佳木斯大學(xué)校園植物三維綠量的測(cè)算

李祥軍，趙 璽，姜 珊，董 樊，盧 含，吳婷婷，李 歡，程海濤

（佳木斯大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，黑龍江佳木斯 154007）

校園綠化是城市綠化的重要組成部分，也是研究城市里“三維綠量”不可缺少的一部分。隨著城市里越來越多的高樓大廈平地而起，很多綠地逐漸被占據(jù)，城市綠化受到嚴(yán)重的威脅。因此，“三維綠量”成為了研究城市綠化、評(píng)判環(huán)境是否標(biāo)準(zhǔn)的重要指標(biāo)之一。要研究城市的綠化環(huán)境效益評(píng)價(jià)，三維綠量是必然要被引入的探索方法[1]。目前，國(guó)內(nèi)外許多城市都已完成對(duì)綠色生物量的研究、調(diào)查、分類、評(píng)估，但尚未見黑龍江省東部地區(qū)各大城市有相關(guān)的研究報(bào)道[2]。為此，項(xiàng)目組對(duì)佳木斯大學(xué)一學(xué)區(qū)的綠色植物進(jìn)行調(diào)查測(cè)量，測(cè)算出總的生物量，準(zhǔn)確評(píng)價(jià)校園綠化水平。同時(shí)也驗(yàn)證了三維綠量的基本測(cè)算方法，為進(jìn)一步測(cè)算佳木斯市的三維綠量提供理論依據(jù)。

1 研究地概況

佳木斯大學(xué)一學(xué)區(qū)地處黑龍江省佳木斯市城區(qū)西南，位于黑龍江省佳木斯市向陽(yáng)區(qū)學(xué)府街148號(hào)，校園中心點(diǎn)坐標(biāo) E130°21′55.1″，N46°47′7.4″，海拔88.8 m，占地 900677 m2。

研究區(qū)內(nèi)的主要喬木樹種有榆、暴馬丁香、黃檗、茶條槭、云杉、樟子松、梓樹、水曲柳、胡桃楸、龍爪柳、杏、花蓋梨、銀中楊、青扦、楊、杜松、色木槭、山丁子、山槐、紅松、李、稠李、油松、旱柳、加楊、文冠果、糖槭、白樺、杏、山荊子、山楂等；灌木主要有丁香、大葉丁香、郁李、玫瑰、黃刺玫、榆葉梅、錦帶、樹錦雞兒、茶藨子、小葉丁香、紅瑞木、紫丁香、金銀木、小葉牡丹、芍藥、繡線菊等。

2 研究方法

2.1 調(diào)查方法

2.1.1 取樣方法 本研究的取樣方法主要參照文獻(xiàn)［3］的調(diào)查方法，具體操作中根據(jù)實(shí)際情況稍加調(diào)整。采用分層隨機(jī)抽樣，將校園綠化植被分為喬木層、灌木層和草本層3個(gè)層次進(jìn)行取樣。

測(cè)量采取人工分組的方式進(jìn)行。首先確定校園森林主要組成樹種，如冠形-綠量模型；通過對(duì)植物植株進(jìn)行大量的實(shí)地采集數(shù)據(jù)，如株高、胸徑、冠幅等樣本數(shù)據(jù)；為樹種選配適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型；輔助工具有皮尺、卷尺等。

2.1.2 統(tǒng)計(jì)指標(biāo) 喬木測(cè)量分別有胸徑、冠幅、第一枝高、株高和冠形。例如旱柳，我們隨機(jī)抽取5株，分別對(duì)其測(cè)量，然后記錄下來，再分別算得胸徑、冠幅、第一枝高及株高的平均值。

灌木的測(cè)量為冠幅和株高冠形。例如榆葉梅，同理隨機(jī)抽取5株，分別直接測(cè)量并且記錄數(shù)據(jù)，再算得冠幅和株高的平均值。

草坪通過樣方法測(cè)量即量取長(zhǎng)寬進(jìn)行具體測(cè)量。綠籬則根據(jù)長(zhǎng)寬高，直接測(cè)量并將進(jìn)一步計(jì)算，同時(shí)把缺失部分刨除。

