河北省地區(qū)油松和側(cè)柏植物群落研究

江大勇 付曉燕 周 超 李微微

(1.張家口市林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，河北 張家口 075700； 2.河北小五臺(tái)山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理中心河北蔚縣，河北 張家口 075700； 3.河北省林業(yè)和草原科學(xué)研究院，石家莊 050500)

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化水平和城鎮(zhèn)化水平的不斷提高，城市的建成區(qū)面積和規(guī)模日益擴(kuò)大，城市人口日益增加，居民物質(zhì)文化水平逐步提高，人民群眾對(duì)生存環(huán)境的要求越來(lái)越高。在城市綠化工程建設(shè)中，植物種植是其基礎(chǔ)和核心[1]，一個(gè)城市要想建立一個(gè)穩(wěn)定的、優(yōu)化的、可持續(xù)發(fā)展的綠化系統(tǒng)，關(guān)鍵在于植物的選擇，在城市綠化栽培中，必須綜合城市的自然環(huán)境、植物的生活特性、植物的綠化功能要求等多方面因素，對(duì)綠化植物進(jìn)行科學(xué)合理的選擇，選擇合適的園林綠化植物配置，這樣才能在最大程度滿足樹木的生長(zhǎng)發(fā)育要求，最高效地發(fā)揮園林綠化樹種的效益[2-5]。

油松和側(cè)柏在河北的分布較為廣泛，該研究通過對(duì)河北省地區(qū)油松和側(cè)柏植物群落的鮮重、含水率、枯枝數(shù)量及冠部面積等進(jìn)行比較，以便于河北省在城市園林綠化時(shí)科學(xué)的選擇適合的樹種，使園林綠化樹種選擇具有科學(xué)性和可行性，減少盲目性，為城市綠化的可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

河北省環(huán)抱首都北京，位于113°27′～119°50′E，36°03′～42°40′N，地勢(shì)西北高、東南低，由西北向東南傾斜，東臨渤海北京周邊，西為太行山地，北為燕山山地，燕山以北為張北高原，其余為河北平原。地貌復(fù)雜多樣，高原、山地、丘陵、盆地、平原類型齊全。壩上高原占全省總面積的8.5%，平均海拔 1 200～1 500 m；燕山和太行山地占全省總面積的 48.1%，海拔多在 2 000 m以下；河北平原海拔多在50 m以下，占全省總面積的 43.4%。

河北屬溫帶季風(fēng)氣候—暖溫帶、半濕潤(rùn)—半干旱大陸性季風(fēng)氣候，全省年平均氣溫在4～13 ℃，年日照時(shí)數(shù) 2 400～3 100 h；年均降水量 300～800 mm；全省年平均降水量分布很不均勻，年變率也很大。燕山南麓和太行山東側(cè)迎風(fēng)坡，形成兩個(gè)多雨區(qū)，張北高原偏處內(nèi)陸，降水一般不足400 mm。春季降水少，春旱、夏澇對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)威脅較大。

河北的土壤類型主要有褐土、潮土、棕壤、栗鈣土等[6-7]，褐土主要分布在燕山、太行山脈低山丘陵和山麓平原；潮土集中分布在京廣線以東、京山線以南的沖積平原和濱海平原地區(qū)；棕壤主要分布在我省燕山和太行山海拔高度山線西南的沖積平原，分布著大面積潮土, 沖積平原；栗鈣土，廣泛分布于冀北高原。

油松適應(yīng)性強(qiáng)，根系發(fā)達(dá)，樹姿雄偉，枝葉繁茂，有良好的保持水土和美化環(huán)境的功能，側(cè)柏耐旱、抗鹽堿，在平地或懸崖峭壁上都能生長(zhǎng)，油松和側(cè)柏都是中國(guó)北方地區(qū)最主要的綠化樹種[8-9]。油松和側(cè)柏廣泛分布在河北省各個(gè)地區(qū)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，河北省城市園林綠化樹種共有 62科，其中柏科25個(gè)，松科19個(gè)[10]，但兩者又各有側(cè)重，油松更多的分布在河北省的冀北地區(qū)、冀東地區(qū)和冀中中性土壤地區(qū)；側(cè)柏更多的分布在河北省的冀中鹽堿土壤地區(qū)和冀南地區(qū)。

