合肥城市顯著樹樹種結構、多樣性和空間分布格局

王嘉楠 童伶俐 張恒

收稿日期：2021-04-17

*基金項目：中央財政林業科技項目“毛竹筍材兩用林生態高效經營利用研究及示范推廣”（皖[2018]TG02號）;安徽省

林業科技創新研究項目“城市森林質量精準提升關鍵技術研究”（AHLYCX-2019-01）

第一作者：王嘉楠（1975- ），男，博士，教授，研究方向為城市林業與園林規劃。E-mail：wjn@ahau.edu.cn

摘要：為進一步挖掘城市樹木的生態潛力，提高城市環境下樹種的多樣性，促進城市樹木的可持續發展，文章根據城市顯著樹評價標準，在對合肥市一環主城區、瑤海區和政務區內分布的顯著樹進行實地認定的基礎上，就合肥城市顯著樹的樹種結構、多樣性和空間分布規律作進一步的分析。結果表明：1）3區共認定顯著樹528株，隸屬27科36屬40種，其中，定性指標評定23株，定量指標評定505株;數量分布上，瑤海區>一環主城區>政務區;樹種相對豐度排名前4依次為二球懸鈴木、香樟、銀杏和雪松。2）顯著樹樹齡結構上以20～40年居多，百年以上僅22株;常綠與落葉樹種種類比為1∶3，株數比為149∶379;鄉土樹種共23種，占比57.50%。3）區域分布上，瑤海區顯著樹平均樹高與冠幅面積最大，一環主城區平均胸徑、Shannon-Wiener指數和Simpson指數最高，政務區物種均勻度指數最高。4）不同立地類型中，城市道路、居住用地和公園的顯著樹分布最多，機關團體、學校、公共設施用地、風景名勝和宗教用地顯著樹數量占比僅11.74%。

關鍵詞：城市森林，顯著樹，樹種多樣性，空間分布，合肥市

DOI： 10.12169/zgcsly.2021.04.17.0001

Structure， Diversity and Spatial Distribution Pattern of

Significant Tree Species in Hefei City

Wang Jianan1 Tong Lingli2 Zhang Heng1

（1.College of Forestry and Landscape Architecture， Anhui Agricultural University，

Hefei 230036， China;

2.Anhui Construction Engineering Technician College， Hefei 230036， China）

Abstract：In order to further tap the ecological potential of urban trees， improve the diversity of tree species in urban environment， and promote the sustainable development of urban trees， this paper further analyzes the structure， diversity and spatial distribution law of the prominent tree species in Hefei city on the basis of on-the-spot identification of the prominent trees distributed in the main city， Yaohai district and government district of Hefei City according to the evaluation criteria of urban prominent tree species. The results show that： 1） 528 significant trees are identified in the three districts， belonging to 40 species， 36 genera and 27 families， with 23 trees evaluated by qualitative index and 505 trees by quantitative index. In quantity distribution， the number of significant trees in the three districts is ranked as Yaohai District > First Ring Road City > Government Affairs District. The top four tree species in relative abundance are ?Platanus acerifolia ， ?Cinnamomum camphora ， ?Ginkgo biloba ?and Cedar. 2） In terms of the tree age structure， most trees are 20～40 year old， and only 22 trees are over 100 years old; The ratio of evergreen to deciduous tree species is 1： 3， and the ratio of plant to tree is about 7： 18; There are 23 native tree species accounting for 57.50%， but only 171 trees. 3） In terms of area distribution， the average tree height and crown area in Yaohai District are the largest， the average DBH， Shannon-Wiener index and Simpson index in the first-ring city area are the highest， and the species evenness index in Government District is the highest. 4） In terms of site types， most significant trees are distributed in urban streets， residential areas and parks， and only 11.74% of them are distributed in government organizations， schools， public facilities， scenic spots and religious land.

Keywords： urban forest， significant tree， tree species diversity， spatial distribution， Hefei City

