趙 慶,許東先,楊 清,陳星澄,潘秋霞,唐洪輝
(廣東省林業(yè)科學(xué)研究院 廣東省森林培育與保護(hù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東 廣州 510520)
隨著人們對(duì)城市自然生態(tài)功能要求的提高,單純的園林景觀已無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代城市生活的需要,建立大尺度的城市森林、增強(qiáng)城市綠地生態(tài)功能逐漸成為眾人追求的目標(biāo)。風(fēng)景游憩林是城市森林的一種類(lèi)型,是“風(fēng)景林”和“游憩林”的綜合體,是同時(shí)具有觀賞和游憩功能的森林,分布在自然保護(hù)地和城市綠地等地區(qū),是可以為人們提供觀賞性和綜合游憩功能的森林群落[1-3]。已有大量學(xué)者以森林群落為研究對(duì)象,研究其物種組成、多樣性、結(jié)構(gòu)配置、種間關(guān)系等規(guī)律,從而反映城市森林群落在發(fā)育過(guò)程中的演替發(fā)展[4-6],他們認(rèn)為森林群落的徑級(jí)結(jié)構(gòu)和高度級(jí)結(jié)構(gòu)是最基本的林分結(jié)構(gòu),能綜合反映樹(shù)木生長(zhǎng)與環(huán)境的關(guān)系,是用于預(yù)測(cè)林分結(jié)構(gòu)發(fā)展的重要指標(biāo)[7-8]。然而,以上研究關(guān)注的熱點(diǎn)大多在城市建成區(qū)外大面積連續(xù)分布的天然次生林或人工林[9-12],對(duì)城市建成區(qū)范圍的風(fēng)景游憩林群落研究較少。本研究擬通過(guò)對(duì)廣州市發(fā)展公園、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)校園和火爐山森林公園的風(fēng)景游憩林群落徑級(jí)和高度級(jí)結(jié)構(gòu)分布格局的研究,揭示城市建成區(qū)內(nèi)風(fēng)景游憩林群落結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀以及存在的問(wèn)題,為廣州市城市風(fēng)景游憩林群落結(jié)構(gòu)調(diào)整和配置優(yōu)化提供理論依據(jù)。
廣州市地處廣東省中南部(22°26′~22°56′N(xiāo),112°57~114°03′E),珠江三角洲北緣,總面積為7 434 km2,是廣東省省會(huì)、國(guó)家中心城市。廣州市屬南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候,雨熱充沛,干濕分明,年均氣溫為22.0 ℃,年均降水量 1 300~2 300 mm。
試驗(yàn)研究的風(fēng)景游憩林樣地均位于天河區(qū),為人工營(yíng)建的常綠闊葉森林群落。其中廣州發(fā)展公園風(fēng)景游憩林樣地(23°11′N(xiāo),113°30′E)位于城市 核心區(qū);華南農(nóng)業(yè)大學(xué)風(fēng)景游憩林樣地(23°16′N(xiāo),113°35′E)位于城市次核心區(qū);火爐山風(fēng)景游憩林群落樣地(23°19′N(xiāo),113°39′E)位于城市近郊區(qū)。
采用森林群落生態(tài)學(xué)研究方法,每個(gè)樣地中樣方數(shù)量的選取方法參照周紅敏等人的研究成果[13], 以900 m2樣方為單元分別在廣州發(fā)展公園風(fēng)景游憩林群落樣地設(shè)置調(diào)查樣方15個(gè),華南農(nóng)業(yè)大學(xué)風(fēng)景游憩林群落樣地設(shè)置調(diào)查樣方25個(gè),火爐山森林公園風(fēng)景游憩林群落樣地設(shè)置調(diào)查樣方20個(gè)。所有樣方的植被調(diào)查包括每木檢尺記錄胸徑DBH ≥5.0 cm 的樹(shù)種名稱(chēng)、胸徑、樹(shù)高、冠幅、活枝下高、健康狀況等指標(biāo)。
