佛山市公園風景游憩林的群落結構特征

趙 慶，胡柔璇，許東先，魏玉晗，唐洪輝

（1.廣東省林業科學研究院 廣東省森林培育與保護利用重點實驗室，廣東 廣州 510520；2.廣東省嶺南綜合勘察設計院，廣東 廣州 510663）

隨著城市化進程的加速，作為城市生態系統的重要組成部分，城市森林在改善小氣候、凈化大氣、減弱噪音、改善人居環境等方面發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構、功能和演替方向。公園風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指標，反映了最基本群落林分結構，是用于預測群落林分結構發展的重要標志[4-7]。本研究對佛山市千燈湖公園、文華公園和平洲公園的風景游憩林經級、高度級和冠面積等級分布格局進行了研究，分析不同類型公園風景游憩林的優勢樹種和結構特征，揭示風景游憩林構建的規律和存在的問題，為佛山市城市公園風景游憩林群落結構調整和配置優化提供理論依據。

1 研究地區與研究方法

1.1 研究區概況

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”“珠江·西江經濟帶”的重要組成部分。佛山市屬南亞熱帶季風氣候，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、禪城區和三山新城，為人工營建的公園風景游憩林。其中，千燈湖公園風景游憩林樣地位于佛山市城市核心區；文華公園風景游憩林樣地處于佛山城市次核心區；平洲公園風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建的公園，3個公園從整體的規劃設計風格上具有差異，千燈湖公園、文化公園、平洲公園的風格依次表現出由規則式設計向自然式設計過渡。

1.2 調查方法

采用森林群落生態學研究方法，每個樣地中樣方數量的選取方法參照周紅敏等[8]的研究成果，在考慮調查時間和成本情況下，設置樣方大小為30 m×30 m，抽取樣方4個·hm-2，以準確表達森林群落的空間分布格局。千燈湖公園研究區面積約4.95 萬m2，文化公園研究區面積約10.12 萬m2，平洲公園研究區面積約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景游憩林群落樣地設置調查樣方20個，文華公園風景游憩林群落樣地設置調查樣方40個，平洲公園風景游憩林群落樣地設置調查樣方20個。所有樣方在滿足隨機選取的前提下，應做到互不相鄰，同時水面、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。

1.3 分析方法

1.3.1 重要值分析 計算不同類型公園風景游憩林的優勢樹種相對多度(RA)、相對頻度(RF)、相對顯著度(RD)和喬木重要值(IV)。RA=(某個種的株數/全部種的總株數)×100%；RF=(某個種的頻度/所有種的頻度總和)×100%；RD=(某個種的斷面積/全部種的總斷面積)×100%；IV=(RA＋RF＋RD)/300%。

1.3.2 風景游憩林類型劃分 根據分布位置不同，將風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一邊遠離水體或建筑50 m以上，郁閉度0.20以上的林地；核心疏林地為樣方最遠一邊遠離水體或建筑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、高度級和冠面積的劃分 根據統計學原理，樣方喬木的徑級(DBH)、高度級(H)和冠面積等級(CD)均采用上限排外法劃分[7]。徑級的劃分方法：DBH處于5～10 cm，為第1徑級，每5 cm為1個遞增單位，當DBH處于10～40 cm時，每10 cm為1個遞增單位；當DBH處于40～100 cm時，每20 cm為1個遞增單位；DBH在100 cm以上時，為1個徑級。高度級的劃分方法：H處于3～5 m，為第1高度級，H處于5～7 m為第2高度級，每2 m為1個遞增單位，當H處于11～20 m時，每3 m為1個遞增單位；當H在20 m以上時，每4 m為1個遞增單位。冠面積等級的劃分方法：CD處于0～4 m2為第1等級，CD處于4～16 m2為第2等級，CD處于16～36 m2為第3等級，CD處于36～64 m2為第4等級，CD處于64～100 m2為第5等級，CD在100 m2以上為第6等級。

2 結果與分析

2.1 類型劃分與優勢樹種分析

根據公園風景游憩林類型劃分原則，將各公園風景游憩林類型進行劃分。千燈湖公園核心有林地包含11個樣方；核心疏林地包含2個樣方；親水林地包含5個樣方；建筑旁林地包含2個樣方。文華公園核心有林地包含9個樣方；核心疏林地包含17個樣方；親水林地包含9個樣方；建筑旁林地包含5個樣方。平洲公園核心有林地包含7個樣方；核心疏林地包含2個樣方；親水林地包含7個樣方；建筑旁林地包含4個樣方。各類型公園風景游憩林樣方優勢樹種見表1。

表1 不同類型風景游憩林優勢樹種分布Table 1 Dominant species distribution of the different landscape-recreational forests

2.2 不同類型公園風景游憩林徑級分布

由圖1可知：3個樣地的風景游憩林基本以中、小徑級比例占優勢。千燈湖公園有林地群落構成多為中徑級喬木，數量占比為72.4%。疏林地群落構成多為中、大徑級喬木，中徑級喬木數量占比為44.4%，大徑級喬木數量占比為37.0%。親水林地群落構成多為小、中徑級喬木，小徑級喬木數量占比為36.4%，中徑級喬木數量占比為45.5%。建筑旁林地群落構成多為中徑級喬木，數量占比為58.1%。文華公園有林地群落構成多為小、中徑級喬木，小徑級喬木數量占比為41.8%，中徑級喬木數量占比為46.9%。疏林地群落構成多為小徑級喬木，數量占比為49.5%。親水林地群落構成多為小徑級喬木，數量占比為56.4%。建筑旁林地群落構成多為中徑級喬木，數量占比為63.6%。平洲公園有林地群落構成多為小徑級喬木，數量占比為48.1%。疏林地群落構成多為中徑級喬木，數量占比為55.6%。親水林地群落構成多為小、中徑級喬木，小徑級喬木數量占比為39.3%，中徑級喬木數量占比為37.2%。建筑旁林地群落構成多為中徑級喬木，數量占比為45.4%。

