重庆城市森林乡土树种资源调查与评价 下载本文

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2013年11月 重庆师范大学学报(自然科学版) Nov. 2013 第30卷 第6期 Journal of Chongqing Normal University (Natural Science) Vol. 30 No. 6

三峡地区资源环境生态研究 DOI:

重庆城市森林乡土树种资源调查与评价*

刘燕新1, 方 文1, 马立辉1,2, 黄世友1

(1. 重庆市林业科学研究院; 2. 重庆瀚业园林工程有限公司, 重庆 400036)

摘要:运用资料查阅、访问和实地调查相结合的方法对重庆城市森林乡土树种资源进行调查,并运用层次分析法(AHP)建立了重庆乡土树种评价体系,确定了评价因子及其权重,对重庆城市森林乡土树种进行客观定量的评价。结果表明:重庆乡土树种资源有2 300余种,其中乔木600余种,灌木17 00余种;朴树(Celtis sinensis)、灯台树(Cornus controversa)等一、二级树种抗逆性强、生态效益好、观赏价值高,在城市森林建设中应大力推广应用,垂柳(Salix babylonica)、三角槭(Acer buergerianus)等三级树种作为补充配置树种运用。重庆市乡土树种资源丰富,有利于增加城市森林的物种多样性,丰富城市森林景观,改善城市环境。

关键词:重庆;城市森林;乡土树种;树种评价;层次分析法

中图分类号:Q-9;Q149 文献标识码:A 文章编号:1672-6693(2013)06-0000-00

20世纪60年代以来,在全球人口急剧增加、环境日益恶化、人类生存面临严重威胁的背景下,城市森林作为城市的一项基础设施发展起来[1-3]。城市森林被称为“城市之肺”,具有调节城市小气候[4-7]、提高空气负离子[8-10]、降噪[11-12]、杀菌滞尘[13-14]、净化大气[15-17]、旅游休闲等综合功能,可以改善城市环境,满足城市居民的身心健康,是衡量城市可持续发展水平和文明程度的重要标志。近年来,发展城市森林已经成为世界各国改善城市生态环境、建设生态城市、提升城市知名度的重要手段之一。

树种选择是城市森林建设中重要的技术要素,树种的选择是否科学合理直接关系到城市森林建设的速度与质量。市区污染严重,受人为干扰因素大。因此,要提高树木的成活率并发挥它们的生态效益,通常的做法是开发利用地带性物种,尤其是乡土树种;并且有节制的引进外域特色植物,来增加城市森林的物种多样性[18]。Miyawaki等人[19]提出用乡土树种在当地重建环境保护林。乡土树种是指在当地自然条件下,经过数年的优胜劣汰考验、筛选和自然竞争后保留保存下来的地方优势种,对当地灾害性天气、气候、局部区域水文条件等有较强抵御适应能力,特别是能适应当地的综合立地环境、生态、立地条件,并形成当地一定的历史文化积淀,折射出当地的民俗文化与风情[20-22]。乡土树种适应性广、抗逆性强、不易感染病虫害、易于养护管理、能自然繁衍成林。然而,目前由于设计者受重“洋”轻“土”思想的严重影响,一味的追求新奇、洋气,错误的认为“高档次”的外来树种是新鲜事物,是高贵的树种,“低档次”的乡土树种太普通,从而忽视了对乡土树种的应用。因此挖掘并充分利用乡土树种,控制外来树种的比率问题迫在眉睫。

本研究所定义的乡土树种不仅包括那些土生土长的原生树种,同时也包括那些经过长期引种栽培、驯化繁殖,高度适应本地区气候环境的外来优势树种。本研究以“生态优先,兼顾景观效果”为原则,通过对重庆市乡土树种的调查,应用层次分析法(Analytic Hieraichy Process,AHP)[23]的原理与方法,建立重庆市城市森林乡土树种评价体系,对乡土树种进行综合评价,为合理选择重庆市城市森林乡土树种提供定量化的依据。