廣州發(fā)展公園15個(gè)樣方共有樹(shù)種34 種,隸屬于14 科26 屬,樹(shù)木平均胸徑為33.3 cm,平均密度為141 株/hm2,其中優(yōu)勢(shì)樹(shù)種為小葉榕、非洲楝、火焰木等;華南農(nóng)業(yè)大學(xué)校園25個(gè)樣方共有樹(shù)種54 種,隸屬于28 科45 屬,樹(shù)木平均胸徑為21.5 cm,平均密度為220 株/hm2,其中優(yōu)勢(shì)樹(shù)種為四季桂、陰香、麻楝等;火爐山森林公園20個(gè)樣方共有樹(shù)種56 種,隸屬于27 科44 屬,樹(shù)木平均胸徑為14.7 cm,平均密度為298 株/hm2,其中優(yōu)勢(shì)樹(shù)種為紅花羊蹄甲、鳳凰木、美麗異木棉等。
根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)原理,風(fēng)景游憩林徑級(jí)和高度級(jí)均采用按上限排外法劃分[14]。5 cm ≤DBH < 7 cm,為 第1 徑 級(jí),7 cm ≤DBH <9 cm 為 第2徑級(jí),每2cm 為1個(gè)遞增單位,以此類(lèi)推,當(dāng)DBH ≥40 cm 時(shí),每5 cm 為1個(gè)遞增單位(除410 cm ≤DBH <45 cm 外);當(dāng)DBH ≥50 cm 時(shí),50 cm ≤DBH <60 cm 為1個(gè)徑級(jí),60 cm ≤ DBH <80 cm 為1個(gè) 徑 級(jí),80 cm ≤DBH < 100 cm 為1個(gè)徑級(jí),DBH ≥100 cm 為1個(gè)徑級(jí)。高度級(jí)的劃分方法與徑級(jí)劃分類(lèi)似,3 m ≤H < 5 m 為第1 高度級(jí),5m ≤H <7 m 為第2 高度級(jí),每2m 為1個(gè)遞增單位,以此類(lèi)推,當(dāng)H ≥11 m 時(shí),每3 m 為1個(gè)遞增單位;當(dāng)H ≥20 m 時(shí),每4 m為1個(gè)遞增單位。
2.3.1 徑級(jí)比重和優(yōu)勢(shì)度
將同一徑級(jí)的所有樹(shù)木視為同一物種,統(tǒng)計(jì)每個(gè)徑級(jí)的樹(shù)木數(shù)量,歸一化處理后,得到每個(gè)徑級(jí)所占比重;通過(guò)分析每個(gè)徑級(jí)重要值的方法得出各樣地風(fēng)景游憩林群落徑級(jí)的優(yōu)勢(shì)度。徑級(jí)優(yōu)勢(shì)度計(jì)算方法參照種群重要值計(jì)算方法[15],具體公式如下:
2.3.2 樹(shù)高H 和胸徑DBH
植株的胸徑的增大表征著年齡的增長(zhǎng)。樹(shù)高和胸徑的關(guān)系可以反映隨著年齡的增長(zhǎng),喬木樹(shù)高的變化情況,以及人為干預(yù)對(duì)森林群落發(fā)展的影響。本研究利用線性函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、二項(xiàng)式函數(shù)、冪函數(shù)和指數(shù)函數(shù)等5 種模型對(duì)樣地的風(fēng)景游憩林的胸徑—樹(shù)高生長(zhǎng)曲線進(jìn)行擬合,確定最佳擬合曲線,探討不同生態(tài)位風(fēng)景游憩林的形成和生長(zhǎng)規(guī)律。
2.3.3 高度級(jí)比重和頻度
將同一高度級(jí)的所有樹(shù)木視為同一物種,統(tǒng)計(jì)每個(gè)高度級(jí)的樹(shù)木數(shù)量,歸一化處理后,得到每個(gè)高度級(jí)所占比重;通過(guò)計(jì)算同一高度級(jí)的樹(shù)木在全部樣方中出現(xiàn)頻率的方法得出各樣地風(fēng)景游憩林群落不同高度樹(shù)木的分布情況。高度級(jí)指標(biāo)的計(jì)算方法參照徑級(jí)指標(biāo),具體公示如下:
2.3.4 高度級(jí)分布均勻度
聚集和均勻是風(fēng)景游憩林分布的主要格局[16]。同一樣地中,當(dāng)各高度級(jí)的個(gè)體數(shù)相近時(shí),相對(duì)高度級(jí)頻度在一定程度上可反映各高度級(jí)在樣地中的分布情況;然而,當(dāng)各高度級(jí)的個(gè)體數(shù)存在較大差異時(shí),相對(duì)高度級(jí)頻度指標(biāo)將無(wú)法準(zhǔn)確判斷各高度級(jí)的分布情況。因此,本研究嘗試提出高度級(jí)分布均勻度指標(biāo)來(lái)判斷風(fēng)景游憩林群落高度級(jí)分布情況。