顯著樹是指城市中體量大、樹型優美、位置重要、種類珍稀，視覺上十分醒目、突出，備受公眾關注、喜愛，或具有較高歷史文化內涵和美學價值的樹木[1]。21世紀以來，城市在發展過程中對生態綠色的訴求不斷增加，樹木成為城市綠色生態的象征。世界諸多地區包括北美、歐洲、中國，其城市相關管理者和決策者在制定城市發展規劃時也逐漸重視城市綠化生態建設，實施了一系列大規模的綠化建設措施。然而城市對樹木來說并非是友好的環境，多數樹木在城市背景下不能充分發揮自身的生物學潛能[2-5]，其景觀、生態效益有待挖掘和提高。多數學者認為城市環境中珍稀或顯著樹木的保護和管理應當加強，以最大限度地發揮其景觀生態價值。有關城市樹木研究也涉及保護策略[6-8]、區系組成變化、生長機理[9-12]、古樹及珍稀樹木[13-16]等多個方面，但對樹木個體形成過程、歷史原因、樹種及生態因素的制約肌理，在城市不同地區、不同生境條件下樹木生長特點和預期效益的系統研究均較為缺乏。對顯著樹數量和質量的調查可直接衡量區域內其綠地生態和樹木總體狀況，其空間分布則從側面反映城市不同區域的生態水平，對其深入研究不僅能為城市園林樹種選擇、管理保護與評價提供重要依據，也將有利于維護城市地帶性植被風貌、提高城市綠地質量。本文在前期團隊對城市顯著樹概念提出、評價指標體系構建、合肥市一環主城區顯著樹認定的基礎上[1]，對研究范圍進行了擴展，進一步補充認定合肥瑤海區和政務區內的顯著樹，并對顯著樹樹種結構、多樣性和空間分布規律進行了分析，以期提高對城市樹木的保護管理和科學養護，進一步發掘城市樹木所具有的生長潛力。

1 研究區域概況

合肥市地處江淮丘陵，介于北緯31°38′～31°58′，東經117°11′～117°22′。境內主要地貌以丘陵崗地為主，屬亞熱帶季風性濕潤氣候，亞熱帶常綠闊葉林植被帶，四季相對分明。年均降水量約1 000 mm，年日照約2 000 h，年均氣溫15.7 ℃，年均無霜期228 d，平均相對濕度為77%。主要植被類型為常綠林與落葉林組成的針闊葉混交林。

本研究范圍涉及合肥市一環主城區、瑤海區、政務區，其中一環主城區為市一環路以內的區域，調查面積為16 km2;該區域綠地格局以建立在合肥老城的舊城墻基礎上，約137.6 hm2的城市環城公園為核心，具有良好的生態本底，生態環境穩定，自然化程度高。瑤海區則與一環主城區相鄰，位于其東部，面積64.4 km2，是工業主導的城市功能區，該區抽樣調查樣地為長淮、勝利路、三里街、銅陵路和明光路5個街道，調查區域面積共12.83 km2。政務區則位于主城區西南，調查面積為12.67km2，作為合肥政治經濟中心和商業文化中心，其綠化建設規模及指標居合肥市各區之首。研究區域顯著樹實地調查時間根據區域分布有所不同，一環主城區調查時間為2016年4月—2017年3月，瑤海區、政務區為2017年9月—2020年3月。

2 研究方法

2.1 顯著樹認定標準

依據團隊前期針對城市顯著樹構建的評價指標體系[1]，對研究區域內待評價城市樹木進行6個定性指標和12個定量指標的評價，其中6個定性指標為B1歷史見證（C1歷史見證、C2歷史標識、C3歷史文化）、B2社會文化（C4紀念意義、C5典故、C6鄉愁）;12個定量指標為B3樹齡及活力（C7樹齡、C8生長情況、C9病蟲害狀況）、B4體量（C10胸徑、C11樹高、C12冠幅）、B5樹種（C13珍稀度、C14種質資源情況）、B6立地位置（C15視覺貢獻、C16立地位置）、B7美學價值（C17樹形美、C18色彩美）。符合定性指標條件即可認定為顯著樹，定量指標則按照各項標準條件賦予分值1～5分，待評樹木定量指標綜合評分累計30分及以上，即可被認定為顯著樹。

2.2 顯著樹調查方法

參照研究團隊對顯著樹的定義，以實地調查為主，對研究區域公園、街道、居住區、機關學校等場所存在的樹木進行勘察觀測，初步篩選出3區范圍內潛在的可能作為顯著樹的樹木。結合樹木立地環境、樹木生長勢態，依照城市顯著樹定性、定量評價指標體系，對樹木的各類指標數值進行實測，記錄種名、高度、水平枝葉冠幅、立木直徑、樹齡、潛在文化價值屬性等數據，同時定位坐標，拍照記錄樹木生長狀況，建立城市潛在顯著樹樣本庫。

2.2.1 定性指標調查

定性指標調查是對城市樹木潛在文化價值的考量，以實地考察與文獻資料查閱為手段，結合居民評價，聯系樹木生長背景與立地環境，挖掘城市樹木所具有的歷史文化價值、城市印象和鄉愁情節。

