中山市城市生态风景林自然度评价*

林俊新 修小娟 何秀云 覃艺伟 鲍海泳 冼丽铧 陈红跃

1 中山市国有森林资源保护中心 广东中山 528400

2 华南农业大学林学院 广州 510642

0 引言

生态风景林是随着城市化发展而出现的一种全新林种［1］。生态风景林首次提出是在1997年底经过专家论证的“深圳市生态风景林规划意见”中［2］。不同学者对这一概念分别进行了阐述，其观点的相同之处在于强调和突出生态风景林的自然生态功能和美学景观价值，并以此展开对生态风景林应用范围的研究。由此，从生态风景林的功能性角度可以将其定义为:在现有山地森林残缺不全的基础上，通过树种配置和营林技术进行林相改造，使植被重新向着地带性顶极群落演替，生长成为具有可持续生态效益和明显景观效果的人工干预混交林［2-3］。

林分自然度指现实植被与它们的原始状态之间的距离或者相似性程度，是一项对特定条件森林状态评价的指标，包括植被构成、植被多样性和森林演替等方面内容［4］。林分的自然度是开展林分近自然经营的重要参考依据之一。当前，近自然经营在许多国家越来越受到关注，同时林分自然度评价也成为关注对象［4-5］，广泛用于自然保护价值和森林现状的评价［6-9］以及森林经营计划的制定［10］。

本文将在总结其他类型林分研究评价的基础上，选择自然度这一重要的评价指标，以实地调查数据为依据，建立生态风景林综合评价体系，对研究地区的生态质量现状做出科学合理的分析与评价，为城市生态风景林质量的提高提供指导，同时也为生态风景林及其他类型森林的评价提供理论基础。

1 研究区概况

广东省中山市位于珠江三角洲中部偏南的西、北江下游出海处。随着乡村“四旁绿化” “一区三线”绿化“林相改造”等多层次的造林行动先后推进，中山森林正逐步演化更替，形成了多树种、多层次、多色彩、多功能的具有南亚热带季风常绿阔叶林景观特色的森林体系，建成了以森林植被为主体的稳定、安全的生态屏障。本研究所选择的研究区集中在中山市城区及郊外的森林公园、风景名胜区、林场以及现存保护较好的天然次生林和风水林。

2 研究方法

2.1 标准地设定

2012年9 ―12月，在全面踏查的基础上，采用典型抽样的方法，从每种类型选出代表性林分设置标准地;共设置标准地33 块，其中每种类型调查样地至少有3 个重复;标准地规格为20 m ×20 m，在标准地内设置5 个5 m ×5 m 的灌木样方，随机抽取8 个2 m ×2 m 的草本样方。

2.2 调查内容

1)标准地:一是调查地点、样地号、样地面积、改造林分类型、调查人、调查日期;二是样地的经纬度、海拔、地形地势(坡位、坡度、坡向)、土壤类型等因子;三是植被类型、造林年代等。2)群落组成:包括乔木树种的种名、株数，地被植物种类数。3)群落结构:首先每木检尺，即对胸径5 cm以上的乔木每木记录胸径;其次，用尼康E4500 相机拍摄林地平面冠层图像。4)物种多样性:记录灌木种类、株数、平均高、盖度，草本的层盖度、平均高度和幼苗幼树的种类、株数、平均高。5)干扰程度:人为管理程度、自然干扰情况，如是否有火灾病虫害等，采用访问、查阅档案和现场记录等方法［11-13］。

2.3 评价指标体系的构建

从调查所得的林分特征因子中，比较各因子变异系数(CV)，分析各因子敏感性［14］;根据敏感性确定评价指标［15］，计算每个参选指标的变异系数(CV)并分级。

2.4 自然度值计算

采用层次分析法［16］获得自然度评价指标的权重系数。由于指标间量纲不统一，缺乏可比性，需对参评因子进行标准化处理［17］，以克服参数间的不可比性。

其中W(bi)为bi相对于A 层的权重值，W(cij)为cij相对于B 层中bi的权重值，(cij)为指标相对于A 的综合权重值。

3 结果与分析

3.1 自然度评价

经过数据标准化及各样地自然度综合评价指数的计算，得到自然度评价结果(图1)。中山市生态风景林自然度水平普遍较低，33 个样地的平均自然度值仅为0.409 3。自然度最高的为五桂山田心11号样地，自然度值为0.767 5;自然度最低的是五桂山田心15 号样地。五桂山田心11 号样地因位于中山市五桂山镇田心森林公园内，远离市区，地势陡峭，属于2006年杂林改造所得，原有杂林发育时间较长，经过人为改造(适当疏伐并补植优势树种等措施)，样地植物结构群落趋于稳定，自然更新较好，因而其自然度值高。五桂山田心15 号样地为格木纯林，林地发育时间短，乔木单一且长势较弱，结构简单、物种单一，林分整体盖度较低，更新较差，自然度值低。可见，自然度与林分类型有很大关系。

