北京市共青滨河森林公园平原型森林景观更新改造设计

2023-09-17 17:55李方园
南方农业 2023年11期
关键词:共青杨树林地

李方园

(北京市共青林场管理处,北京 101300)

北京市共青林场是北京市最大的国有平原型生态公益林场,2013 年林场建成共青滨河森林公园(以下简称滨河公园),走上了“场园一体、林园合一”的转型发展之路,其良好的森林景观对构建高质量稳定的森林湿地生态系统及改善民生都具有重要作用[1]。但滨河公园的发展也伴随着诸多问题,由于森林经营水平整体偏低,滨河公园的林分质量较差,主林层骨干树种杨树的雌株占比大,春季飞絮严重,林下层森林景观单调,无法形成复层异龄混交林分结构;景观美度、丰富度不适应当前“公园化”景观要求,同时不利于保护生物多样性等。为突破这些瓶颈,共青林场管理处将平原造林与森林公园发展相结合,积极谋划平原生态林森林景观更新改造思路,进而推动绿色新型森林公园建设。

共青林场的森林景观更新改造设计充分考虑近自然森林经营的理念,重视林分结构调整,满足场地生态环境可持续发展需求。在滨河公园河南村分场12小班的更新改造设计上,将近自然森林经营的理念与近自然森林景观设计理念相结合,做好前期林业调查,对改造地块进行每木检尺,了解和掌握林分的生长发育状态,分析地块林分存在的问题,并根据目标林相,确定更新采伐方式。同时通过对场地景观特征文化的挖掘和恰当的人工介入,利用植被的生态化设计模拟自然,营造可自我演替的林地植物群落,增加森林植物的多样性。林场区域森林从纯杨树林模式转变为复层、异龄相结合的混交林模式,同时打造春秋两季极具吸引力的风景林带,为区域内的鸟类及大量无脊椎动物提供理想的栖息环境,从而建立融合于场地而又具有鲜明艺术特征的新景观体系,满足场地生态环境可持续发展需求。共青林场力求通过持续实施近自然森林经营及近自然森林景观改造设计,培育功能接近自然、结构稳定、功能完备、质量优良的多功能可持续发展森林,使森林蓄积总量、蓄积年增长率、森林覆盖率明显提高,森林质量大幅提升,森林景观恢复及生物多样性也明显正向变化,从而提升森林公园的景观及生态价值,不断增强居民的获得感,同时为“场园一体化”发展背景下的平原型森林景观更新改造提供试验示范、示范引领作用。

1 共青滨河森林公园改造地块现状

1.1 现有林木衰弱问题严重

河南村分场12小班景观林栽植于20世纪70年代,林龄在50 年以上,属于过熟林木,树种主要为杨树,区域内林木整体长势衰弱,存在干尖、根腐、破腹、烧膛等情况,部分树体内部严重糟朽、腐烂,急需进行树种更新作业[2]。

1.2 森林结构单一,生态稳定性差

河南村分场12小班内杨树纯林占比大,多为单层林,异龄、复层林、混交林少,落叶亚乔木、常绿树、花灌木、草本植物占比较小[3]。杨树雌株的占比较大,且大部分为成、过熟林,树势衰弱,容易引发枯死、风倒、病虫害等。火险等级高,严重威胁森林安全和林业的可持续发展。林地内缺少长寿、抗逆、食源植物,林下更新慢,生态功能有限,生物多样性及生态稳定性差。森林健康状况差,不利于植物的自然演替。

1.3 杨树雌株占比大,飞絮问题突出

河南村分场12小班杨树以雌株为主,林地内大量过熟的雌性杨树纯林春季产生大量飞絮,对周边居民生活产生不良影响,同时存在较大的火灾隐患,给森林植被及生产生活带来安全风险。共青林场尝试过注射飞絮抑制剂,但导致树势衰弱严重。北京市人民政府十分重视飞絮治理问题,专门责成园林绿化部门着手治理。