高度級(jí)分布均勻度指標(biāo)值在[0,0.8]范圍時(shí),判定風(fēng)景游憩林中該高度級(jí)的樹(shù)木分布較為分散;當(dāng)高度級(jí)分布均勻度指標(biāo)值在(0.8,1.2]范圍時(shí),判定風(fēng)景游憩林中該高度級(jí)的樹(shù)木分布較為均衡;當(dāng)高度級(jí)分布均勻度指標(biāo)值在(1.2,+∞)范圍時(shí),判定風(fēng)景游憩林中該高度級(jí)的樹(shù)木分布較為集中。
廣州發(fā)展公園樣地風(fēng)景游憩林的徑級(jí)呈現(xiàn)不規(guī)則的“前小后大”分布格局(圖1),群落構(gòu)成以大、中徑級(jí)喬木為主,平均密度為141 株/hm2。根據(jù)調(diào)查,5~19 cm 的徑級(jí)范圍個(gè)體百分比較低,而在21~33 cm 和45~80 cm 的徑級(jí)范圍內(nèi)的個(gè)體百分比偏高,大(DBH ≥35 cm)、中(15 ≤DBH <35 cm)、?。? cm ≤DBH < 15 cm)徑級(jí)喬木數(shù)量占比分別為33.5%,65.4%和1.1%,大徑級(jí)喬木樹(shù)種的主要有小葉榕(22.0%)、非洲楝(13.6%)、菠蘿蜜(10.2%)、南洋楹(10.2%)等,中徑級(jí)喬木樹(shù)種主要有大花紫薇(13.3%)、火焰木(11.7%)、雞冠刺桐(8.3%)、木棉(10.0%)、洋蒲桃(9.2%)等,小徑級(jí)喬木樹(shù)種為四季桂(36.4%)、黃金香柳(18.2%)。
圖1 廣州發(fā)展公園風(fēng)景游憩林徑級(jí)分布Fig.1 Diameter classes of the landscape-recreational forests in Guangzhou development park
根據(jù)相對(duì)優(yōu)勢(shì)度進(jìn)一步分析表明該公園風(fēng)景游憩林群落的構(gòu)建以大、中徑級(jí)喬木占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),小徑級(jí)喬木相對(duì)優(yōu)勢(shì)度過(guò)低,導(dǎo)致大、中徑級(jí)的喬木數(shù)量不能得到持續(xù)的補(bǔ)充,群落后期發(fā)展?jié)摿Σ蛔?,群落發(fā)展逐漸呈衰退趨勢(shì)。
華南農(nóng)業(yè)大學(xué)樣地風(fēng)景游憩林的徑級(jí)結(jié)構(gòu)為微雙峰分布,呈現(xiàn)“兩頭高,中間低”格局,峰值在5~15 cm 的范圍內(nèi)(圖2)。群落構(gòu)成以中、小徑級(jí)喬木為主,平均密度為220 株/hm2。根據(jù)調(diào)查,15~50 cm 的徑級(jí)范圍內(nèi)個(gè)體百分比較低,而在5~15 cm 的徑級(jí)范圍內(nèi)的個(gè)體百分比較高,大(DBH ≥35 cm)、中(15 ≤DBH < 35 cm)、?。? cm ≤DBH <15 cm)徑級(jí)喬木數(shù)量占比分別為18.9%,29.3%和51.9%,大徑級(jí)喬木樹(shù)種的主要有臺(tái)灣相思(12.1%)、麻楝(8.8%)、白蘭(7.7%)等,中徑級(jí)喬木樹(shù)種主要有宮粉羊蹄甲(11.3%)、麻楝(9.2%)、香樟(9.2%)、陰香(9.2%)等,小徑級(jí)喬木樹(shù)種主要為四季桂(44.4%)、陰香(15.2%)、宮粉羊蹄甲(7.6%)等。
圖2 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)風(fēng)景游憩林徑級(jí)分布Fig.2 Diameter classes of the landscape-recreational forests in South China Agricultural University
