“長株潭”城市森林樹種選擇研究

王　之　張劍都

摘 要：城市森林對改善城市環(huán)境質(zhì)量具有重要作用，城市森林建設(shè)的基礎(chǔ)工作就是樹種的選擇，生長良好的城市樹木能最大限度地發(fā)揮生態(tài)服務(wù)功能。本研究采用定性與定量相結(jié)合的層次分析法，對“長株潭”城市森林樹種選擇進(jìn)行研究，強(qiáng)調(diào)樹種的生態(tài)功能、景觀功能和經(jīng)濟(jì)功能3個方面的單因子選擇，通過對初選出的40種喬木、灌（藤）木進(jìn)行賦值評價，最后選出得分在65分以上的11種樹在長株潭得到廣泛應(yīng)用，成為骨干樹種，得分在50-65分之間的22種樹，成為配植樹種，得分在50分以下的樹種，只能作為補(bǔ)充。

關(guān)鍵詞：城市森林；樹種選擇；層次分析法；長株潭

中圖分類號：S79文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1005-569X(2009)05-0024-04

1 城市森林概述

1.1 城市森林的產(chǎn)生背景

城市的快速發(fā)展推動了社會進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，同時也引發(fā)了諸多環(huán)境問題：大氣污染、水污染、噪聲污染、懸浮塵粒污染、熱島效應(yīng)等等，這些問題已經(jīng)制約了城市進(jìn)一步發(fā)展。于是，國外的一些林學(xué)家從人類生活和生存的角度出發(fā)，提出將“城市”與“森林”結(jié)合起來，營造城市森林，發(fā)展城市林業(yè)，通過城市森林強(qiáng)大的生態(tài)功能來改善城市生態(tài)環(huán)境。

1.2 城市森林的概念

美國于20世紀(jì)60年代就展開了城市森林研究，一些學(xué)者從定量和定性的角度提出了城市森林的概念。Rowantree(1974)指出如果某一地域具有一定的立木地徑面積，并且具有一定的規(guī)模，那么它將影響風(fēng)、溫度、降雨和動物的生活，這種森林可被稱為城市森林。美國俄亥俄州提出，樹干基斷面積達(dá)到6m²/hm²時就可認(rèn)為是城市森林。Grey(1978)等認(rèn)為，城市森林包括行道樹、公園、街區(qū)游園及住宅區(qū)的所有樹木，它是城市環(huán)境的重要組成。美國學(xué)者M(jìn)iller(1978)認(rèn)為，城市森林是人類密集居住區(qū)內(nèi)及周圍所有植被的總和，它的范圍涉及市郊小社區(qū)直至大都市。

在我國，沈國舫（1992）認(rèn)為，城市森林是城市生態(tài)系統(tǒng)中的重要生物組成部分，它是由城市里以及周圍地區(qū)中木本為主的所有綠色植被組成，對維持或改善生態(tài)環(huán)境及提高人們的健康和文化水平有重要作用。彭鎮(zhèn)華（2003）認(rèn)為，城市森林是指在城市地域內(nèi)以改善城市生態(tài)環(huán)境為主，促進(jìn)人與自然協(xié)調(diào)，滿足社會發(fā)展需求，由以樹木為主體的植被及其所在的環(huán)境所構(gòu)成的森林生態(tài)系統(tǒng)，包括城市地域內(nèi)的各種樹木及其相關(guān)植被，它對城市環(huán)境有明顯的改善作用，能平衡和補(bǔ)償城市環(huán)境負(fù)效應(yīng)。

綜合上述定義可以看出，國內(nèi)外學(xué)者都突出強(qiáng)調(diào)了城市森林的環(huán)境服務(wù)功能，注重城市森林生態(tài)效益的發(fā)揮。在城市森林的建設(shè)方面，從整體來考慮城市森林的建設(shè)，強(qiáng)調(diào)親近自然林的建設(shè)，突出喬木樹種的主體地位。因此，我們認(rèn)為，城市森林是在城市行政管轄區(qū)內(nèi)、為城市環(huán)境服務(wù)的、以喬木為主體的所有植被及其環(huán)境構(gòu)成的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

1.3 城市森林樹種選擇研究現(xiàn)狀

城市森林樹種的選擇與應(yīng)用是否科學(xué)合理，將直接關(guān)系到整個城市生態(tài)效益、環(huán)境效益、社會效益的有效發(fā)揮，是城市森林建設(shè)的重要組成部分，樹種的好壞直接關(guān)系到城市森林建設(shè)的速度與質(zhì)量。

