通州運(yùn)河森林公園植物景觀季相風(fēng)貌研究

王 涵

王 成

張 昶*

森林公園作為居民戶外游憩的重要載體，目前對(duì)其的研究與實(shí)踐已經(jīng)取得了較多成果。主要集中在森林公園旅游活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響[1-3]、植物組成[4-5]、游憩價(jià)值測(cè)評(píng)[6-10]、大氣質(zhì)量[11-12]等方面。近年來，隨著森林公園數(shù)量的增加以及人們對(duì)于戶外游憩需求熱情的持續(xù)增長(zhǎng)，森林公園在各季都出現(xiàn)了觀賞需求。因此，也有了一些致力于季相景觀方面的研究，主要通過季相角度改進(jìn)森林季相植物配置[13-14]，對(duì)樹種資源進(jìn)行分類以及對(duì)生態(tài)和人文效益提出優(yōu)化建議[15]。但這些研究缺乏對(duì)森林季相景觀的細(xì)致分析，未能針對(duì)研究區(qū)進(jìn)行季相植物優(yōu)勢(shì)統(tǒng)計(jì)以及典型季相風(fēng)貌分析。此外，森林公園所呈現(xiàn)的季相風(fēng)貌主要由路徑引導(dǎo)，匹配季相景觀最佳視角的路徑系統(tǒng)建設(shè)策略也有待研究?；诖耍疚囊酝ㄖ葸\(yùn)河森林公園為例，針對(duì)以下方面展開研究：1)各季主體景觀風(fēng)貌分析；2)現(xiàn)有路徑與季相空間風(fēng)貌匹配程度分析；3)現(xiàn)有路徑優(yōu)化。

1 研究對(duì)象與研究范圍

通州運(yùn)河森林公園位于通州區(qū)大運(yùn)河兩側(cè)，北起潞陽橋、南至武窯橋，河道全長(zhǎng)約8.6km，左堤長(zhǎng)8 191m，右堤長(zhǎng)3 639m，總建設(shè)面積713hm2。本文調(diào)查與研究的范圍包含公園全園所有可到達(dá)區(qū)域。

2 研究方法

2.1 植物調(diào)查

通過衛(wèi)星影像圖判讀與解譯、實(shí)地調(diào)查的方法獲取數(shù)據(jù)，按照路線調(diào)查法[16]對(duì)全園植物進(jìn)行調(diào)查。記錄植物種類、組成和結(jié)構(gòu)等基本信息，同時(shí)利用GPS獲取各植物的詳細(xì)定位信息。

2.2 數(shù)據(jù)處理

2.2.1 季相特征劃分及空間分布分析

依據(jù)植物的物候特點(diǎn)，將植物季相特征分為花景類、葉景類、芽景類、枝景類和果景類5個(gè)類型，其中：1)花景是指花色景觀(包括紅花、白花、黃花景等)；2)葉景是指葉片景觀(包括常綠、彩葉景)；3)芽景是指葉芽景觀；4)枝景是指枝條景觀(包括紅枝、綠枝、白枝和黃枝景)；5)果景是指果實(shí)景觀。在此基礎(chǔ)上，按照春3—5月、夏6—8月、秋9—11月、冬12—次年2月的季節(jié)劃分方法[17]，統(tǒng)計(jì)全園所有植物的季相特征類型，同時(shí)結(jié)合前述植物調(diào)查的結(jié)果及GPS空間定位，確定各季節(jié)所有季相特征的空間分布。

2.2.2 景觀風(fēng)貌優(yōu)勢(shì)度計(jì)算

植物風(fēng)貌具有一定的群體效應(yīng)，本文以植物平面空間占有面積作為衡量該植物景觀風(fēng)貌優(yōu)勢(shì)性的參照值，依據(jù)前述植物調(diào)查的結(jié)果，統(tǒng)計(jì)各種類植物的平面面積占比，按照：某種植物景觀優(yōu)勢(shì)度=(該植物種類面積/所有植物種類面積)×100%，計(jì)算各種植物的優(yōu)勢(shì)度，優(yōu)勢(shì)度值越大表示該種植物的景觀優(yōu)勢(shì)性越強(qiáng)，全園優(yōu)勢(shì)度值最大的植物即為全園本底景觀優(yōu)勢(shì)植物。