根據(jù)相對(duì)優(yōu)勢(shì)度進(jìn)一步分析表明華南農(nóng)業(yè)大學(xué)樣地風(fēng)景游憩林群落的構(gòu)建中,小徑級(jí)喬木相對(duì)優(yōu)勢(shì)明顯,中徑級(jí)喬木相對(duì)優(yōu)勢(shì)度低。群落處于兩級(jí)分化期,小徑級(jí)喬木逐漸成長(zhǎng),然而部分大徑級(jí)樹(shù)種開(kāi)始衰退,未來(lái)森林景觀表現(xiàn)不穩(wěn)定,中小徑級(jí)喬木的更新能力將決定群落的未來(lái)發(fā)展。
火爐山樣地風(fēng)景游憩林的徑級(jí)結(jié)構(gòu)明顯單峰的分布,個(gè)體百分比隨著徑級(jí)的增加呈現(xiàn)顯著的先上升后下降趨勢(shì),呈現(xiàn)“正偏態(tài)”格局,峰值在9~15 cm 范圍內(nèi)。群落構(gòu)成以中、小徑級(jí)喬木為主,平均密度為298 株/hm2。根據(jù)調(diào)查,徑級(jí)≥ 29 cm個(gè)體百分比較低,而在7~19 cm 的徑級(jí)范圍內(nèi)的個(gè)體百分比偏高,大(DBH ≥35 cm)、中(15 ≤DBH <35 cm)、?。? cm ≤DBH <15 cm)徑級(jí)喬木數(shù)量占比分別為2.0%,40.2%和57.8%,大徑級(jí)喬木樹(shù)種的主要有鳳凰木(33.3%)、高山榕(20.0%)等,中徑級(jí)喬木樹(shù)種主要有鳳凰木(20.9%)、尾葉桉(16.0%)、美麗異木棉(12.6%)等,小徑級(jí)喬木樹(shù)種主要為宮粉紫荊(23.8%)、銀葉金合歡(14.5%)、美麗異木棉(10.6%)等。
根據(jù)相對(duì)優(yōu)勢(shì)度進(jìn)一步分析表明該公園風(fēng)景游憩林群落的構(gòu)建以中、小徑級(jí)喬木占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),大徑級(jí)喬木相對(duì)優(yōu)勢(shì)度過(guò)低,且樹(shù)種較少,群落處于為快速成長(zhǎng)期,未來(lái)森林景觀表現(xiàn)不穩(wěn)定,中、小徑級(jí)喬木的更新能力將決定群落的未來(lái)發(fā)展。
廣州發(fā)展公園樣地的風(fēng)景游憩林群落樹(shù)木平均密度為141 株/hm2,樹(shù)高分布在3.5~19 m 的范圍。喬木胸徑在20~40 cm、樹(shù)高在6~15 m范圍內(nèi)的占所有喬木總數(shù)的74.8%。處于森林群落頂層的樹(shù)種胸徑主要分布在20~45 cm 范圍內(nèi),其主要樹(shù)種為小葉榕、南洋楹、火焰木、非洲楝等速生樹(shù)種。風(fēng)景游憩林群落的樹(shù)高-胸徑之間最佳擬合函數(shù)為二項(xiàng)式函數(shù),隨著胸徑增大,樹(shù)高隨之先增高后下降,出現(xiàn)衰退現(xiàn)象(圖4)。
華南農(nóng)業(yè)大學(xué)樣地的風(fēng)景游憩林群落樹(shù)木平均密度為220 株/hm2,樹(shù)高分布在3~19 m 之間,胸徑小于40 cm、樹(shù)高小于14 m 范圍的喬木占所有喬木總數(shù)的63.0%。處于森林群落頂層的樹(shù)種胸徑主要分布在20~60 cm 范圍內(nèi),主要樹(shù)種為檸檬桉、臺(tái)灣相思、大王椰子等速生樹(shù)種。群落樹(shù)高與胸徑之間最佳擬合函數(shù)為對(duì)數(shù)函數(shù),隨著喬木胸徑增大,樹(shù)高首先出現(xiàn)急速上升,然后逐漸緩慢上升(圖5)。
圖3 火爐山風(fēng)景游憩林徑級(jí)分布Fig.3 Diameter classes of the landscape-recreational forests in the Huolu mountain forest park
圖4 廣州發(fā)展公園風(fēng)景游憩林樹(shù)高和胸徑關(guān)系Fig.4 Height and diameter relationship of the landscape- recreational forests in Guangzhou development park
圖5 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)風(fēng)景游憩林樹(shù)高和胸徑關(guān)系Fig.5 Height and diameter relationship of the landscape- recreational forests in South China Agricultural University