2 油松、側(cè)柏群落樣地調(diào)查

2020年8月，在對(duì)河北省油松和側(cè)柏植物群落全面調(diào)研的基礎(chǔ)上，采用典型森林生態(tài)學(xué)調(diào)查方法，分別選擇8塊油松標(biāo)準(zhǔn)地和8塊側(cè)柏標(biāo)準(zhǔn)地，每個(gè)樣地的海拔和經(jīng)緯度使用手持GPS測(cè)得，觀察每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣地內(nèi)的主要物種，記錄每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地GPS、海拔、坡向和坡位等基本信息，如表1所示。

表1 油松、側(cè)柏標(biāo)準(zhǔn)地基本信息

3 結(jié)果分析

3.1 油松、側(cè)柏植物鮮重分析

在每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地里選取油松、側(cè)柏植物群落標(biāo)準(zhǔn)木，把標(biāo)準(zhǔn)木砍倒，并砍掉樹枝、摘除樹葉，將樹干切開，通過觀察樹干橫切面，確定樹齡，現(xiàn)場(chǎng)稱量樹干鮮重和樹冠鮮重，然后將樹干、樹枝及樹葉等分布取樣后，帶回試驗(yàn)室，做進(jìn)一步分析，油松、側(cè)柏植物群落鮮重?cái)?shù)據(jù)見表2。

表2 油松、側(cè)柏植物群落鮮重?cái)?shù)據(jù)

根據(jù)公式(1)分別計(jì)算油松/側(cè)柏群落的平均每年鮮重的增長(zhǎng)量：

(1)

經(jīng)計(jì)算：油松平均每年的樹干鮮重的增長(zhǎng)量為0.48T，側(cè)柏平均每年的樹干鮮重的增長(zhǎng)量為0.62T，見圖1；油松平均每年的樹冠鮮重的增長(zhǎng)量為1.24T，側(cè)柏平均每年的樹干鮮重的增長(zhǎng)量為0.60T；油松平均每年的鮮重合計(jì)的增長(zhǎng)量為1.72T，側(cè)柏平均每年的樹干鮮重的增長(zhǎng)量為1.22T。側(cè)柏的樹干每年鮮重的增大量略大于油松；油松樹冠每年鮮重增長(zhǎng)量遠(yuǎn)高于側(cè)柏，是側(cè)柏的2倍多；油松每年總鮮重增長(zhǎng)量大于側(cè)柏，因此從群落的鮮重增長(zhǎng)量來(lái)看，油松更適合河北地區(qū)城市城鎮(zhèn)的綠化。

圖1 油松和側(cè)柏每年鮮重增長(zhǎng)量對(duì)比圖

3.2 油松、側(cè)柏植物群落冠部體積分析

用皮尺測(cè)量選定油松、側(cè)柏標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)木南北和東西方向?qū)挾鹊钠骄?，即冠幅南北和冠幅東西，記錄數(shù)據(jù)，同時(shí)計(jì)算冠幅面積，結(jié)果見表3。

表3 油松、側(cè)柏植物群落冠部體積數(shù)據(jù)

表3 油松、側(cè)柏植物群落枯枝數(shù)量

根據(jù)公式(2)分別計(jì)算油松、側(cè)柏群落的平均每年冠幅的增長(zhǎng)量：

(2)

經(jīng)計(jì)算，油松平均每年的冠幅面積的增長(zhǎng)量為0.17 m2，側(cè)柏平均每年的冠幅面積的增長(zhǎng)量為0.14 m2，見圖2。

圖2 油松和側(cè)柏每年冠部面積增長(zhǎng)量對(duì)比圖

由上可知，油松植物群落冠部面積增長(zhǎng)量大于側(cè)柏生物群落，這與油松植物群落樹冠鮮重增長(zhǎng)量大于側(cè)柏植物群落的數(shù)據(jù)吻合，從冠部面積增長(zhǎng)量來(lái)看，油松更適合河北地區(qū)城市、城鎮(zhèn)綠化。

3.3 油松、側(cè)柏植物群落枯枝數(shù)量分析

收集在每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地里選取油松、側(cè)柏植物群落標(biāo)準(zhǔn)木的枯枝，帶回試驗(yàn)室稱重進(jìn)行分析。