同樣，對(duì)季相景觀而言，按照：季相植物景觀優(yōu)勢(shì)度=(具有該季典型特征的植物種類面積/所有具有該季典型特征的植物種類面積)×100%，該值越大說明此植物在該種季相景觀中具有的優(yōu)勢(shì)性越強(qiáng)，是體現(xiàn)該季相景觀的主要植物。

2.2.3 季相景觀斑塊密度計(jì)算

圖1 森林公園主要植物分布

基于景觀生態(tài)學(xué)指數(shù)的計(jì)算方法，參考景觀生態(tài)學(xué)中的斑塊異質(zhì)性指數(shù)分析季相斑塊分布的聚集與分散特征，構(gòu)建季相景觀斑塊空間形態(tài)分散程度的指示性指標(biāo)PD(Patch density of seasonal landscape，季相景觀的斑塊密度)。

某季相景觀類型的斑塊密度(個(gè)/單位面積)=(季相景觀類型分布單元數(shù)量/該景觀類型面積×10 000)×100%；總季相景觀斑塊密度(個(gè)/單位面積)=(所有季相景觀斑塊數(shù)量/所有季相景觀面積×10 000)×100%

其中，PD值越小表示該景觀類型呈較為聚集的分布狀態(tài)，該指標(biāo)可以用來比較不同季相景觀類型間聚集程度的相對(duì)大小，而對(duì)于某特定季相景觀而言，可通過對(duì)比全園植物景觀斑塊密度來判定其空間形態(tài)，若PD特定季相景觀＞PD全園植物景觀，則認(rèn)為該特定季相景觀為全園內(nèi)空間形態(tài)呈聚集的季相景觀類型，反之則為分散的空間形態(tài)。

3 結(jié)果與分析

3.1 植物構(gòu)成及空間特征

基于植物種類調(diào)查與空間定位結(jié)果，共計(jì)植物117種，隸屬薔薇科、菊科、豆科等51科，全園植物呈現(xiàn)以群落為主的空間形態(tài)分布，且各群落在空間上被園區(qū)的各級(jí)路徑打破或重組(圖1)。

3.2 植物景觀季相風(fēng)貌

3.2.1 春季植物季相風(fēng)貌

1)季相特征。

依據(jù)前述季相特征的劃分與分析方法，春季季相特征主要表現(xiàn)為花色、葉芽景觀。其中(1)花景，紅(粉)色花景以小喬木居多，包括西府海棠、八棱海棠、貼梗海棠、櫻花、山櫻花、碧桃、山桃、野薔薇、榆葉梅和紅花洋槐；黃色花景以灌木居多，包括棣棠、連翹、迎春、黑心金光菊和黃菖蒲；白色花景以大喬木為主，包括玉蘭、白蠟、絨毛白蠟、蝟實(shí)(Kolkwitzia amabilis)、金銀忍冬、紫葉李、紫葉矮櫻、杜梨(Pyrus betulifolia)、山杏和繡線菊。(2)芽景，主要為旱柳、垂柳。

2)空間分布。

依據(jù)前述植物種類調(diào)查及空間定位記錄，分析得出春季各類季相景觀的總體空間分布(圖2)。紅花景觀分布在公園南岸潞陽橋到正門和北岸銀風(fēng)秋實(shí)景區(qū)到南門區(qū)域；黃花景觀分布在月島上；白花景觀分布在公園南岸正門及北岸漕運(yùn)碼頭至銀風(fēng)秋實(shí)景區(qū)；芽景分布在公園南、北岸的中、上游，春季季相景觀在全園分布較廣泛，具有較高的觀賞性。

3)優(yōu)勢(shì)植物。

按照上述優(yōu)勢(shì)植物的分析方法，對(duì)春季不同季相特征植物的優(yōu)勢(shì)度進(jìn)行計(jì)算(表1)。紅色花景優(yōu)勢(shì)度為17.74%，黃色花景為1.80%，白色花景為11.80%，葉芽景觀為20.59%，春季花景具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，為森林公園主要的季相景觀。進(jìn)一步分析不同季相景觀各自的優(yōu)勢(shì)植物，春季紅花景觀優(yōu)勢(shì)度最高的植物為碧桃，優(yōu)勢(shì)度為12.84%，即春季由碧桃主要表征紅色花景，連翹主要表征黃色花景，白蠟主要表征白色花景，垂柳表征葉芽景觀。