2.2.2 定量指標調查

1） 樹種、樹齡、生長情況以及景觀美學價值調查。根據調查者所具有的專業知識識別樹種，對于不確定的樹種，采集其枝葉果樣本后對照書籍或問詢專家進行鑒定;樹齡調查主要采用訪談估測、文獻追蹤和實地勘測進行估算;生長情況以及景觀美學參照定量指標進行主觀打分。

2） 樹木胸徑、冠幅、樹高等體量指標調查。以樹干高于地面1.3 m處為測量點，利用皮尺測量樹干最大胸徑與最小胸徑值，再以平均值作為樹木的平均胸徑;同時用卷尺依照樹木生長態勢，測量樹木枝葉生長邊緣最長寬度與最短寬度，取平均值作為樹木的平均冠幅;利用布魯萊斯測高器，根據樹木立地環境選擇合適的間距測量樹高，同時以樹木周邊易觀測構筑物作為參照進行輔測。

2.3 相關指標計算方法

采用常用的物種多樣性分析方法對各區域顯著樹分布特征進行分析，計算豐富度指數（S）和Pielou均勻度指數（J），用于反映不同區域城市顯著樹物種上與分布程度上的差異;以Simpson指數（D）和Shannon-Wiener指數（H）作為綜合反映或分析各區域物種多樣性的指標;計算相對豐度（物種中樹木的數量/研究區域中樹木的總數）分析合肥顯著樹樹種特征。

3 結果與分析

3.1 城市顯著樹的評定、得分及分布

本次對瑤海區與政務區的顯著樹評定，初選確認提名的城市顯著樹共859株，參照評價指標體系認定的顯著樹有416株，結合學科團隊之前對一環主城區的112株顯著樹認定，對合肥一環主城區、瑤海、政務3區共確認顯著樹528株。在確認的顯著樹中，以定性指標認定23株，占比4.36%;定量指標認定505株，占比95.64%;按得分值分布，得分在30～35分的共421株，占比79.73%， 36～40分的共70株，占比13.26%，41～45分的僅14株，占比2.65%，顯著樹數量與得分值分布呈金字塔型逐級遞減（表1）。

區域分布上，一環主城區評定城市顯著樹112株（其中以定性指標認定21株），瑤海區347株（其中以定性指標認定2株），政務區69株。結合城區建設發展的歷史看，一環主城區與瑤海區開發建設年代較早，是合肥市典型的老城區，因而具有歷史見證、社會文化的顯著樹數量明顯高于政務區。在定量評定的顯著樹分布上，主城區位于合肥市中心地帶，更新發展迭代快，建筑人口相對密集，除古樹名木得到了一定的保護外，其他樹木還面臨更新改造、所處棲息地資源利用緊張的問題，導致樹木生長空間受到一定的限制，因此能達到預期生長量的顯著樹木在數量上遠少于瑤海區。

3.2 城市顯著樹樹種組成、相對豐度及結構特征

3.2.1 城市顯著樹樹種組成及相對豐度

3區認定顯著樹528株隸屬27科36屬40種，按照樹種相對豐度值排名前4的依次為二球懸鈴木（ Platanus acerifolia ）（26.52%）、香樟（ Cinnamomum camphora ）（14.02%）、銀杏（ Ginkgo biloba ）（5.68%）和雪松（ Cedrus deodara ）（5.49%）（圖1）。在早期合肥城市園林綠化建設中，為了滿足短時間形成良好景觀效果的要求，大量應用二球懸鈴木和香樟作為行道樹與休閑綠地中的遮蔭樹種。實踐也證明了二球懸鈴木和香樟相比其他樹種更具有長期忍受棲息地不利環境因素、耐污染且活力強的優勢。

不同城區中顯著樹樹種構成與相對豐度皆有差異。根據合肥城市的發展，主城區和瑤海區的樹木主要起源于20世紀50—60年代的道路綠化和70—80年代的植樹造林活動，而政務區樹木則多起源于2000年左右的城市園林綠化建設，從而導致在顯著樹樹種上有所差別。

3.2.2 年齡組成、生活型及鄉土性結構特征

3區評定的顯著樹年齡組成上超過半數在20～40年，樹齡達到100年以上的共有22株。主城區因歷史悠久，實際調查和頒令保護的古樹名木數量最多，因而顯著樹總體樹齡在3區中最高，樹齡分布也最為均勻。生活型上，合肥城市顯著樹中常綠樹種有10種、共149株，落葉樹種30種、共379株，常綠與落葉樹種比為1∶3，株數比約為2∶5。此外，常綠闊葉樹種有6種、共109株，常綠針葉樹種4種、共40株;落葉闊葉樹種有28種、共355株，占比超過2/3;落葉針葉樹種有2種、共24株。3區顯著樹生活型特征也是落葉樹種占比遠高于常綠樹種，闊葉樹種占比遠高于針葉樹種。鄉土性結構特征上，合肥城市顯著樹中鄉土樹種23種，占比超過一半，但株數僅有171株，占比不足1/3（32.39%）;區域上除政務區外，鄉土樹種占比均高于非鄉土樹種，但株數上除一環主城區外皆是非鄉土樹種占據絕對優勢（表2）。