自然度值＞0.6 的样地有6 个，占调查样地总数的18.18%，分别是五桂山田心11 号(自然度值0.767 5)、五桂山田心7 号(自然度值0.721 8)、三乡控虾村22 号(自然度值0.641 3)、三乡塘墈村21 号(自然度值为0.608 4)、三乡石莹桥4 号(自然度值为0.602 8)，以及石岐大尖山1 号(自然度值为0.602 2)。五桂山田心11 号和五桂山田心7 号样地均属于原有杂林改造，改造后群落层次结构分明，各物种和谐地生长，结构比较稳定，基木无病虫危害，因而自然度值居前。三乡控虾村22 号、三乡塘墈村21 号为中山市现存的风水林群落，林分发育时间长，乔灌草层及结构合理均匀，天然更新幼苗量丰富，因而自然度值较高。三乡控虾村22 号属于屋后风水林，受人工干扰较少，因而自然度值在所有风水林样地中最高。三乡塘墈村21 号属于村落风水林，已经有部分区域被放置体育运动器材，作为村里的一处休闲场所，受人为干扰较大，因而自然度值次于三乡控虾村22 号。三乡石莹桥4 号为经过干扰管理的次生林，群落结构稳定，自然更新较好，因而也有着较高的自然度值。

图1 中山市生态风景林自然度值

自然度值在0.4 ～0.6 的样地有12 个，占调查样地总数的36.36%。其中，三乡石莹桥24 号同样属于风水林样地，因靠近道路，受到的人为干扰严重，其自然度值降低。因此，若不对该类风水林进行围护和保护，将会使其逐渐被破坏以至于消失。其余的大部分样地属于改造时间较长的阔叶混交林样地，经过人为实施近自然改造措施，增加样地的物种丰富度，调整样地的植被结构，因而该部分的生态风景林样地的自然度值要高于未经过改造的林地。

接近半数(45.45%)的样地自然度值均低于0.4。其中，一部分是森林公园与城区公园的人工纯林，植物种类单一，林地结构简单，病虫害较为严重;另一部分是原有卷荚相思、马尾松、湿地松纯林样地的改造林地，改造时间短，林地恢复效果没有显示出来，植物群落不稳定。

3.2 自然度分级

森林自然度反映现实森林类型与地带性原始顶极森林类型的差异程度，是衡量森林质量和生态状况的一项重要指标［18］。自然度综合指数值由多个要素加权得到，计算结果随机分布在0 ～1 区间。借鉴德国近自然度评价体系和文昌宇等［18］制定的广东省森林自然度划分标准，根据中山市生态风景林调查所得的实际情况，采用等间距法，根据自然度综合指数取值范围，将自然度划分为近天然、半天然、远天然、近人工、人工这5 个等级(表1)。

3.3 基于评价的生态风景林自然度提高措施

根据森林自然度等级划分结果，11，7，22，21，4，1 号共6 块样地的自然程度最大，划分为半天然林。这类样地可分为2 类:一类位于偏僻的山坡上部，受到人为干扰很轻，已经经过一段时间的林分改造恢复;另一类演替时间最长，已经形成以顶级适应值较高的阔叶树种为主的乔木层结构，群落郁闭度大，林地乔灌草层结构合理，自我更新较好。这2种类型都是本次调查研究中距离自然状态较接近或自然性较高的林地类型。在近自然经营中，该类型林地无需过多的人为干预，以维持和保护其现有群落结构及立地环境为主要经营措施［19］。

4 结论与讨论

1)本研究通过比较林地相关因子变异系数(CV)筛选出平均胸径、平均枝下高、乔木种类、叶面积指数、林下直射光、透光率、灌木盖度、灌木层密度、草本层盖度、草本层密度、天然更新幼苗数、自然干扰这12 个高敏感性指标因子，平均树高、平均冠幅、乔木株数、灌木层均高、草本层均高、Simpson 指数、群落均匀度、管理强度这8 个中敏感性指标因子，并以此为依据得到中山市生态风景林自然度评价指标体系。

