“长株潭”城市森林树种选择研究

王　之　张剑都

摘 要：城市森林对改善城市环境质量具有重要作用，城市森林建设的基础工作就是树种的选择，生长良好的城市树木能最大限度地发挥生态服务功能。本研究采用定性与定量相结合的层次分析法，对“长株潭”城市森林树种选择进行研究，强调树种的生态功能、景观功能和经济功能3个方面的单因子选择，通过对初选出的40种乔木、灌（藤）木进行赋值评价，最后选出得分在65分以上的11种树在长株潭得到广泛应用，成为骨干树种，得分在50-65分之间的22种树，成为配植树种，得分在50分以下的树种，只能作为补充。

关键词：城市森林；树种选择；层次分析法；长株潭

中图分类号：S79文献标识码：A 文章编号：1005-569X(2009)05-0024-04

1 城市森林概述

1.1 城市森林的产生背景

城市的快速发展推动了社会进步和经济发展，同时也引发了诸多环境问题：大气污染、水污染、噪声污染、悬浮尘粒污染、热岛效应等等，这些问题已经制约了城市进一步发展。于是，国外的一些林学家从人类生活和生存的角度出发，提出将“城市”与“森林”结合起来，营造城市森林，发展城市林业，通过城市森林强大的生态功能来改善城市生态环境。

1.2 城市森林的概念

美国于20世纪60年代就展开了城市森林研究，一些学者从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径面积，并且具有一定的规模，那么它将影响风、温度、降雨和动物的生活，这种森林可被称为城市森林。美国俄亥俄州提出，树干基断面积达到6m²/hm²时就可认为是城市森林。Grey(1978)等认为，城市森林包括行道树、公园、街区游园及住宅区的所有树木，它是城市环境的重要组成。美国学者Miller(1978)认为，城市森林是人类密集居住区内及周围所有植被的总和，它的范围涉及市郊小社区直至大都市。

在我国，沈国舫（1992）认为，城市森林是城市生态系统中的重要生物组成部分，它是由城市里以及周围地区中木本为主的所有绿色植被组成，对维持或改善生态环境及提高人们的健康和文化水平有重要作用。彭镇华（2003）认为，城市森林是指在城市地域内以改善城市生态环境为主，促进人与自然协调，满足社会发展需求，由以树木为主体的植被及其所在的环境所构成的森林生态系统，包括城市地域内的各种树木及其相关植被，它对城市环境有明显的改善作用，能平衡和补偿城市环境负效应。

综合上述定义可以看出，国内外学者都突出强调了城市森林的环境服务功能，注重城市森林生态效益的发挥。在城市森林的建设方面，从整体来考虑城市森林的建设，强调亲近自然林的建设，突出乔木树种的主体地位。因此，我们认为，城市森林是在城市行政管辖区内、为城市环境服务的、以乔木为主体的所有植被及其环境构成的生态网络系统。

1.3 城市森林树种选择研究现状

城市森林树种的选择与应用是否科学合理，将直接关系到整个城市生态效益、环境效益、社会效益的有效发挥，是城市森林建设的重要组成部分，树种的好坏直接关系到城市森林建设的速度与质量。

目前，国内外有关城市森林树种选择的研究还并不多，而传统林业造林树种和传统园林绿化树种的选择研究大多采用造林对比实验，或定性分析的方法进行，定量化进行树种选择的报道还并不多见。

2 长株潭区域概况

长株潭地区是指长沙、株洲、湘潭3行政市所管辖的区域。在地理位置上，长株潭3市毗邻，呈三角状品字形分布，中心区两两相距仅45km，形成一个联系紧密的城市群。

2.1 地理位置

长株潭地区位于长江中游之南、南岭以北，处于湖南省中东部丘陵区，中有湘江自南向北贯穿流过，居东经111°53′~114°15′，北纬26°03′~28°5′，总面积2.824万km²。

2.2 气候条件

长株潭地区属于较典型的大陆性中亚热带季风性湿润气候，四季分明，春温多变，夏秋多晴，严冬期短，暑热期长。1月平均气温4.6℃，7月平均气温28.6℃，全年平均气温17.5℃，平均降雨量在1378mm左右，多集中在4~9月。

2.3 地形地貌

长株潭地区的地形多为山地和丘陵，平均海拔在400m以上，地形自东、西部向中部倾斜，向北逐级降低，西部多山。地区地形起伏较大，相对高度差达2000m，坡度大，坡短且陡。山区占全区总面积的35.37%，丘陵占17.53%，岗地占24.33%，平原占17.94%，另有4.84%的水域。

3 树种选择的原则

3.1 适地适树原则

城市环境与自然生态环境又存在着一定的差异，它是高度人工化的特殊生态环境，城市中的光、热、水、气、土等环境因子均与自然生态系统有所不同。“适地适树”主要是指根据气候、土壤等生境条件来选植能够健壮生长的树种。自然植被是植物与气候、环境长期竞争适应的结果，不同地区、地形地段、母岩母质、土壤、大气、温度等，适生的植物群落、种类各不相同。树种选择要以当地的气候、土壤、水文等条件为依据，在充分了解植物的形态特征、生态习性的基础上进行，因此要优先选择生态习性适宜城市生态环境且抗逆性强的树种，只有树木的健康生长，才能充分发挥城市森林的功能效益。

