重慶主城區(qū)城市森林植物配置模式的評(píng)價(jià)研究

劉 楊，李承承，李 果

（1 重慶市林業(yè)科學(xué)研究院，重慶沙坪壩 400036；2 重慶森豐林業(yè)科技發(fā)展有限責(zé)任公司 400050）

山地面積占到了我國(guó)陸地面積的1/3，而山地城鎮(zhèn)的比例也達(dá)到了我國(guó)城鎮(zhèn)數(shù)量的1/2[1]。重慶市位于中國(guó)西南部，屬長(zhǎng)江上游三峽庫(kù)區(qū)，是典型的山地城市，自古就有“三分丘陵七分山，真正平地三厘三”的說(shuō)法，多山地和丘陵，山地面積占全市土地面積的86.1%[2]，是青藏高原與長(zhǎng)江中下游平原的過(guò)渡地帶。隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的進(jìn)一步加快，城市熱島效應(yīng)、城市內(nèi)澇、大氣污染等環(huán)境問(wèn)題越發(fā)嚴(yán)重，城市生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)受到人為干擾，破壞與退化嚴(yán)重[3]。樹(shù)木是組成城市森林的主體，因此，樹(shù)木生物學(xué)特性、森林群落面積大小和配置模式的合理性都會(huì)影響森林功能及生態(tài)效益的發(fā)揮[4]。具有完整喬灌草組成的城市森林群落的物種多樣化、豐富度均較高，空間利用率更高，物種之間的物質(zhì)、能量交流更頻繁，生態(tài)系統(tǒng)就越穩(wěn)定，其生態(tài)效益就越高[5-8]。因此，重慶山地城市這一特定的自然環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件，決定了在建設(shè)城市森林的過(guò)程中必需謹(jǐn)慎選擇城市森林植物配置模式。

1 研究區(qū)域及研究方法

1.1 研究區(qū)概況

重慶主城區(qū)是指由渝中區(qū)、江北區(qū)、南岸區(qū)、沙坪壩區(qū)、九龍坡區(qū)、大渡口區(qū)、北碚區(qū)、渝北區(qū)、巴南區(qū)9 個(gè)區(qū)組成的區(qū)域，面積55 萬(wàn)hm2。該區(qū)域呈現(xiàn)平行嶺谷的地貌特征，山脈之間主要是平緩的低山丘陵，土壤類型以紫色土和水稻土為主，氣候?qū)賮啛釒駶?rùn)氣候，年均氣溫18℃左右，日照總時(shí)數(shù)1000～1200h，降雨量1000～1400mm，地帶性植被為亞熱帶綠闊葉林。

1.2 研究方法

1.2.1 調(diào)查方法。按照山地城市森林分類，每個(gè)類型選擇5～10 個(gè)樣點(diǎn)，每個(gè)樣點(diǎn)選擇5～10 個(gè)樣方，采用樣方法或樣帶法進(jìn)行實(shí)地調(diào)查。樣方大小為10m×10m；線狀樣地的調(diào)查采用樣帶法，帶寬＜10m，則以林帶寬度為寬、10m 為長(zhǎng)設(shè)置樣方，如帶寬＞10m，則設(shè)置10m×10m 的樣方；由于樣地面積的限制，每個(gè)樣方可由4 個(gè)5m×5m 的小樣方組成。調(diào)查內(nèi)容包括：林地各類型面積的調(diào)查、樹(shù)種、株數(shù)、樹(shù)高、胸徑、蓋度、投影蓋度、坡向、坡度等和森林生態(tài)環(huán)境資源和功能的調(diào)查。具體取樣布局如表1 所示。