1.4 森林景观质量低,季相变化不够丰富

公园林相单一,主要为以杨树、刺槐为骨干树种的景观游憩林,森林景观丰富度、景观美度已不适应“公园化”景观需求。例如,杨树落叶期长达6 个月,综合美景度低。林场色叶乔、灌木占比较小,冬、春季缺乏吸引人的景观,森林季相变化不丰富。部分森林景观须由生态防护型逐渐向风景游憩型过渡。

1.5 土壤问题

公园主要为冲积砂土,由于所在地形部位不一,在河漫滩是浅色草甸土型。在一级阶地,因地下水位深度有别,分为深色和浅色草甸土型。在二级阶地上,按有无夹壤分为通体砂、砂夹壤型。砂土土壤肥力差,蓄水保水能力差,吸热散热快,有机质含量较低,仅部分低洼地区腐殖质较厚,植物的品种适用性不广[4]。

2 共青滨河森林公园景观改造设计

2.1 更新地块采伐

以全林分、全周期近自然森林经营为科学指导思想,基于近自然理念的森林经营成本低、用工少、投入省、见效快,是提高森林质量的有效方法。通过对成、过熟林林班采用更新造林等森林经营活动,优化森林结构、科学调整混交林比重,改善林木生长环境,促进林木生长发育,形成健康稳定的生态系统,促进森林多种生态功能的发挥,进而提高森林的经济效益、生态效益和社会效益。

此次森林更新造林地块为河南村分场12小班,地块面积为7.39 hm2,林分总蓄积量为571.75 m3,总株数为4 436 株,主要为杨树纯林[4]。共青林场利用现有的2019年森林资源二类调查数据及公园构建的林业精细化管理平台,选择河南村分场12小班的重点采伐区域,确定更新改造面积为2.73 hm2,其位于共青森林公园C 园的重点景观区域,毗邻公园的运动场,此区域客流量比较大,是森林公园亟待重点更新改造的重点景观林区域。

将河南村分场12小班确定的更新采伐边界与现有林区每木定位相叠加,可以直观地显示出地块内现有树木分布、品种组成及树木属性信息,以便于快速了解地块植被格局及设计地块的基本情况。

选择的更新采伐地块主要为杨树过熟林,树种组成为7Y1P2K,林分郁闭度为0.8,平均胸径为18 cm,平均林分密度为600 株·hm-2,目前处于质量选择阶段。采伐地块的森林经营类型为杨树人工混交林风景游憩林,目标林相为以毛白杨(雄)为优势树种,混交栽植其他树种,形成杨树异龄林、杨+针阔复层混交风景林,林分密度控制在165~195 株·hm-2,生长周期50年以上。

此次更新采伐过程对整个伐区进行每木检尺,杨树采取群团状择伐,其他树种采取单株择伐,并将每木检尺后的林木进行林木分类分级,确定目标树,伐除干扰树及Ⅳ级、Ⅴ级木,最终确定河南村分场12小班共计伐除968 株树木,以目标林相为导向,散点保留50 株杨树、100 株槐、55 株金枝槐、55 株油松、7株白皮松及50株元宝槭,灌木全部保留,其余乔木全部砍伐,进而重新设计。

2.2 更新地块造林设计

在此地块的景观造林设计上,采用“近自然”的造林设计策略,以目标林相和森林经营类型为导向,通过设计多样性、复杂的林间结构提供更稳定和更接近自然的林地生境,从而填补平原林地生境简单带来的弊端。在树种选择上,根据北京市的“乡土、长寿、抗逆、食源、美观”择树新标准,选用更多长寿树种和高度耐旱的物种适应环境需要,增加可持续性景观,选用毛白杨(雄)为骨架树种,其为较长寿树种,可作为全周期森林近自然经营的目的树种,在解决飞絮问题的同时延续了滨河公园以杨树林为主要特色的林貌特征,承载地域文化和记忆。同时充分考虑植物群落空间的丰富性、植物种类多样性、植物林龄的多样性及食源植物种植,营造可自我演替的林地植物群落,打造春秋两季极具吸引力的风景林带,既提升林地的景观价值,又能为区域内的鸟类及大量无脊椎动物提供理想的栖息环境,提高林地的生态价值。总的原则是利用骨架树种与乡土常绿树、色叶乔灌木、落叶树种进行自然式混合、用拟自然手法呈现近自然森林景观。