4)空間形態(tài)。

按照上述斑塊密度的計(jì)算方式，對(duì)春季不同季相特征斑塊，以及全園植物斑塊的斑塊密度進(jìn)行計(jì)算(表2)。紅色花景的PD值為0.87，芽景的PD值為0.81，均低于全園植物PD值，即紅色花景與芽景在春季呈相對(duì)分散分布；黃色花景的PD值為2.43、白色花景的PD值為2.15，均高于全園植物PD值，呈相對(duì)聚集分布。

3.2.2 夏季植物季相風(fēng)貌

1)季相特征。

夏季季相特征主要表現(xiàn)為花色景觀，其中紅(粉)色花景以草本為主，主要包括紅王子錦帶、月季、松果菊(Echinacea purpurea)、波斯菊、百日菊、石竹、八寶、香蒲、落新婦(Astilbe chinensis)、木槿、芙蓉葵、荷花和紫薇；黃色花景以草本為主，主要包括小黃菊、月見草(Oenothera biennis)、水毛茛(Batrachium bungei)、荇菜(Nymphoides peltata)、金葉槐、龍爪槐、國槐、金枝槐、刺槐和萱草；白色花景以灌木為主，主要包括女貞、歐洲莢蒾、莢蒾、慈姑(Sagittaria trifoliavar.sinensis)、澤瀉(Alisma plantagoaquatica)、紅瑞木和珍珠梅。

2)空間分布。

按照前述分析方法分析得出森林公園夏季各類別季相景觀的空間分布(圖3)，紅花景觀在濱水旁較集中，黃花景觀以公園南岸月島和下游部分及北岸中游為集中分布區(qū)域，白花景觀在銀風(fēng)秋實(shí)景區(qū)較集中。

3)優(yōu)勢(shì)植物。

計(jì)算夏季各季相景觀植物的優(yōu)勢(shì)度(表3)。夏季季相特征中，紅色花景優(yōu)勢(shì)度為2.25%，黃色花景為11.62%，白色花景為2.95%，夏季花景具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，為森林公園主要的季相景觀。進(jìn)一步分析不同季相景觀各自的優(yōu)勢(shì)植物，紅色花景優(yōu)勢(shì)度最高的植物為木槿，優(yōu)勢(shì)度達(dá)到0.78%，即夏季主要由木槿表征紅色花景，國槐主要表征黃色花景，紅瑞木主要表征白色花景。

4)空間形態(tài)。

對(duì)夏季不同季相特征斑塊及全園植物斑塊的斑塊密度進(jìn)行計(jì)算(表4)，其中紅色花景的PD值為2.85，白色花景的PD值為2.55，均高于全園植物PD值，即紅色花景與白色花景在夏季呈相對(duì)聚集分布；黃色花景的PD值為1.59，低于全園植物PD值，即黃色花景呈相對(duì)分散分布。

圖2 春季各類植物景觀季相風(fēng)貌(2-1 紅色花景；2-2 黃色花景；2-3 白色花景；2-4 芽景)

3.2.3 秋季植物季相風(fēng)貌

1)季相特征。

秋季季相特征主要表現(xiàn)為秋葉景觀、果實(shí)景觀，其中：(1)葉景以大喬木為主，主要包括水杉、鵝掌楸、楸樹、銀杏、欒樹、元寶楓、色木槭、黃櫨、火炬樹、爬山虎、櫟屬和白樺。(2)果景以大喬木為主，包括絲棉木(Euonymus maackii)、棗樹、山楂、欒樹、金銀忍冬、莢蒾和柿樹。

2)空間分布。

森林公園秋季葉景、果景分布(圖4)，秋葉景觀主要分布在公園南岸潞陽橋至公園正門和北岸大部分區(qū)域；秋果景觀主要分布在南岸月島附近。

3)優(yōu)勢(shì)植物。

計(jì)算秋季各個(gè)季相特征的植物優(yōu)勢(shì)度(表5)，其中葉景優(yōu)勢(shì)度總計(jì)14.17%，果景8.90%，葉景具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，為秋季主要季相景觀。秋季葉景優(yōu)勢(shì)度最高的植物為欒樹，果景優(yōu)勢(shì)度最高的植物為欒樹和金銀忍冬，優(yōu)勢(shì)度均達(dá)到2.66%，即秋季主要由欒樹表征葉景，由欒樹和金銀忍冬表征果景。