1.2.2 評(píng)價(jià)方法。（1）建立評(píng)價(jià)梯階層次結(jié)構(gòu)。目標(biāo)層（A）為重慶主城區(qū)城市森林植物配置模式評(píng)價(jià)，準(zhǔn)則層（B）為城市森林質(zhì)量、城市森林生態(tài)功能和城市森林生態(tài)效益3 項(xiàng)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。因子層（C）為健康度、穩(wěn)定度、自然度、生態(tài)功能、景觀游憩功能、經(jīng)濟(jì)功能、文化傳承功能、生物多樣性保育功能、空間利用率、群落節(jié)水率、群落構(gòu)建成本、群落養(yǎng)護(hù)成本12 項(xiàng)評(píng)價(jià)因子，建立綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，對(duì)12 個(gè)評(píng)價(jià)因子指標(biāo)進(jìn)行了具體的描述并明確了評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，見(jiàn)表2、3。

表2 重慶主城區(qū)城市森林植物配置模式評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

表3 重慶主城區(qū)城市森林植物配置模式評(píng)價(jià)因子評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

（2）構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣。通過(guò)咨詢林業(yè)、園林、生態(tài)等專業(yè)的專家，構(gòu)造出目標(biāo)層A 與準(zhǔn)則層B，準(zhǔn)則層B1與因子層C、準(zhǔn)則層B2與因子層C、準(zhǔn)則層B3與因子層C 兩兩比較判斷矩陣。

3 結(jié)果分析

表4 評(píng)價(jià)體系準(zhǔn)則層（A-B）判斷矩陣

表5 因子層（（B1-C））判斷矩陣

表6 因子層（B2-C）判斷矩陣

3.1 重慶主城區(qū)城市森林植物配置模式的現(xiàn)狀分析

重慶主城區(qū)具有豐富的植物多樣性，具維管束植物2000 多種，主要以針葉林、針闊混交林、常綠闊葉林、落葉闊葉林、常綠落葉闊葉混交林、竹林為主，分布在主城縉云山、中梁山、銅鑼山、明月山等山脈上的森林植被組成了重要的生態(tài)屏障，另外，林緣及農(nóng)戶四周多為闊葉混交林、落葉疏林和慈竹林。根據(jù)《中國(guó)城市森林研究》，將重慶主城區(qū)城市森林劃分為城市近郊林、城市景觀游憩林、城市道路林、城市河岸林[9]，據(jù)調(diào)查，重慶主城區(qū)城市森林植物群落模式共有36種，其中，城市近郊林14 個(gè)，城市景觀游憩林7 個(gè)，城市河岸林7 個(gè)，城市道路林8個(gè)（見(jiàn)表8）。

表7 因子層（B3-C）判斷矩陣

表8 不同城市森林類型的植物配置模式

3.2 重慶主城區(qū)城市森林植物配置模式評(píng)價(jià)

3.2.1 準(zhǔn)則層及因子層的各指標(biāo)的權(quán)重。利用AHP 層次分析法軟件Yaaph6.0 計(jì)算準(zhǔn)則層（B）和因子層（C）所占的權(quán)重，并通過(guò)一致性檢驗(yàn)，即為各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重（表9）。

權(quán)重值的大小反映了評(píng)判者對(duì)各個(gè)評(píng)價(jià)因子的重視性程度。由表9 可知，準(zhǔn)則層（B）的重要性排序依次為城市森林功能、城市森林效益、城市森林質(zhì)量，權(quán)重值分別為0.5372、0.3182、0.1086。城市森林質(zhì)量的3 個(gè)因子的重要性排序?yàn)槌鞘猩秩郝浣】刀?、自然度、穩(wěn)定度，權(quán)重值分別為0.5381、0.2982、0.1637。城市環(huán)境的主要特點(diǎn)就是人為干擾劇烈，因此對(duì)城市森林的穩(wěn)定性及功能的恢復(fù)能力提出了更高的要求。城市森林質(zhì)量決定了植物群落應(yīng)對(duì)環(huán)境變化的能力，群落模式得分越高，該群落應(yīng)對(duì)環(huán)境變化能力越強(qiáng)。城市森林功能的5 個(gè)因子的重要性排序依次為景觀游憩功能、生態(tài)功能、生物多樣性保育功能、文化傳承功能、經(jīng)濟(jì)功能，權(quán)重值為0.3628、0.2189、0.1875、0.1753、0.0555。植物群落提供景觀游憩的能力，固碳釋放氧氣、水土保持、滯塵的生態(tài)功能的強(qiáng)弱，決定了森林植被群落在城市的作用的發(fā)揮。城市森林效益的4 個(gè)因子的重要性排序依次為空間利用率、群落構(gòu)建成本、群落養(yǎng)護(hù)成本、群落節(jié)水率，權(quán)重值為0.4331、0.2372、0.2172、0.1125。森林群落占用城市空間比例對(duì)平衡城市土地資源的利用很關(guān)鍵。同時(shí)，群落構(gòu)建和養(yǎng)護(hù)成本也影響城市森林群落模式的選擇。