2.1.3 計(jì)算方法 株高的計(jì)算，主要采用等比例分割的計(jì)算方法；冠高由于環(huán)境等條件的制約，本次測(cè)量采取了用株高減去整株植物從地面到第一個(gè)枝節(jié)的高度，即為冠高；冠幅即用卷尺測(cè)了整株植物的最適位置的冠幅；胸徑為樹干從地面到第一枝高1.2 m處測(cè)量其周長(zhǎng)；冠形即目測(cè)樹冠的形狀[4-5]。

由于生長(zhǎng)環(huán)境限制我們?nèi)コ藗€(gè)別生長(zhǎng)畸形或者腐朽枯死的樣本。

2.2 數(shù)據(jù)處理

將調(diào)查結(jié)果經(jīng)初步整理后，對(duì)全部種類進(jìn)行冠形分類，然后根據(jù)表1中的三維綠量樹冠計(jì)算公式進(jìn)行基本測(cè)算[6-7]。

冠下三維綠量計(jì)算公式：

式中：d=0.618，x=樹干直徑 ，y=冠下高

冠下直徑公式：

樹干直徑=胸徑/π

草坪面積：

式中：x=長(zhǎng)，y=寬

綠籬體積：

式中：x=長(zhǎng)，y=寬，h=高

單位綠量：

式中：V總=總綠量，S總=總面積

表1 樹冠計(jì)算參考公式

3 結(jié)果與分析

佳木斯大學(xué)一學(xué)區(qū)A、B、C、D 4個(gè)院各區(qū)相同樹種的差異以及人工測(cè)量出現(xiàn)的誤差我們通過對(duì)原始數(shù)據(jù)精確分析，并沒有將原始數(shù)據(jù)合并，根據(jù)原始數(shù)據(jù)列出三維綠量相關(guān)表格。佳木斯大學(xué)一學(xué)區(qū)A、B、C、D 4個(gè)院校園綠化樹種的綠量詳細(xì)結(jié)果，見表2。

4 結(jié)論與建議

經(jīng)測(cè)算，佳木斯大學(xué)一學(xué)區(qū)A、B、C、D 4個(gè)院的單位綠量為0.46 m3/m2。根據(jù)“單位面積城市森林三維綠量小于0.80 m3/m2的所有類型均是郁閉度較小

的城市森林類型”[8]，我們認(rèn)為佳木斯大學(xué)一學(xué)區(qū)A、B、C、D 4個(gè)院綠化率仍沒有達(dá)到要求。分析其原因，這主要是由于校園森林面積小，部分校園樹種單一，結(jié)構(gòu)不良等造成的，建議學(xué)校增加綠化面積，另一方面改善結(jié)構(gòu)不良的校園森林，以提高佳木斯大學(xué)的校園綠量。在調(diào)查過程中我們發(fā)現(xiàn)很多植被沒有得到很好的養(yǎng)護(hù)，例如草坪被破壞，一些灌木沒有得到很好的養(yǎng)護(hù)都已枯死，因此要注重校園的植被養(yǎng)護(hù)和保護(hù)工作。

表2 佳木斯大學(xué)校園綠化樹種綠量結(jié)果

續(xù)表

參考文獻(xiàn):

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［3］趙娟娟，歐陽(yáng)志云，鄭 華，等.城市植物分層隨機(jī)抽樣調(diào)查方案設(shè)計(jì)的方法探討［J］.生態(tài)學(xué)雜志，2009，29（7）：1430-1436.

［4］劉常富，何興元，陳 瑋，等.沈陽(yáng)城市森林三維綠量測(cè)算［J］.北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，28（3）：32-37.

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［8］劉常富，商 瑜，趙桂玲.基于類型與影響因子的城市森林三維綠量量化差異分析［J］.西北林學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，28（4）：55-56.