表1 春季季相景觀植物構(gòu)成優(yōu)勢(shì)度情況(單位：%)

圖3 夏季各類植物景觀季相風(fēng)貌(3-1 紅色花景；3-2 黃色花景；3-3 白色花景)

圖4 秋季各類植物景觀季相風(fēng)貌(4-1 秋季葉景；4-2 秋季果景)

4)空間形態(tài)。

按照上述斑塊密度的計(jì)算方式，對(duì)秋季不同季相特征斑塊及全園植物斑塊的斑塊密度進(jìn)行計(jì)算(表6)，葉景的PD值為1.33，低于全園植物PD值，即葉景在秋季呈相對(duì)分散分布；果景的PD值為1.99，高于全園植物PD值，即果景呈相對(duì)聚集分布。

3.2.4 冬季植物季相風(fēng)貌

1)季相特征。

表2 春季不同季相特征斑塊密度統(tǒng)計(jì)

表4 夏季不同季相特征斑塊密度統(tǒng)計(jì)

表3 夏季季相景觀植物構(gòu)成優(yōu)勢(shì)度情況(單位：%)

冬季季相特征主要表現(xiàn)為葉色、花色、果以及枝景觀。其中，(1)葉景以大喬木為主，常綠葉景包括女貞、圓柏、側(cè)柏、沙地柏、油松、黑松、白扦、白皮松、云杉、青扦、大葉黃楊、黃楊和冬青。(2)花景以草本為主，白花景觀包括禾本科的蘆葦(Phragmites australis)。(3)果景以灌木為主，果色變化植物主要為忍冬科的金銀忍冬、莢蒾。(4)枝景以大喬木為主，紅枝景觀包括山茱萸科的紅瑞木；綠枝景觀包括薔薇科的棣棠；黃枝景觀包括豆科的金枝槐；白枝景觀包括松科的白皮松和樺木科的白樺。

2)空間分布。

森林公園冬季各類季相景觀的空間分布(圖5)，冬葉景觀分布在園區(qū)的各個(gè)區(qū)域，花景主要分布在南岸中下游部分，果景主要分布在公園北岸下游和南岸上游。

3)優(yōu)勢(shì)植物。

計(jì)算冬季各個(gè)季相特征植物的優(yōu)勢(shì)度(表7)，冬季季相花景優(yōu)勢(shì)度總計(jì)1.60%，葉景優(yōu)勢(shì)度為22.17%，果景為2.91%，紅枝優(yōu)勢(shì)度為2.49%，黃枝優(yōu)勢(shì)度為2.21%，白枝優(yōu)勢(shì)度為1.64%，綠枝優(yōu)勢(shì)度為0.06%，冬季葉景具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，為冬季主要的季相景觀。進(jìn)一步而言，冬季葉景優(yōu)勢(shì)度最高的植物為油松，優(yōu)勢(shì)度達(dá)到7.47%，即冬季由油松主要表征葉景，蘆葦主要表征花景，金銀忍冬主要表征果景，紅瑞木主要表征紅枝景觀，金枝槐主要表征黃枝景觀，白皮松主要表征白枝景觀，棣棠主要表征綠枝景觀。

4)空間形態(tài)。

按照上述斑塊密度的計(jì)算方式，對(duì)冬季不同季相特征斑塊及全園植物斑塊的斑塊密度進(jìn)行計(jì)算(表8)，葉景PD值為1.77，花景PD值為0.48，均低于全園植物PD值，即葉景、花景在冬季呈相對(duì)分散分布。果景PD值為2.03，紅、黃、白、綠枝景觀PD值均高于全園植物PD值，即果景、枝景呈相對(duì)聚集分布。

圖5 冬季各類植物景觀季相風(fēng)貌(5-1 葉景；5-2 花景；5-3 果景；5-4 枝景)