火爐山樣地的風(fēng)景游憩林群落樹(shù)木平均密度為298 株/hm2,樹(shù)種高度分布在3~27 m 之間,喬木胸徑小于30 cm、樹(shù)高小于10 m 范圍內(nèi)的占所有喬木總數(shù)的84.1%。由圖6 可知,在樹(shù)種胸徑20~30 cm 的分布區(qū)內(nèi)出現(xiàn)了樹(shù)高異常值,這主要是由于該樣地內(nèi)有尾葉桉這一特殊的速生樹(shù)種。除了尾葉桉外,處于森林群落頂層的樹(shù)種胸徑主要分布在20~30 cm 范圍內(nèi),主要樹(shù)種為非洲楝、鳳凰木、美麗異木棉、格木等。群落樹(shù)高與胸徑之間最佳擬合函數(shù)為冪函數(shù),隨著喬木胸徑增大,樹(shù)高出現(xiàn)緩慢上升。
圖6 火爐山風(fēng)景游憩林樹(shù)高和胸徑關(guān)系Fig.6 Height and diameter relationship of the landscape- recreational forests in Huolu mountain forest park
廣州發(fā)展公園樣地的風(fēng)景游憩林群落高度級(jí)可分為7個(gè)層級(jí)(圖7),在11~14 m 高度級(jí)范圍內(nèi)的比重和相對(duì)頻率均最大,分別為33.5%和20.9%,在17~20 m 高度級(jí)范圍內(nèi)的比重和相對(duì)頻率均最小,分別為2.9%和4.5%。根據(jù)高度級(jí)分布均勻度指標(biāo)分析,在11~14 m 和14~17 m高度級(jí)范圍的樹(shù)木分布均勻度大于1.2,表明該高度級(jí)樹(shù)木在所在樣方內(nèi)分布較為集中,在5~7 m 和9~11 m 高度級(jí)范圍的樹(shù)木分布均勻度在0.8~1.2 之間,表明該高度級(jí)的樹(shù)木在所在樣方內(nèi)分布較為均勻,而其余高度級(jí)的樹(shù)木分布均勻度小于0.8,表明該高度級(jí)的樹(shù)木在所在樣方內(nèi)分布較為分散。
華南農(nóng)業(yè)大學(xué)樣地的風(fēng)景游憩林群落高度級(jí)可分為7個(gè)層級(jí)(圖8),在3~5 m 高度級(jí)范圍內(nèi)的比重最大為21.4%,在14~17 m 高度級(jí)范圍內(nèi)的相對(duì)頻度最大為19.5%,在17~20 m 高度級(jí)范圍內(nèi)的比重和相對(duì)頻率均最小,分別為1.7%和4.2%。根據(jù)分布均勻度指標(biāo)分析,在3~5 m 高度級(jí)范圍的樹(shù)木分布均勻度大于1.2,表明該高度級(jí)樹(shù)木在所在樣方內(nèi)分布較為集中,在5~7 m 和7~9 m 高度級(jí)范圍的樹(shù)木分布均勻度在0.8~1.2 之間,表明該高度級(jí)的樹(shù)木在所在樣方內(nèi)分布較為均勻,而其余高度級(jí)的樹(shù)木分布均勻度小于0.8,表明該高度級(jí)的樹(shù)木在所在樣方內(nèi)分布較為分散。
圖7 廣州發(fā)展公園風(fēng)景游憩林高度級(jí)分布Fig.7 Height classes of the landscape-recreational forests in Guangzhou development park
圖8 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)風(fēng)景游憩林徑級(jí)分布Fig.8 Height classes of the landscape-recreational forests in South China Agricultural University
火爐山樣地的風(fēng)景游憩林群落高度級(jí)可分為7個(gè)層級(jí)(圖9),在5~7 m 高度級(jí)范圍內(nèi)的比重和相對(duì)頻度均為最大,分別為40.2%和28.2%,在24~28 m高度級(jí)范圍內(nèi)的比重和相對(duì)頻率均最小,分別為1.9%和2.7%。根據(jù)分布均勻度指標(biāo)分析,在5~7 m 和20~24 m 高度級(jí)范圍的樹(shù)木分布均勻度大于1.2,表明該高度級(jí)樹(shù)木在所在樣方內(nèi)分布較為集中,在3~5 m 和7~9 m 高度級(jí)范圍的樹(shù)木分布均勻度在0.8~1.2 之間,表明該高度級(jí)的樹(shù)木在所在樣方內(nèi)分布較為均勻,而其余高度級(jí)的樹(shù)木分布均勻度小于0.8,表明該高度級(jí)的樹(shù)木在所在樣方內(nèi)分布較為分散。