表9 準(zhǔn)則層與因子層各指標(biāo)的權(quán)重

3.2.2 綜合評(píng)判計(jì)算。根據(jù)表9 各指標(biāo)權(quán)重值，得到重慶主城區(qū)城市森林植物配置模式評(píng)價(jià)計(jì)算方程為：

3.2.3 評(píng)價(jià)結(jié)果。表10 為重慶主要城市森林群落模式的綜合得分和排序，劃分為四級(jí)，Ⅰ級(jí)（V＞9.0 分），綜合表現(xiàn)佳；Ⅱ級(jí)（8.5＜V≤9.0），綜合表現(xiàn)較好；Ⅲ級(jí)（8.0＜V≤8.5），表現(xiàn)情況一般；Ⅳ級(jí)（V≤8.0）相對(duì)較差。

（1）由表10 分析表明，城市近郊林主要有14 種，其中Ⅰ級(jí)（V＞9.0 分）2 種，Ⅱ級(jí)（8.5＜V≤9.0）4 種，Ⅲ級(jí)（8.0＜V≤8.5）2 種，Ⅳ級(jí)（V≤8.0）6 種。Ⅰ級(jí)的群落模式為楨楠+山茶-紅花檵木-杜鵑+麥冬-扁竹根和香樟+麻櫟-柃木-木姜子-山莓+扁竹根-求米草2種，具有完整的喬灌草群落結(jié)構(gòu)，空間利用率高，群落穩(wěn)定，游客可達(dá)性較高，景觀游憩效果好，同時(shí)具有較低的建設(shè)和管護(hù)成本，對(duì)構(gòu)建城市近郊林植物配置模式具有一定的參考價(jià)值。而構(gòu)樹(shù)林、黃葛樹(shù)林、桃子林、李子林、枇杷林等評(píng)級(jí)為Ⅳ級(jí)的群落模式，主要分布在林地邊緣與農(nóng)耕區(qū)結(jié)合的區(qū)域，喬灌草群落結(jié)構(gòu)不完整群落不穩(wěn)定，空間利用率不高，游客可達(dá)性較低，景觀游憩效果差。

（2）由表10 分析可知，城市景觀游憩林主要有7種，其中Ⅰ級(jí)（V＞9.0 分）2 種，Ⅱ級(jí)（8.5＜V≤9.0）2種，Ⅲ級(jí)（8.0＜V≤8.5）3 種。Ⅰ級(jí)的群落模式為香樟-桂花+南天竹-山茶+麥冬和楨楠+山茶-紅花檵木-杜鵑+麥冬-扁竹根，具有完整的喬灌草群落結(jié)構(gòu)，空間利用率高，群落穩(wěn)定，游客可達(dá)性較高，景觀游憩效果好，同時(shí)具有較低的建設(shè)和管護(hù)成本，對(duì)構(gòu)建城市景觀游憩林植物配置模式具有一定的參考價(jià)值。城市景觀游憩林也存在喬木與草坪的植物配置模式，雖然具有一定的景觀游憩效果，但空間層次不豐富，群落不穩(wěn)定，生物多樣性低，如評(píng)級(jí)為Ⅲ級(jí)的黃葛樹(shù)+杜鵑+麥冬和廣玉蘭+小葉女貞+麥冬2 種群落模式。