目前，國內(nèi)外有關(guān)城市森林樹種選擇的研究還并不多，而傳統(tǒng)林業(yè)造林樹種和傳統(tǒng)園林綠化樹種的選擇研究大多采用造林對比實(shí)驗(yàn)，或定性分析的方法進(jìn)行，定量化進(jìn)行樹種選擇的報道還并不多見。

2 長株潭區(qū)域概況

長株潭地區(qū)是指長沙、株洲、湘潭3行政市所管轄的區(qū)域。在地理位置上，長株潭3市毗鄰，呈三角狀品字形分布，中心區(qū)兩兩相距僅45km，形成一個聯(lián)系緊密的城市群。

2.1 地理位置

長株潭地區(qū)位于長江中游之南、南嶺以北，處于湖南省中東部丘陵區(qū)，中有湘江自南向北貫穿流過，居?xùn)|經(jīng)111°53′~114°15′，北緯26°03′~28°5′，總面積2.824萬km²。

2.2 氣候條件

長株潭地區(qū)屬于較典型的大陸性中亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候，四季分明，春溫多變，夏秋多晴，嚴(yán)冬期短，暑熱期長。1月平均氣溫4.6℃，7月平均氣溫28.6℃，全年平均氣溫17.5℃，平均降雨量在1378mm左右，多集中在4~9月。

2.3 地形地貌

長株潭地區(qū)的地形多為山地和丘陵，平均海拔在400m以上，地形自東、西部向中部傾斜，向北逐級降低，西部多山。地區(qū)地形起伏較大，相對高度差達(dá)2000m，坡度大，坡短且陡。山區(qū)占全區(qū)總面積的35.37%，丘陵占17.53%，崗地占24.33%，平原占17.94%，另有4.84%的水域。

3 樹種選擇的原則

3.1 適地適樹原則

城市環(huán)境與自然生態(tài)環(huán)境又存在著一定的差異，它是高度人工化的特殊生態(tài)環(huán)境，城市中的光、熱、水、氣、土等環(huán)境因子均與自然生態(tài)系統(tǒng)有所不同?！斑m地適樹”主要是指根據(jù)氣候、土壤等生境條件來選植能夠健壯生長的樹種。自然植被是植物與氣候、環(huán)境長期競爭適應(yīng)的結(jié)果，不同地區(qū)、地形地段、母巖母質(zhì)、土壤、大氣、溫度等，適生的植物群落、種類各不相同。樹種選擇要以當(dāng)?shù)氐臍夂?、土壤、水文等條件為依據(jù)，在充分了解植物的形態(tài)特征、生態(tài)習(xí)性的基礎(chǔ)上進(jìn)行，因此要優(yōu)先選擇生態(tài)習(xí)性適宜城市生態(tài)環(huán)境且抗逆性強(qiáng)的樹種，只有樹木的健康生長，才能充分發(fā)揮城市森林的功能效益。

3.2 生態(tài)功能優(yōu)先原則

在確保適地適樹的前提下，以優(yōu)化各項(xiàng)生態(tài)功能為首要目標(biāo)，尤其是要確保主導(dǎo)功能的發(fā)揮。城市森林建設(shè)是改善城市環(huán)境為主要目的，以滿足城市居民身心健康需要為最終考核指標(biāo)的，因此，城市森林建設(shè)的植物選擇與應(yīng)用的根本技術(shù)依據(jù)是最大效應(yīng)地發(fā)揮植物的生態(tài)功能。

3.3 景觀價值原則

在城市森林建設(shè)中，要實(shí)現(xiàn)樹種觀賞特性多樣化，應(yīng)充分考慮城市總體規(guī)劃目標(biāo)，擴(kuò)大適宜觀花、觀形、遮蔭樹種的應(yīng)用范圍，為完善城市森林的觀賞游憩價值、最終建成森林城市奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3.4 經(jīng)濟(jì)價值原則

城市森林建設(shè)應(yīng)與生態(tài)城市建設(shè)的目標(biāo)相適應(yīng)，生態(tài)功能與景觀效果并重，適當(dāng)兼顧經(jīng)濟(jì)效益。因此樹種選擇應(yīng)按照生態(tài)經(jīng)濟(jì)原則，選擇生態(tài)效益高，養(yǎng)護(hù)管理粗放，并具有一定經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的樹種，實(shí)現(xiàn)城市森林的經(jīng)濟(jì)價值，使城市森林管護(hù)得到一定的資金保障，確保城市森林建設(shè)地帶的生態(tài)功能的長久性。

3.5 生物多樣性原則

生物多樣性導(dǎo)致群落穩(wěn)定性，因此城市森林建設(shè)中多種生活型和基因型的植物種、種群的應(yīng)用，將促進(jìn)城市森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和功能以及各種效益的全面發(fā)揮。因此樹種選擇時要豐富物種、品種資源，豐富植物生態(tài)型和植物生活型。