1 研究地区与研究方法

1.1 研究区概况

重庆市位于东经105°17′~110°11′、北纬28°10′~32°13′之间的青藏高原与长江中下游平原的过渡地带。当地气候属亚热带季风性湿润气候,年平均气温在18 ℃左右,冬季最低气温平均在6~8 ℃,夏季平均气温为27~29 ℃。日照总时数1 000~1 200 h,冬暖夏热,无霜期长、雨量充沛、湿润多阴、雨热同季,常年降雨量1 000~1 400 mm,春夏之交夜雨尤甚,素有“巴山夜雨”之说。重庆地质地貌类型丰富,生物种类多样,亚热带气候特征明显。在这些因素的综合作用下,形成多种土壤类型,森林土壤类型主要有黄壤、紫色土等。重庆森林覆盖度高,广泛分布亚热带森林。 1.2 研究方法

1.2.1 调查方法 样带法:鉴于植物群落带状分布,主要采用样带法进行物种调查,即调查者按一定路线行走,记录调查路线左右一定范围内出现的物种;样方法:对物种丰富、分布相对集中、面积较大的地段采用样方法,即在样地上设立一定数量的样方,对样方中的物种进行全面调查;标本采集:对现场无法鉴定到种的植物,要采集和拍摄标本,做好特征信息记录,以备室内鉴定之用。记录包括形态特征和生态环境信息等;物种鉴定:标本鉴定参照《中国植物志》、《四川植物志》、《中国高等植物图鉴》等工具书,若有分歧,以《中

* 收稿日期:2013-03-12 修回日期:2013-05-27

资助项目:国家林业局2010年度林业公益性行业科研专项(No. 201004064)

作者简介:刘燕新,女,博士研究生,研究方向为森林生态学,E-mail:yanxinliu@126.com 网络出版地址:

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国植物志》为准。

1.2.2 评价方法 运用AHP法对重庆城市森林乡土树种资源进行评价分析,AHP评价模型见图1。运用北京欣晟软件技术有限公司开发的层次分析法软件yaaph6.0计算指标权重并自动进行一致性检验。该软件具有直观方便的特性,免去了繁杂的计算过程,并带有群决策和评分再计算的功能。 重庆城市森林乡土树种综合评价(A) 抗逆性(B1) 生态功能特性(B2) 景观美学特性(B3) 抗旱性(C1 抗病虫害()抗污染(C4 降温增湿()降噪()杀菌()滞尘()季相变化()树形()叶色()耐瘠薄(C2 耐阴())))固碳释氧() 花果()C5 C8 C9 C10 C12 C13 C14 图1 重庆城市森林乡土树种的AHP评价模型

Fig. 1 AHP evaluative modeling of native trees for urban forest in Chongqing

本研究请13位专家对评价因子进行两两比较建立成对比较矩阵,经1~9比率标度调整构造出A-B,B1-C、B2-C、B3-C两两比较判断矩阵。

1155513711555=

TA-B1/315,TB1-C=

1/51/51111/71/511/51/51111/51/51111113333331,TB3-C=1C3 C6 C7 C11 TB2-C=

1各树种 1331/31/31111/31/31111/31/3111133 1/31/3111/31/3112 结果分析

2.1 重庆城市森林景观型乡土树种资源调查与分析

对重庆各个区县进行乡土树种调查,重庆乡土树种资源有122科412属2 300余种,其中乔木600余种,灌木1 700余种。从上述乡土树种资源中,初步筛选出抗逆性强、绿量大、观赏性高的乡土树种47种进行研究试验,其中常绿针叶乔木3种,落叶针叶乔木2种,常绿阔叶乔木23种,落叶阔叶乔木19种(表1)。