圖9 火爐山風(fēng)景游憩林徑級(jí)分布Fig.9 Height classes of the landscape-recreational forests in the Huolu mountain forest park
眾多研究表明,森林群落樹(shù)種的徑級(jí)分布決定群落狀態(tài),當(dāng)徑級(jí)分布呈倒“J”型時(shí),徑級(jí)主要分布在較低級(jí)別,森林群落更新旺盛,其在水平方向上具有較大的發(fā)展?jié)摿?,隨著林齡的增長(zhǎng),大徑級(jí)的樹(shù)木會(huì)越來(lái)越多,最終趨近于頂級(jí)群落狀態(tài);當(dāng)徑級(jí)結(jié)構(gòu)分布呈現(xiàn)“兩頭少,中間多”的正態(tài)分布時(shí),表明此時(shí)的森林群落相對(duì)穩(wěn)定;當(dāng)徑級(jí)結(jié)構(gòu)分布明顯“前小后大”的負(fù)偏態(tài)分布時(shí),表明此時(shí)的森林群落已呈現(xiàn)衰退趨勢(shì)[17-20]。翟石磊等曾對(duì)廣州市內(nèi)帽峰山、白云山和天河公園森林群落的徑級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,結(jié)果顯示帽峰山和白云山森林群落的徑級(jí)分布呈倒“J”型,表現(xiàn)出天然混交林或人工-天然混交林的特點(diǎn),而天河公園的徑級(jí)分布呈現(xiàn)正偏態(tài)的形態(tài),反映出人工種植的特點(diǎn)[21]。這與本研究的結(jié)果相似,本研究所選樣地均為人工種植的風(fēng)景游憩林群落,其與帽峰山和白云山的森林群落的徑級(jí)分布明顯不同,呈現(xiàn)明顯的人工種植特點(diǎn)。這一研究結(jié)果也證明了梁建平、劉奎等關(guān)于天然林和人工林徑級(jí)結(jié)構(gòu)具有顯著差異的結(jié)論[22-23]。
3個(gè)樣地風(fēng)景游憩林的胸徑—樹(shù)高擬合曲線出現(xiàn)一定差異,這與人工干預(yù)的程度密切相關(guān)[24]。廣州發(fā)展公園樣地處于城市核心區(qū),人工干擾最強(qiáng),隨著樹(shù)木胸徑增大,樹(shù)高隨之增高隨后隨之下降,其原因有2個(gè):一是頂層喬木生長(zhǎng)出現(xiàn)衰退;二是該樣地處于城市核心區(qū),頂層喬木會(huì)被截干以便控制在一定的高度。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)樣地處于城市次核心區(qū),人工干擾較強(qiáng),小徑級(jí)喬木占據(jù)一定優(yōu)勢(shì),同時(shí)小徑級(jí)樹(shù)種中存在大量的速生樹(shù)種(如陰香等),導(dǎo)致胸徑—樹(shù)高曲線在初期迅速增高,但是等增長(zhǎng)到一定高度時(shí),開(kāi)始保持平緩,再往后發(fā)展會(huì)發(fā)生衰??;火爐山樣地處于城市近郊區(qū)人工干擾相對(duì)最弱,結(jié)構(gòu)配置擬自然化,胸徑—樹(shù)高曲線增長(zhǎng)較為平穩(wěn),下降的趨勢(shì)比廣州發(fā)展公園樣地和華南農(nóng)業(yè)大學(xué)樣地偏小。
本研究所開(kāi)展的對(duì)不同生態(tài)位風(fēng)景游憩林徑級(jí)和高度級(jí)結(jié)構(gòu)分布研究是一個(gè)靜態(tài)空間的過(guò)程,是基于現(xiàn)狀的差異評(píng)價(jià),而城市風(fēng)景游憩林群落發(fā)展實(shí)則為一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程,群落演變過(guò)程中,徑級(jí)和高度級(jí)分布會(huì)隨著群落內(nèi)部樹(shù)種差異而反映出不同的特征。然而,城市風(fēng)景游憩林處在城市之中,受到人為因素的直接影響,需要開(kāi)展長(zhǎng)期觀測(cè),建立反映風(fēng)景游憩林群落生長(zhǎng)的各類(lèi)指標(biāo),如管護(hù)程度、人工修剪和臺(tái)風(fēng)影響等指標(biāo),從而更加全面和真實(shí)地反映出城市風(fēng)景游憩林的徑級(jí)和高度級(jí)分布差異。