2)经过数据标准化及各样地自然度综合评价指数的计算，得到自然度评价结果。其中自然度值＞0.6 的样地有6 个，占调查样地总数的18.18%，多为天然林，群落层次分明，结构稳定，自然更新较好;自然度值在0.4 ～0.6 的样地有12 个，占调查样地总数的36.36%，大部分属于改造时间较长的阔叶混交林，物种丰富，样地的植被结构较好;接近半数(45.45%)的样地自然度值均低于0.4，植物种类单一，林地结构简单，植物群落不稳定。

3)参考国内外研究，将森林按自然度划分为近天然、半天然、远天然、近人工、人工5 个等级。根据上述标准，在本次调查研究的样地中没有近天然的林分。属于半天然林的样地有6 块，在这类林分的后期经营中，应以维持和保护其现有群落结构及立地环境为主;属于远天然的林分有12 块，对这一类型的林分经营和管理应分阶段进行，在前期以封育抚育为主，在后期可以适当进行择伐，以促进林下更新;属于近人工的林分有10 块，应依据需要进行改造，改造后加强抚育或封育，以促进林地向群落稳定的阔叶混交林发展;属于人工的林分5 块，应实施间伐措施，调整树种结构，增加树种丰富度，提高林地的生态效益。

表1 森林自然度等级划分

［1］陈华成，曾锋，邱治军. 深圳凤凰山生态风景林林分改造效果［J］.广东林业科技，2004，20(4):35-42.

［2］陈涛，李刚，梁正阳.深圳生态风景林树种选择与示范林营造［J］.中国园林，1999，15(4):44-46.

［3］王旭，周光益，李家湘，等. 近自然经营理论在生态风景林的应用:以深圳市为例［J］.安徽农业科学，2010，38(27):15293-15295.

［4］刘刚，陆元昌，Knut Sturm，等.北京林区森林经营近自然度评价方法的研究与应用［J］.东北林业大学学报，2009，37(5):114-118.

［5］郝云庆，王金锡，王启和，等.崇州林场不同林分近自然度分析和经营对策［J］.四川林业科技，2005，26(2):20-25.

［6］Frank G.Naturalness as an evaluation criterion in nature conservation:a response to Anderson［J］.Conservation Biology，1992，6(3):455-458.

［7］Machado A.An index of naturalness［J］.Journal for Nature Conservation，2004，12(2):95-110.

［8］张玉钧，段昌盛. 源于国有林场的自然保护区之景观管理途径［J］.北京林业大学学报:社会科学版，2005，4(2):37-40.

［9］Bartha D，ódor P，Horvth F，et al.Relationship of tree stand heterogenity and forest naturalness［J］. Acta Silvatica et Lignaria Hungarica，2006(2):7-22.

［10］Colak A H，Rothetham I D，Calkoglu M.Combining‘naturalness concepts’with close-to-nature Silivieulture［J］. European Journal of Forest Research，2003，122(6):421-431.

［11］杨玉萍.城市近自然园林的营建与公众认知［D］. 武汉:华中农业大学，2011.

［12］赵中华.基于林分状态特征的森林自然度评价研究［D］.北京:中国林业科学研究院，2009.

［13］闫家锋.徐州侧柏纯林诱导为生态风景林的基础研究［D］.南京:南京林业大学，2009.

［14］许明祥，刘国彬，赵允格.黄土丘陵区土壤质量评价指标研究［J］.应用生态学报，2005，16(10):1843-1848.

［15］侯琳，雷瑞德.完全封育方式对天然油松林的影响［J］. 生态学报，2007，27(1):288-295.

［16］张敏，黄国胜，王雪军.应用层次分析法进行森林自然性评价的探讨［J］.林业资源管理，2004，6(3):25-28.

［17］杨娟，李静，宋永昌，等.受损常绿阔叶林生态系统退化评价指标体系和模型［J］.生态学报，2006，26(11):3749-3756.

［18］文昌宇，黄俊泽.浅议广东森林自然度划分标准［J］.中南林业调查规划，2006，25(3):8-10.

［19］张俊艳，成克武，臧润国，等.不同云南松群落近自然度评价及其评价指标体系的构建［J］.河北农业大学学报，2011，34(3):71-76.