表10 不同城市森林類型的植物配置模式綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

（3）由表10 可知，城市道路林主要有7 種，其中Ⅰ級(jí)（V＞9.0 分）3 種，Ⅱ級(jí)（8.5＜V≤9.0）2 種，Ⅲ級(jí)（8.0＜V≤8.5）1 種，Ⅳ級(jí)（V≤8.0）1 種。群落配置模式以Ⅰ、Ⅱ級(jí)為主，Ⅰ級(jí)的有木荷-香樟+楤木+火炭母、香樟+女貞+山莓-求米草-鐵芒萁、杜英+山茶+杜鵑+紅花檵木+麥冬等群落配置模式，具有完整的喬灌草群落結(jié)構(gòu)，空間利用率高，群落穩(wěn)定，生態(tài)防護(hù)功能較高，滯塵降噪效果好，同時(shí)具有較低的建設(shè)和管護(hù)成本，對(duì)構(gòu)建城市道路林植物配置模式具有一定的參考價(jià)值。道路林同時(shí)存在評(píng)級(jí)Ⅲ和Ⅳ級(jí)的群落配置模式，這類群落均不具有完整的群落結(jié)構(gòu)，健康度和穩(wěn)定性均不強(qiáng)，生物多樣性低的特點(diǎn)。

（4）由表10 可知，城市河岸林主要有8種，其中Ⅰ級(jí)（V＞9.0 分）2 種，Ⅱ級(jí)（8.5＜V≤9.0）2 種，Ⅲ級(jí)（8.0＜V≤8.5）4 種。群落配置模式以Ⅰ、Ⅱ級(jí)為主，Ⅰ級(jí)的有水杉+美人蕉+狐尾藻和楓楊+傘草+鳶尾等群落配置模式，Ⅱ級(jí)的有孝順竹-網(wǎng)脈柳+薔薇+常春藤+雞矢藤-火炭母-接骨草和慈竹-三裂葉蛇葡萄+接骨草-求米草，具有完整的喬灌草群落結(jié)構(gòu)，空間利用率高，群落穩(wěn)定，生態(tài)防護(hù)功能較高，保持水土效果好，同時(shí)具有較低的建設(shè)和管護(hù)成本，對(duì)構(gòu)建城市河岸林植物配置模式具有一定的參考價(jià)值。同時(shí)存在評(píng)級(jí)Ⅲ和Ⅳ級(jí)的群落配置模式，這類群落均不具有完整的群落結(jié)構(gòu)，健康度和穩(wěn)定性均不強(qiáng)，生物多樣性低的特點(diǎn)。在空間上，陸生的植物配置，具有完整的喬灌草層次配置，如楨楠、香樟、杜英、欒樹(shù)、樸樹(shù)、構(gòu)樹(shù)、孝順竹、慈竹等，位于消落帶的植物配置，主要是水杉、楓楊、杭子梢、秋華柳、水麻、桑、鳶尾、美人蕉、傘草、燈心草等耐水淹的喬木、灌木，草本等。

4 結(jié)語(yǔ)

城市森林的結(jié)構(gòu)影響著功能的發(fā)揮，通過(guò)構(gòu)建植物群落配置模式的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，提出適合重慶地區(qū)城市森林構(gòu)建的植物配置模式類型，為城市森林植物配置的選擇提供參考依據(jù)[10-12]。城市近郊林的群落模式類型多樣，采用近自然的經(jīng)營(yíng)理念，通過(guò)完善植物群落結(jié)構(gòu)的完整性，構(gòu)建空間利用率高，群落穩(wěn)定，景觀游憩和生態(tài)防護(hù)功能較高，滯塵降噪效果好，同時(shí)具有較低的建設(shè)和管護(hù)成本的城市森林群落模式[13]。