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表1 重庆市城市森林乡土树种初步筛选表

Tab. 1 The preliminary selection of native trees for urban forest in Chongqing. 序号 树种类型 树种名称 序号 树种类型 树种名称 1 25 雪松(Cedrus deodara) 日本珊瑚树(Viburnum awabuki) 2 常绿针叶乔木 马尾松(Pinus massoniana) 26 秋枫(Bischofia javanica) 常绿阔叶乔木 3 27 侧柏(Platycladus orientalis) 黄牛奶树(Symplocos laurina) 4 28 池杉(Taxodium ascendens) 四川山矾(Symplocos setchuanensis) 落叶针叶乔木 5 29 水杉(Metasequoia glyptostroboides) 垂柳(Salix babylonica) 6 30 香樟(Cinnamomum camphora) 构树(Broussonetia papyifera) 7 31 小叶榕 (Ficus microcarpa) 枫杨(Pterocarya stenoptera) 8 32 北碚榕(Ficus beipeiensis) 黄葛树(Ficus virens) 9 33 黑壳楠(Lindera megaphylla) 复羽叶栾树(Koelreuteria bipinnata) 10 34 楠木(桢楠)(phoebe zhennan) 无患子(Sapindus mukorossi) 11 35 白楠(Phoebe neurantha) 野漆树(Toxicodendron succedaneum) 12 36 润楠(Machilus Nees) 梧桐(青桐)(Firmiana platanifolia) 13 37 红翅槭(Acer fabri) 灯台树(Cornus controversa) 14 38 落叶阔叶乔木 朴树(Celtis sinensis) 银木(大叶樟)(Cinnamomum septentrionale) 15 常绿阔叶乔木 四川大头茶(Gordonia acuminata) 39 白栎(Quercus fabri) 16 40 木荷(Schima superba) 乌桕(Sapium sebiferum) 17 41 蒲桃(Syzygium jambos) 银杏(Ginkgo biloba) 18 42 女贞(Ligustrum lucidum) 二乔玉兰(Magnolia soulangeana) 19 43 桂花(Osmanthus fragrans) 盐肤木(Rhus chinensis) 20 44 天竺桂(Cinnanomum japonicum) 三角槭(Acer buergerianus) 21 45 广玉兰(Magnolia grandiflora) 蓝花楹(Jacaranda mimosifolia) 22 46 白兰花(Michelia alba) 枫香(Liquidambar formosana) 23 47 杜英(Elaeocarpus decipiens) 刺槐(Robinia pseudoacacia) 24 鱼木(Crateva religiosa) 2.2 重庆城市森林景观型乡土树种资源的筛选

2.2.1 准则层与因子层各指标的权重 根据判断矩阵运用yaaph6.0可以得出重庆城市森林乡土树种综合评价的模型与中间层各个因子所占的权重,见表2。

表2 准则层与因子层各指标的权重

Tab. 2 The weights between griteria layer and object layer index.

目标层 Wi(总权重值) 准则层 因子层 Wi(A-B层权重值) Wi(B-C层权重值) C层总权重

0.384 6 0.249 7 抗旱性(C1) 重0.384 6 0.249 7 耐瘠薄(C2) 庆城0.649 1 0.076 9 0.049 9 抗逆性(B1) 抗病虫害(C3) 市0.076 9 0.049 9 抗污染(C4) 森0.076 9 0.049 9 耐阴(C5) 林景0.333 3 0.093 固碳释氧(C6) 观0.333 3 0.093 降温增湿(C7)

1 型0.279 0 0.111 1 0.031 生态功能特性(B2) 降噪(C8) 乡0.111 1 0.031 杀菌(C9) 土树0.111 1 0.031 滞尘(C10) 种0.375 0.027 季相变化(C11) 综0.375 0.027 树形(C12) 合0.071 9 景观美学特性(B3)

评0.125 0.009 叶色(C13) 价0.125 0.009 花果(C14)

权重值的大小反映了评判者对各个评价因子的重视性程度,从表2可以看出,A-B层中抗逆性的权重值最高,为0.649 1,比排在第二位的生态功能特性高出0.370 1。说明在重庆市城市森林建设中,树种对当地环境的抵抗适应能力十分重要。只有首先保证了基本生存能力,才能在此基础上讨论树种的生态效应和景观效果。树种的生态功能特性权重值排列第二,比景观美学特性高0.207 1,表明在城市森林建设中,树种的生态效应比较重要,能够改善城市生态环境。此外,作为构建城市森林的树种,树木产生的景观效果也应成为考虑要素。

抗逆性B1-C的各个具体评价因子中,抗旱性(C1)和耐瘠薄(C2)的权重值较高,均为0.249 7。抗病虫害(C3)、抗污染(C4)和耐阴(C5)的权重值较低,均为0.049 9。根据重庆市的自然地理环境可知:重庆市夏季炎热光照强,降水不匀多伏旱,因此在城市森林树种选择过程中,抗旱性是首要考虑的因子;重庆市是典型的山地型城市,自古就有“三分丘陵七分山,真正平地三厘三”的说法,多山地和丘陵,土壤较贫瘠,因此选择耐贫瘠的树种

(A)