由上可知，油松、側(cè)柏植物群落死枝情況都較少，本次試驗(yàn)中，油松植物群落死枝數(shù)量略大于側(cè)柏植物群落，側(cè)柏植物的枯枝量更少，更美觀，僅從美觀性上來(lái)看，側(cè)柏更適合河北地區(qū)城市、城鎮(zhèn)的綠化。

3.4 油松、側(cè)柏植物群落各部位相對(duì)含水率分析

含水率的測(cè)定方法如下，首先測(cè)定取回的樣品的鮮重，然后將樣品放入65℃烘箱內(nèi)烘干，烘干12小時(shí)后，測(cè)量最后的干重，然后按公式(3)計(jì)算得出樣品的相對(duì)含水率。

(3)

計(jì)算結(jié)果如表4所示。

表4 油松/側(cè)柏植物群落各部位相對(duì)含水率

經(jīng)計(jì)算：油松樹葉平均含水率為61%，側(cè)柏樹葉平均含水率為58%；油樹枝平均含水率為51%，側(cè)柏樹枝平均含水率為47%；油松木材平均含水率為64%，側(cè)柏木材平均含水率為51%；油松樹皮平均含水率為61%，側(cè)柏樹皮平均含水率為53%，油松各部位含水率均大于側(cè)柏，從含水率來(lái)看，油松更適合河北地區(qū)城市/城鎮(zhèn)綠化，見圖3。

圖3 油松/側(cè)柏植物群落各部位相對(duì)含水率對(duì)比圖

4 結(jié)論與討論

該文通過對(duì)河北省地區(qū)油松和側(cè)柏植物群落的比較得出以下結(jié)論：

(1)油松平均每年的樹干鮮重的增長(zhǎng)量為0.48T，側(cè)柏平均每年的樹干鮮重的增長(zhǎng)量為0.62T；油松平均每年的樹冠鮮重的增長(zhǎng)量為1.24T，側(cè)柏平均每年的樹干鮮重的增長(zhǎng)量為0.60T；油松平均每年的鮮重合計(jì)的增長(zhǎng)量為1.72T，側(cè)柏平均每年的樹干鮮重的增長(zhǎng)量為1.22T。側(cè)柏的樹干每年鮮重的增大量略大于油松；油松樹冠每年鮮重增長(zhǎng)量遠(yuǎn)高于側(cè)柏，是側(cè)柏的2倍多；油松每年總鮮重增長(zhǎng)量大于側(cè)柏。

(2)油松平均每年的冠幅面積的增長(zhǎng)量為0.17 m2，側(cè)柏平均每年的冠幅面積的增長(zhǎng)量為0.14 m2，油松每年冠部面積增長(zhǎng)量高于側(cè)柏。

(3)油松植物群落死枝數(shù)量略大于側(cè)柏植物群落，側(cè)柏植物的枯枝量更少，更美觀。

(4)油松樹葉平均含水率為61%，側(cè)柏樹葉平均含水率為58%；油樹枝平均含水率為51%，側(cè)柏樹枝平均含水率為47%；油松木材平均含水率為64%，側(cè)柏木材平均含水率為51%；油松樹皮平均含水率為61%，側(cè)柏樹皮平均含水率為53%，油松各部位含水率均大于側(cè)柏。

綜上所述，油松植物群落更適合河北省地區(qū)城鎮(zhèn)城市綠化。樹種選擇、植物配置是影響園林綠化質(zhì)量和效果的重要方面，科學(xué)的樹種選擇，合理的植物配置，因地制宜、適地適樹栽植能極大提高城市園林綠化的品質(zhì)效果和美學(xué)價(jià)值，同時(shí)又能降低工本,節(jié)約開支。在城市園林綠化工程中,植物配置是重點(diǎn)部分,科學(xué)合理的植物配置是確保園林綠化工程效用發(fā)揮的必要手段，在植物配置中，不僅要考慮植物群落本身，還綜合考慮城市/城鎮(zhèn)中的地方特色、建筑、風(fēng)景及生態(tài)等多方面因素，從而對(duì)園林綠化樹種進(jìn)行科學(xué)合理的選擇。