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

1)公園共計(jì)植物117種，以群落為主的空間形態(tài)分布。2)春季季相特征表現(xiàn)為花景和芽景?；ň熬哂薪^對(duì)優(yōu)勢(shì)，其中，碧桃表征紅色花景，連翹表征黃色花景，白蠟表征白色花景，垂柳表征葉芽景觀。紅色花景與芽景均低于全園植物PD值，因此紅色花景與芽景在春季呈相對(duì)分散分布，黃、白色花景高于全園植物PD值，呈相對(duì)聚集分布。3)夏季季相特征以花景為主，其中，木槿表征紅色花景，國槐表征黃色花景，紅瑞木表征白色花景。紅、白色花景均高于全園植物PD值，因此呈相對(duì)聚集分布，黃色花景低于全園植物PD值，呈相對(duì)分散分布。4)秋季季相特征表現(xiàn)為秋葉景觀和果實(shí)景觀，由欒樹表征葉景，欒樹和金銀忍冬表征果景。葉景高于全園植物PD值，呈相對(duì)分散分布；果景低于全園植物PD值，呈聚集分布。5)冬季季相特征主要表現(xiàn)為葉色、花色、果以及枝景觀。主要由油松表征葉景，蘆葦表征花景，金銀忍冬表征果景，紅瑞木表征紅枝景觀，金枝槐表征黃枝景觀，白皮松表征白枝景觀，棣棠表征綠枝景觀。其中，花景分散分布，果景、枝景聚集分布。

表5 秋季季相景觀植物構(gòu)成優(yōu)勢(shì)度情況(單位：%)

4.2 討論

基于前述各季相景觀的分析結(jié)果，探討現(xiàn)有路徑優(yōu)化問題，將各季景觀與現(xiàn)有路徑進(jìn)行耦合，得到現(xiàn)有路徑雖基本涵蓋全園主要區(qū)域，但對(duì)季相景觀契合度還有待提升：1)路網(wǎng)密度與景觀密度較不匹配，如在四季景觀均具備的南岸中下部分，路網(wǎng)排布還較少；2)路徑與景觀間距離與該景觀最佳觀賞距離不相匹配，如適宜近距離觀賞的春季紅色花景，現(xiàn)有路徑卻較遠(yuǎn)；3)路徑形態(tài)與景觀分布形態(tài)不相符，如春季白花及夏季紅花景觀均呈分散型分布，但是道路卻都筆直穿過。

針對(duì)這些問題，路徑優(yōu)化可從兩方面展開：1)對(duì)現(xiàn)有路徑進(jìn)行調(diào)整，保留南岸中游和北側(cè)相對(duì)疏散的道路，增加7號(hào)門南側(cè)道路；提高北側(cè)道路、月島南岸下游、北岸中游和最南側(cè)的道路密度；2)對(duì)現(xiàn)有游覽路線調(diào)控開放或給予建議。春季路線為北岸中游部分，夏季路線沿濱河路至公園南門或北岸中游，秋季路線為北岸中游，冬季路線為北岸漕運(yùn)碼頭兩側(cè)線路(圖6)。

本文目前主要基于植物季相景觀風(fēng)貌分布進(jìn)行探討，尚未達(dá)到景觀評(píng)價(jià)階段。而景觀評(píng)價(jià)恰好是反映景觀質(zhì)量或景觀美的重要方法，其評(píng)價(jià)因子也往往起到至關(guān)重要的作用。今后可綜合本文中各季景觀風(fēng)貌特征選擇色彩、生長(zhǎng)狀況等因子作為景觀評(píng)價(jià)的要素，為今后評(píng)選最佳游覽路徑提供相應(yīng)的建議。

注：文中圖片均由作者拍攝或繪制。

致謝：感謝中國林業(yè)科學(xué)研究院城市森林研究中心的老師和同學(xué)提供的幫助。

表6 秋季不同季相特征斑塊密度統(tǒng)計(jì)

圖6 各季游覽線路調(diào)控圖(6-1 春季線路；6-2 夏季線路；6-3 秋季線路；6-4 冬季線路)

表7 冬季季相景觀植物構(gòu)成優(yōu)勢(shì)度情況(單位：%)

表8 冬季不同季相特征斑塊密度統(tǒng)計(jì)