长三角地区城市人工林主要乔木树种运用研究

来源:用户上传      作者:张龙 格日乐图 严靖 王灵玲 史久西

　　关键词：长三角地区;城市人工林;乔木;地理成分;树种运用
　　0引言
　　城市人工林是城市森林的主要组成部分，是典型的人工生态系统，是城市建设的重要内容.随着中国城市化进程的不断加快，人类对城市人居环境的改善有了更高的要求，特别是在长三角地区城市人工林建设的规模、面积、质量、投资等都走在全国前列.城市森林的重要性也得到普遍的认识，但在建设过程中仍存在诸多的问题，如外来树种与乡土树种的选择[1]、群落结构不稳定、物种单一、同质化严重、地域特色丧失等[2-3].城市人工林群落建设是否科学合理，关系到整个城市森林建设的成败，直接影响在城市特定环境下的景观效果、生态效益、美学价值.
　　目前，国内外对城市人工林从行政区域森林群落或单个城市绿地的角度研究较多，如对上海市[4]、广州市[5]、南京市[6]、扬州市[7]、杭州市[8]、济南市[9]等城市森林群落的研究;主要从群落结构[10]、园林植物多样性[11]、人工林天然更新组成结构与年龄结构[12]、径级和高度级结构分布[13]、冠层导度季节变化[14]、人均绿地面积[15]、绿地服务半径[16]等多方面分析城市森林的构成及效益.但缺乏从较大尺度上对城市人工林主要乔木树种的运用进行调查分析的研究，而区域协同发展的背景下较大尺度跨区域的研究分析，对于探寻其规律、分析其成因并对树种的合理有效运用具有重要的指导意义.针对长三角城市群人均公园绿地面积时空分异演变，从1996―2016年的演变特征及其驱动力分析的方法及结论[17]，长三角地区不同纬度带城市森林群落结构关于物种组成、树种比例、物种多样性等研究结论[18]，对本文的研究具有很好的借鉴意义.因此，本研究以长三角地区为研究区域，通过对城市人工林主要乔木的物种组成、分布、径级、盖度、生长情况等相关因子和成因的分析，科学地认识长三角地区近年来城市人工林的建设成效，以及在城市生态系统中的构成特点、变化趋势及不足之处，进而为森林城市建设与城市人居环境的改善提供科学依据.
　　1研究地区与研究方法
　　1.1 研究区概况
　　长三角地区位于我国东部沿海和长江流域区域，根据国务院2010年批准的《长江三角洲地区区域规划》，长三角地区包括江苏省、浙江省和上海市（今含安徽省，本研究不含），经纬度范围为112°15′E～122°50′E，27°10′N～35°07′N，总面积为21.07万km2[19].长三角地区处于北亚热带南缘，受亚热带和海洋性季风气候影响明显，气候温和湿润、四季分明、光照充足、降水充沛、热量丰富，近海城市气温略高于同维度带的其他城市.长三角地区是以上海为中心的第一大经济区，拥有面向国际、连接南北、带动中西部密集的立体交通网络和现代口岸群，其经济腹地广阔，城市发展现代化程度高.长三角地区自然分布的植被主要有温带落叶阔叶林、亚热带常绿落叶阔叶混交林和亚热带常绿阔叶林3种类型，北部区域大多为温带落叶阔叶林，南部区域常绿阔叶林占据绝对优势;而城市人工林建设规模大、质量高，相应人工干预程度高，引种驯化或外来物种的种类及数量较多.
　　1.2 调查区域选取
　　采用典型取样和随机取样相结合的方法，兼顾长三角南北纬度差异、东西经度差异、城市格局、建设规模及程度、人工干预60%以上、典型地形地貌区域等因素，以区县为单位随机确定不重复13个取样城市，通过文献查询及走访调查，确定每个城市中典型的调查点，具体包括城市公园绿地（片状）、道路绿地和滨水绿地等3种类型，总计76处调查点，调查时间为2015―2016年.每个城市包括的调查点见表1.
　　1.3 取样方法
　　每一个调查点采取机械取样和典型取样相结合的方法进行群落学调查[20]及建设、生长等情况综合评估.以调查点为基本单位，综合选择具有代表性的城市人工林（片林），设置15个样地，样地大小20m×20m;综合选取穿过建成区的主要道路、具有代表性的河流或湖泊（带状），设置15个样地，样地大小10m×40m（道路取样原则：纵横各一条，间隔500m机械取样，同时于与该条主道相交的每一横向路段分别抽取各1个样地;滨水带取样原则：沿河、沿湖间隔500m机械取样，同时抽取与该河湖相交的所有水系样地各1个）;最终确定长三角地区城市人工林样地449个.对所选区域进行样地调查：记录乔木树种的种类、数量、高度（m）、胸径大小（cm）、枝下高（m）、冠幅（cm），同时记录样地概况，包括坡度、坡向、海拔、经纬度、环境特征（周界、下垫面等）.
　　1.4 数据处理
　　按照吴征镒等[21]的科、属分布区类型划分标准，对长三角地区城市人工林的植物地理成分进行分析.本文主要研究对城市人工林的林相和基本结构起着重要作用的乔木层和亚乔木层（树高≥2m）的组成及其结构特征.
　　2结果与分析
　　2.1 长三角地区城市人工林主要乔木的树种组成及地理成分
　　本次样地调查共记录到城市人工林乔木树种植物54科115属157种.群落中种类的组成，从属种组成结构来看（表2）：蔷薇科位居第一，有12属20种;木兰科、桑科、松科位于前4位，共有11属23种;禾本科、杉科、榆科、木樨科、壳斗科等位于前28位，含2～5属的共有70属92种;这构成了长三角地区城市人工林主要乔木树种，在一定程度上反映了长三角城市人工林群落的性质和不同群落类型的基本特征.从科组成（按所含属数）来看（表3）：含2～5属的有27科77属105种，占总科数的50.0%，总属数的66.96%，总种数的66.88%;含1属的有26科26属32种，占总科数的48.15%，总属数的22.61%，总种数的20.38%;在一定程度上表现出了城市人工林主要乔木的多样性.
　　根据科属的分布特征，长三角地^城市人工林的115属157种乔木植物隶属于13种分布型（表4）.分析显示，除了没有涉及热带亚洲至热带非洲、中亚分布类型外，其他分布类型均有出现，说明长三角地区的植物区系地理成分复杂.其中，北温带、东亚及泛热带分布居多，分别为30属、14属和12属，占总属数的26.09%、12.17%和10.43%，表明长三角地区城市人工林植物区系与北温带、东亚和泛热带植物区系的联系最为密切.其次为东亚―北美间断分布（9属）和热带亚洲至热带大洋洲分布（9属），这与长三角地区所处地理区域及沿海分布有直接联系，此外还有一定的中国特有分布类型（8属）.统计可知，热带地理成分42属，占总属数的36.52%，温带地理成分73属，占总属数63.48%.这表明，从长三角地区城市人工林乔木植物从属的分布情况来看，温带成分占主要地位，热带成分也占有一定的比重，其城市人工林所运用的主要乔木树种具有明显的南北过渡的现象.

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