和生長指數的聚類分析結果如圖2。從圖2看出,頻度可以分為3組,較高的1組為夾竹桃、紅葉石楠、金邊黃楊和海桐;中等的一組為金葉女貞、紫荊、榕葉冬青、南天竹、蠟梅、火棘、紫薇、杜鵑、月季、黃楊、紅花檵木和小葉女貞;較低的一組為海棠花、柑橘、青木、含笑花、枸骨、齒葉冬青、珊瑚樹和八角金盤。生長指數可以分為2組,較高的1組為火棘、月季、柑橘、金邊黃楊、紅花檵木、珊瑚樹、青木、含笑花、海桐、小葉黃楊、枸骨、齒葉冬青、夾竹桃、南天竹、紅葉石楠、黃楊和八角金盤;較低的1組為杜鵑、金葉女貞、小葉女貞、紫荊、海棠花、蠟梅、紫薇和榕葉冬青。

圖1 喬木樹種頻度特征和平均生長指數的聚類分析Figure1 Cluster analysis on frequency and average grow th index of arbor species

圖2 灌木樹種頻度特征和平均生長指數的聚類分析Figure 2 Cluster analysis on frequency and average grow th index of shrub species
從以上結果可以得出,桐鄉市的主要綠化灌木中,使用頻率高且生長較好的主要為夾竹桃、紅葉石楠、金邊黃楊和海桐。杜鵑和金葉女貞使用頻率較高,但生長情況較差。
本研究以桐鄉市為例,分析平原森林植物配置及生長狀況,為平原綠化的植物選擇或調整提供參考。
(1)喬木和灌木樹種數分別為41種和25種,喬木中常綠樹種13種,落葉樹種28種,灌木中常綠樹種19種,落葉樹種6種。使用喬木最多的是樟,頻度值93.3%;大葉女貞第二,頻度值為60.0%。灌木使用最多的是夾竹桃和紅葉石楠,頻度值均為56.7%。
根據頻度分析可以看出,桐鄉市的綠地配置多采用落葉喬木樹種和常綠灌木樹種。樟、女貞、夾竹桃和紅葉石楠最為常用。因此桐鄉市森林景觀相對比較豐富,特別是選擇使用鄉土樹種,不僅可以豐富植物景觀、改善景觀單一化,而且在維護植物多樣性、體現當地的植物特色具有重要作用。
(2)平均生長指數大于90的有17個喬木樹種,如紫葉李、垂柳、楝、桑、水杉等,大于80小于90的有14個,有木犀、山櫻花、濕地松、梧桐、楓楊等。平均生長指數大于90的共有17個灌木樹種,如夾竹桃、南天竹、紅葉石楠、黃楊等,大于80的有5個,分別是榕葉冬青、蠟梅、紫薇、海棠花、紫荊。
聚類分析顯示,在桐鄉市的主要綠化樹種中,使用頻率較高、生長較好的喬木樹種為池杉、全緣葉欒樹、杜英、木犀、山櫻花、梧桐、濕地松、香櫞、二喬木蘭、樸樹、無患子、銀杏、紫葉李、垂柳、楝、桑、水杉、合歡、樟和榆樹;使用頻率高且生長情況較好的灌木樹種主要為夾竹桃、紅葉石楠、金邊黃楊和海桐。
從以上結果可以看出,桐鄉市大部分綠化植物生長狀況較好,但在某些地塊中也有部分植物生長較差,部分使用頻率較高的樹種生長不容樂觀,如女貞、雪松、龍柏、杜鵑、金葉女貞等。建議在植物配置時因地制宜選擇樹種,適當減少這些樹種的使用比例,增加使用生長好的適生適地樹種,并按照植物生物學、生態學和美學規律進行搭配,以保證植物的健康生長,從而發揮綠地的生態環境效益和景觀效益。另外,在植物搭配時還要考慮人的行為,否則綠地會受到破壞。調查中發現一些植物生長不良,人為因素是一個重要的原因。
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Application and Adaptability Evaluation on Main Afforestation Tree Species inTongxiang
JIN Kai1, HUANG Yu-jie2*, CAI Jian-wu1, WU Chu-ping2, ZHU Xiao-lou1, GAO Hong-di3, ZHU Jin-ru2, YUAN Wei-gao2, JIANG Bo2
(1. Tongxiang Forestry Station of Zhejiang, Tongxiang 314500, China; 2. Zhejiang Forestry Academy, Hangzhou 310023, China; 3. Zhejiang Forestry Ecological Engineering Administration, Hangzhou 310020, China)
Investigations were made on tree and shrub species for afforestation in Tongxiang, Zhejiang province, and evaluation was made on their adaptability by plant average grow th index, frequency analysis and cluster analysis method. The results showed that there were 41 arbor species and 25 shrub species. The frequency of Cinnamomum camph ora and Ligustrum lucidum was the highest in the arbor species, and that of Nerium indicum and Photinia × fraseri was the highest in shrub species. The average grow th index of 31 arbor species and 22 shrub species were over 80. Twenty arbor species, like C. camphora, Metasequoia glyptostroboides, Elaeocarpus decipiens, etc. had advantages of higher frequency and good grow th, while shrub species of N. indicum, P.× fraseri, Euonymus japonicus, Pittosporum tobira had the same condition. The investigation demonstrated that grow th of L. lucidum, Cedrus deodara, Sabina chinensis cv. kaizuca, Rhododendron simsii and L. vicaryi was poor. Advices were put forwarded to reduce application of poor grow th species.
plant grow th index; adaptability; afforestation tree species; Tongxiang
S731.1
:A
1001-3776(2016)02-0062-06
2015-11-01 ;
:2016-02-22
浙江省森林生態科技創新團隊項目(2011R50027)
金凱(1971-),男,浙江桐鄉人,工程師,主要從事平原綠化工作。*通訊作者