3個(gè)樣地風(fēng)景游憩林的徑級(jí)結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出明顯差異。廣州發(fā)展公園樣地風(fēng)景游憩林以大、中徑級(jí)喬木占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),群落發(fā)展逐漸呈衰退趨勢(shì),須通過(guò)人工輔助補(bǔ)充一定數(shù)量的小徑級(jí)開(kāi)花喬木,以達(dá)到風(fēng)景游憩林群落在較長(zhǎng)時(shí)間范圍內(nèi)的穩(wěn)定發(fā)展,并可增強(qiáng)樣地的季向變化景觀;華南農(nóng)業(yè)大學(xué)樣地風(fēng)景游憩林小徑級(jí)喬木相對(duì)優(yōu)勢(shì)明顯,中徑級(jí)喬木相對(duì)優(yōu)勢(shì)度低,大徑級(jí)樹(shù)種開(kāi)始衰退,群落處于兩級(jí)分化期,可通過(guò)人工輔助補(bǔ)充一定數(shù)量的中徑級(jí)喬木或定向培育小徑級(jí)喬木,并人工擇伐部分大徑級(jí)喬木,如臺(tái)灣相思,以加速森林群落演變達(dá)到穩(wěn)定階段;火爐山樣地風(fēng)景游憩林群落以中、小徑級(jí)喬木占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),大徑級(jí)喬木相對(duì)優(yōu)勢(shì)度低,群落處于為快速成長(zhǎng)期,可通過(guò)人工輔助補(bǔ)充一定數(shù)量的特定大徑級(jí)喬木或定向培育中、小徑級(jí)喬木,以加速森林群落演變達(dá)到穩(wěn)定階段。
群落中個(gè)體的胸徑和樹(shù)高的相關(guān)關(guān)系與受到的人工干擾強(qiáng)度有關(guān)。廣州發(fā)展公園樣地風(fēng)景游憩林位于城市核心區(qū),人工干擾強(qiáng)度最大,隨著胸徑增大,樹(shù)高隨之先增高后下降;華南農(nóng)業(yè)大學(xué)樣地的風(fēng)景游憩林位于城市次核心區(qū),人工干擾強(qiáng)度較大,隨著喬木胸徑增大,樹(shù)高首先出現(xiàn)急速上升,然后逐漸緩慢上升;火爐山樣地的風(fēng)景游憩林位于城市近郊區(qū),人工干擾強(qiáng)度最小,隨著喬木胸徑增大,樹(shù)高出現(xiàn)緩慢上升。
城市風(fēng)景游憩林構(gòu)建應(yīng)考慮高度級(jí)結(jié)構(gòu)和分布。廣州發(fā)展公園樣地風(fēng)景游憩林的高度級(jí)比重、相對(duì)頻度和分布均勻度呈現(xiàn)較為相似的變化趨勢(shì),均由低到高,再變低的趨勢(shì),中、大高度級(jí)樹(shù)木比重較大,且分布更為集中,建議均勻補(bǔ)植一定量的小高度級(jí)喬木,以達(dá)到群落垂直層面的更新能力,這也與徑級(jí)分析的結(jié)論相呼應(yīng);華南農(nóng)業(yè)大學(xué)樣地風(fēng)景游憩林的高度級(jí)比重和分布均勻度呈由高到低的趨勢(shì),小、中高度級(jí)的樹(shù)木所占比重較高,小高度級(jí)樹(shù)木分布更為集中,建議集中補(bǔ)植一定量中高度級(jí)喬木,以加速群落在垂直結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定;火爐山樣地風(fēng)景游憩林高度級(jí)比重變化、相對(duì)頻度呈現(xiàn)相似的變化趨勢(shì),均由高到低,分布均勻度在20~24 m 高度級(jí)范圍內(nèi)出現(xiàn)異常升高,與其擬自然化的森林群落屬性不符,建議適當(dāng)分散種植大高度級(jí)喬木。同時(shí),該樣地在14~20 m 高度級(jí)范圍出現(xiàn)斷檔,建議補(bǔ)植14~20 m 高度級(jí)的喬木。