圖1 不同類型風景游憩林徑級分布Figure 1 Diameter class distribution of the different landscape-recreational forests

從表2可知：3個樣地風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種風景游憩林的大徑級樹種主要為小葉榕、非洲楝，較為單一；文華公園和平洲公園的大徑級樹種較為豐富；不同徑級之間的樹種并無明顯差異。

表2 風景游憩林不同徑級的樹種Table 2 Tree species of the different diameter class of landscape-recreational forests

2.3 不同類型公園風景游憩林高度級分布

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

圖2 不同類型風景游憩林高度級分布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；隨著由高度級的降低，不同風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；千燈湖公園的風景游憩林高度級差異最大，文化公園中疏林地和親水林地的高度級分布一致，平洲公園中有林地和疏林地(即核心林地)的高度級分布一致，親水林地和建筑旁林地(即邊緣林地)高度級分布一致。

表3 風景游憩林不同高度級樹種Table 3 Tree species of the different height class of landscape-recreational forests

2.4 不同類型公園風景游憩林冠面積等級分布

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

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

由表4可知：千燈湖公園4種風景游憩林的大冠面積等級樹種主要為非洲楝，較為單一；文華公園和平洲公園的大冠面積等級樹種較為豐富；隨著由冠面積等級的降低，不同風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；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)內部冠面積等級分布均表現較為一致。

表4 風景游憩林不同冠面積等級的樹種Table 4 Tree species of the different canopy class of landscape-recreational forests

3 討論

森林群落的徑級、高度級和冠面積等級是最基本的群落林分結構指標，能綜合反映植物生長與環境的關系，是用于預測群落林分結構發展的重要指標[4,9-12]。謝春平等[13]對南京仙林大學城公共綠地的研究表明：仙林公園綠地喬木以中、小徑級占多數；隨著徑級的增大，數量呈遞減趨勢，徑級大于18 cm的樹木零星分布。由于大學城的開發時間較短，因此大徑級喬木偏少，這與本研究的結果相似。除了位于城市核心區的千燈湖公園建筑旁林地外，本研究的其他樣地喬木徑級多分布于中、小徑級。中、小徑級喬木在生態功能和景觀效果上不如大徑級的喬木，但更新能力強，由于處于快速成長期，中、小徑級喬木的更新能力將決定群落的未來發展[14-15]。

本研究樣地的疏林地和親水林地高度級基本呈“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]對北京城區的城市森林分析表明：各環路喬木高度平均值均由城中心到城外圍逐漸降低，這是由建設時間和綠化時間引起的，城中心的綠化建設時間比較早，這與本研究的結果較為一致。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，表明隨著風景游憩林位置由城市核心區、次核心區、城郊的過渡，其樹高平均值逐漸降低。

李曉婷[17]對位于北京各環路高校喬木的平均冠面積研究表明：喬木平均冠面積隨著環路向外擴張，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]的研究結果有所不同，位于城市核心區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文華公園(34.40 m2)。導致這種現象的原因很可能是城市森林中喬木的各個生長指標均受到較強的人為干擾，而樹冠作為受人為干擾影響最強的生長指標，城市綠化管理部門會周期性的進行樹冠修剪工作，如僅僅采用靜態的冠面積數據來反映不同生態位森林群落的冠面積分布趨勢是有局限性的。因此，須開展長期的動態冠面積監測才能反映真實的冠面積分布趨勢。

城市森林與郊野森林有顯著的區別，即城市森林與城市相互融合，人為干擾強烈，群落結構較為單一，景觀異質性強，富含人文景觀價值[18-20]，而郊野森林人為干擾小，群落結構較為復雜，景觀異質性弱。城市森林和郊野森林的群落特征不同，會導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量的基礎上，一般選擇隨機取樣的方式。本研究的取樣方法是建立在周紅敏等[8]對郊野森林隨機取樣方法研究成果的基礎上，根據群落異質性的不同，針對城市森林的特殊性進行調整，即滿足每1 萬m2抽取4個樣方的條件下，樣方的選取應避開水面、建筑以及純草地，并應做到互不相鄰，這種樣方設置方法更適合城市森林的研究。

4 結論

本研究表明：3個樣地森林群落均具備熱帶或亞熱帶季風性氣候植物區系特征。有林地的樹種數量多，以常綠樹種為主，搭配少量觀花樹種和棕櫚科Palmae植物；而疏林地的樹種數量相對較少，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。從風景游憩林徑級分布上分析，核心林地和邊緣林地內部徑級分布均表現出差異，隨著城市核心區、次核心區、城郊的過渡，風景游憩林高度級分布差異逐漸變小；從風景游憩林冠面積分布上分析，核心林地、邊緣林地內部冠面積分布表現出一定的相似性。