3.3 城市顯著樹樹高、胸徑、冠幅面積、多樣性及立地位置特征

3.3.1 城市顯著樹樹高、胸徑、冠幅面積特征

經統計分析，合肥城市顯著樹平均樹高為12.68 m，平均胸徑0.44 m，冠幅總面積59 100.14 m2。區域分布上，瑤海區平均樹高最大，為12.84 m，基于顯著樹數量優勢，冠幅總面積最大，為36 278.31 m2;主城區顯著樹樹齡優勢明顯以至平均胸徑達到0.58 m，顯著高于其他區域;政務區則受發展時間影響，樹高、胸徑、冠幅均明顯低于其他2區。

3.3.2 區域顯著樹多樣性特征

通過多樣性指標計算分析可知，合肥市主城區城市發展歷史悠久、綠化建設起步早，其物種多樣性指數，即Shannon-Wiener和Simpson指數指標在3個城區中均為最高，分別為2.77和0.93;政務區是合肥市的政治、經濟、文化中心，屬于后期建設規劃區，在區域發展規劃上更具科學性和現代化氣息，其園林綠化建設過程中對植物尤其是喬木樹種的運用更注重樹木多樣性與全面性，就其Shannon-Wiener和Simpson指數指標值而言僅次于主城區，為2.54和0.92，而在物種均勻度指數指標上為0.90，高于主城區的0.88;瑤海區作為合肥市老工業區，Shannon-Wiener指數、Simpson指數和物種均勻度指數均為最低，分別為2.32，0.82和0.69（表3）。

3.3.3 城市顯著樹立地位置分布特征

從評定的顯著樹生長環境及位置來看，合肥城市道路、居住區、公園用地類型上顯著樹分布數量最多，分別有188株、187株、91株，3類用地類型中顯著樹占比高達88.26%;其他用地類型如機關團體、學校、公共設施用地、風景名勝、宗教用地中顯著樹數量僅占調查總比的11.74%。從各區域來看，3區顯著樹立地位置與各自城區發展、綠地結構布局密切相關：一環主城區綠地格局以環城公園為中心向外輻射，顯著樹分布數量最多的立地類型也是公園用地，其顯著樹數量占區域內顯著樹總數的63.39%，其次為居住區和學校用地，占比為11.61%和8.04%;瑤海區道路及居住區在城市發展建設中變動幅度較小，顯著樹保存的數量也主要集中在此類用地類型，道路用地中顯著樹數量47.26%，居住用地39.19%;政務區內居住、道路和公園用地類型中城市顯著樹分布數量最多，3種類型用地的顯著樹數量占區域內總數的91.30%（表4）。

4 結論

團隊前期研究區域僅限于合肥一環主城區，本文應用評價指標補充瑤海區5個街道和政務區全域的顯著樹認定，擴大研究范圍，并通過對比分析合肥各區域城市顯著樹樹種結構、多樣性及空間分布規律，以期在城市環境下為城市樹木營建更為有利的生長環境，激發城市樹木的生物學潛能，進而更有效地提高城市樹木的生態效益。本研究的主要結論如下：

1） 在城市顯著樹評定中，歷史見證、社會文化等定性指標評價的顯著樹僅23株，遠少于定量評價的505株。城市樹木的文化價值仍待進一步挖掘，城市綠化建設發展應注重城市樹木文化的保護和培養。

2） 城市顯著樹的數量分布與城區建設歷史和更新發展有著密切聯系，一環主城區與瑤海區明顯高于政務區，二球懸鈴木、香樟、銀杏、雪松等樹種具有明顯優勢;此外，顯著樹種多為落葉闊葉樹種，兼具常綠闊葉、針葉，落葉針葉樹種，符合區域地帶性植被特征;城市早期綠化建設選用的外來速生、適應性樹種經過生長發展，在城市顯著樹中的數量占比超過鄉土樹種，因而更具優勢。

3） 顯著樹立地類型分布盡管在各區域因規劃建設發展差異有所不同，但其分布主要集中在城市道路、居住區、公園3種用地類型上。今后可以對不同用地類型下顯著樹生長與其生物學特征之間的聯系進行研究，進而因地制宜地制定顯著樹保護政策。

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