城市森林建設(shè)是由喬、灌、草、藤和地被植物交織構(gòu)成的，在植物配置上應(yīng)十分重視形態(tài)與空間的結(jié)合，使速生樹種與慢生樹種、常綠樹種和落葉樹種相結(jié)合，使不同的植物形態(tài)、色調(diào)組織搭配得疏密有致、高低錯落，使層次和空間富有變化，從而強(qiáng)調(diào)季相變化效果。堅(jiān)持和諧、變化、統(tǒng)一等原則，有機(jī)結(jié)合，體現(xiàn)植物群落的整體美，并能發(fā)揮較好的生態(tài)效益。

4 樹種選擇的方法

4.1 查詢有關(guān)文獻(xiàn)篩選候選樹種

根據(jù)《湖南植物志》、《優(yōu)良闊葉樹種造林技術(shù)》等文獻(xiàn)資料初選出30種喬木和20種灌（藤）木做為候選樹種進(jìn)行比較和評分。

4.2 層次分析法（AHP法）

城市森林建設(shè)是多目標(biāo)性的，主要強(qiáng)調(diào)城市森林的生態(tài)環(huán)境服務(wù)功能，同時也要求具有良好的景觀效果，還要有一定的物質(zhì)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益。因此，城市森林的樹種選擇，更加重視生長適應(yīng)性基礎(chǔ)，以充分發(fā)揮城市森林的生態(tài)功能，同時也需要更多地考慮如何適應(yīng)多功能目標(biāo)的綜合要求，以實(shí)現(xiàn)城市森林的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

綜合選擇樹種時，首先將目標(biāo)分解為多個單因子，進(jìn)行單因子選擇，突出關(guān)鍵性生長限制因子的作用和主要功能目標(biāo)的要求。單因子生態(tài)適宜樹種選擇，主要針對特定的生境和功能要求。根據(jù)樹種對綜合生境的整體生長適應(yīng)性表現(xiàn)選擇出普適樹種，為確定城市森林建設(shè)的骨干樹種奠定基礎(chǔ)和提供依據(jù)。在進(jìn)行功能適應(yīng)性選擇時，根據(jù)實(shí)際情況選擇具體指標(biāo)進(jìn)行生態(tài)功能、景觀功能和經(jīng)濟(jì)功能3方面的單因子選擇。本研究采用層次分析法確定各單因子的權(quán)重關(guān)系。

4.2.1 模型構(gòu)建

城市森林的建設(shè)以發(fā)揮其改善城市生態(tài)環(huán)境為主要目標(biāo)，以營造近自然林為主要建設(shè)模式來確立評價模型的指標(biāo)體系，通過專家咨詢，經(jīng)適當(dāng)調(diào)整后，確定各指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)，如圖1所示，建立樹種評價模型。

4.2.2 樹種評價標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)核心林地的建設(shè)目標(biāo)，對各單因子指標(biāo)制定評價標(biāo)準(zhǔn)見表1，最高分均為100分。

5 樹種選擇的結(jié)果

照上述評價標(biāo)準(zhǔn)，對初選出的40種喬木、灌（藤）木進(jìn)行賦值評價，其中對樹木的景觀功能采用實(shí)地調(diào)查打分，對于樣地中未出現(xiàn)的樹種結(jié)合經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)圖文資料進(jìn)行評價，評價結(jié)果見表2。

6 結(jié)論和建議

得分在65分以上的數(shù)種在長株潭的綠地中得到了廣泛應(yīng)用，它們對該地區(qū)的氣候、土壤適應(yīng)能力強(qiáng)，對有毒氣體的吸收能力也很強(qiáng)，能夠很好地改善城市環(huán)境。同時這些樹種的觀賞性能也較優(yōu)，或樹姿優(yōu)美，或葉形奇特、美麗，或秋色葉漂亮，對美化城市環(huán)境具有重要作用，因此可將它們作為城市建成區(qū)的骨干樹種。

得分在50~65分之間的樹種，這些樹種對長株潭的氣候、土壤條件都具有一定的適應(yīng)性，有些樹種對有毒氣體的吸收能力很強(qiáng)，有些樹種姿態(tài)優(yōu)美，季相變化豐富，與骨干樹種配植在一起，能夠形成良好的景觀外貌。

得分在50分以下的樹種或者對土壤要求嚴(yán)格，或者生態(tài)效益不高、景觀效益一般，無法滿足城市森林多功能的要求，因此它們只能作為補(bǔ)充配植樹種。

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