3.2 生态功能优先原则

在确保适地适树的前提下，以优化各项生态功能为首要目标，尤其是要确保主导功能的发挥。城市森林建设是改善城市环境为主要目的，以满足城市居民身心健康需要为最终考核指标的，因此，城市森林建设的植物选择与应用的根本技术依据是最大效应地发挥植物的生态功能。

3.3 景观价值原则

在城市森林建设中，要实现树种观赏特性多样化，应充分考虑城市总体规划目标，扩大适宜观花、观形、遮荫树种的应用范围，为完善城市森林的观赏游憩价值、最终建成森林城市奠定坚实基础。

3.4 经济价值原则

城市森林建设应与生态城市建设的目标相适应，生态功能与景观效果并重，适当兼顾经济效益。因此树种选择应按照生态经济原则，选择生态效益高，养护管理粗放，并具有一定经济产出的树种，实现城市森林的经济价值，使城市森林管护得到一定的资金保障，确保城市森林建设地带的生态功能的长久性。

3.5 生物多样性原则

生物多样性导致群落稳定性，因此城市森林建设中多种生活型和基因型的植物种、种群的应用，将促进城市森林生态系统的稳定和功能以及各种效益的全面发挥。因此树种选择时要丰富物种、品种资源，丰富植物生态型和植物生活型。

城市森林建设是由乔、灌、草、藤和地被植物交织构成的，在植物配置上应十分重视形态与空间的结合，使速生树种与慢生树种、常绿树种和落叶树种相结合，使不同的植物形态、色调组织搭配得疏密有致、高低错落，使层次和空间富有变化，从而强调季相变化效果。坚持和谐、变化、统一等原则，有机结合，体现植物群落的整体美，并能发挥较好的生态效益。

4 树种选择的方法

4.1 查询有关文献筛选候选树种

根据《湖南植物志》、《优良阔叶树种造林技术》等文献资料初选出30种乔木和20种灌（藤）木做为候选树种进行比较和评分。

4.2 层次分析法（AHP法）

城市森林建设是多目标性的，主要强调城市森林的生态环境服务功能，同时也要求具有良好的景观效果，还要有一定的物质生产和经济效益。因此，城市森林的树种选择，更加重视生长适应性基础，以充分发挥城市森林的生态功能，同时也需要更多地考虑如何适应多功能目标的综合要求，以实现城市森林的社会效益和经济效益。

综合选择树种时，首先将目标分解为多个单因子，进行单因子选择，突出关键性生长限制因子的作用和主要功能目标的要求。单因子生态适宜树种选择，主要针对特定的生境和功能要求。根据树种对综合生境的整体生长适应性表现选择出普适树种，为确定城市森林建设的骨干树种奠定基础和提供依据。在进行功能适应性选择时，根据实际情况选择具体指标进行生态功能、景观功能和经济功能3方面的单因子选择。本研究采用层次分析法确定各单因子的权重关系。

4.2.1 模型构建

城市森林的建设以发挥其改善城市生态环境为主要目标，以营造近自然林为主要建设模式来确立评价模型的指标体系，通过专家咨询，经适当调整后，确定各指标的权重系数，如图1所示，建立树种评价模型。

4.2.2 树种评价标准

根据核心林地的建设目标，对各单因子指标制定评价标准见表1，最高分均为100分。

5 树种选择的结果

照上述评价标准，对初选出的40种乔木、灌（藤）木进行赋值评价，其中对树木的景观功能采用实地调查打分，对于样地中未出现的树种结合经验和相关图文资料进行评价，评价结果见表2。

6 结论和建议

得分在65分以上的数种在长株潭的绿地中得到了广泛应用，它们对该地区的气候、土壤适应能力强，对有毒气体的吸收能力也很强，能够很好地改善城市环境。同时这些树种的观赏性能也较优，或树姿优美，或叶形奇特、美丽，或秋色叶漂亮，对美化城市环境具有重要作用，因此可将它们作为城市建成区的骨干树种。

得分在50~65分之间的树种，这些树种对长株潭的气候、土壤条件都具有一定的适应性，有些树种对有毒气体的吸收能力很强，有些树种姿态优美，季相变化丰富，与骨干树种配植在一起，能够形成良好的景观外貌。

得分在50分以下的树种或者对土壤要求严格，或者生态效益不高、景观效益一般，无法满足城市森林多功能的要求，因此它们只能作为补充配植树种。

参考文献：

［1］ Rowantree R A.Ecology of the urban forest-Introduction to part I[J].Urban Ecology.1984(8):1~11.

[2] Miller R W.Urban Forestry[M].New Jersey:Prentice Hall,1996.

[3] Grey G W,Deneke F J.Urban Forestry(second edition)[M].New York,Weilly C,1992.

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