影响林地生物多样性的重要因素包括植物群落的空间复杂性、物种复杂性(即群落中植物种类的多样性),以及对特定鸟类和无脊椎动物有吸引力、有针对性的食源植物[5]。林窗空间、道路和林缘空间为鸟类创造了更为开阔的栖息环境,这些因素对鸟类多样性的影响远比在林地中增加食源植物更为重要。因此,在此次造林设计将重点突出毛白杨(雄)及乡土植物的使用,丰富植物品种和群落混交模式,通过模拟自然途径和群落营造,种植食源、蜜源树种,吸引鸟类和昆虫,保护和最大化增加场地生物多样性,营造近自然的城市森林景观风貌。

2.3 更新地块植物群落设计

2.3.1 “马赛克式”多样化群落组成模式

在空间尺度上,设计了一个多种林地群落以“斑块”状相互嵌合的平面。这些相对独立的斑块个体的尺度从50 m×50 m 到100 m×100 m 不等。其中,有相对开敞的群落,也有相对郁闭的群落,因此整个场地将是开敞-半开敞-郁闭空间相互交错出现的趣味林地空间,这也是许多鸟类喜欢的栖息环境。观察发现,喜欢密林栖息的鸟类更多地出现在相对郁闭的林地斑块中,而喜欢在林地边缘栖息的鸟类则更多地出现在较为开阔的林地斑块。与结构单一、疏密均匀的林地相比,这类由多种密度的林地群落镶嵌而成的“马赛克式”的林地区域,能观测到林中鸟类数量更为显著的变化。

2.3.2 多层次群落组成模式

共青林场设计了5 个林地群落,分别具有不同的林地内部结构层次,林地冠层、林地中层和林地灌层的组合方式各具特点。许多小型食虫鸟类的理想栖息环境是林地灌层,假设林地中缺少灌木层,它们将没有觅食和避免被捕食的栖息场所,因此多层次的组合及多样化的组合方式对吸引和留住不同的鸟类来说,是非常重要的景观措施。而现有杨树纯林在这方面的生态功能极其有限。

2.3.3 群落结构内部植物组合方式

在林地群落组成中,群落最上层为大型乔木,中层为小乔木,下层为草本植物层或灌木层。先确定乔木的种植点位置,中层小乔木以多种树种组合方式,每种植物在组合中设定特定比例,根据种植密度和该群落面积,计算确定各个植物品种的具体数量,组合中的各种小乔木随机分布种植在群落中,以营造自然式林地景观。为增加群落景观效果和丰富群落空间层次,局部区域增加草本地被层或灌木层。

2.3.4 具体群落类型

类型A 为相对郁闭空间高大落叶乔木群落。该林地群落中有主干高而挺拔的毛白杨,没有灌木层,可以为人们林下活动预留足够的空间,在景观结构上形成一个和其他林地斑块有鲜明对比的栖息地类型。该类型群落设计有20%的雄株毛白杨种植,毛白杨依然是群落中最重要的建群种。群落配置有不同季节的开花树种,如楸、秋子梨和紫丁香等,同时元宝槭、白杜和秋子梨等树种呈现不同的色彩,可增添秋季景观的丰富性。主要植物有雄性毛白杨、七叶树、圆柏、栾树、白杜、元宝槭、桑、灰楸、金园丁香等。

类型B 为相对开敞中型落叶乔木+常绿树林地群落。该群落以常绿观干的白皮松(菌根苗)为主要基调树种。在空间上较类型A 更为开敞,林地中层能接受到更多的光照,可以种植茶条槭、山楂等建立相对复杂的亚冠层或小乔木层。在区域空间里,此类型与更为郁闭类型A 交错出现,在景观空间上为游客带来更有趣的穿行游览体验。该群落植物有晚春开花的梨属、苹果属、山楂属和流苏属植物,以及夏季开花的丁香属植物,同时群落中种植有较多的植物都有极好的秋季色彩。主要植物有茶条槭、流苏树、山楂、白皮松、白杜、秋子梨、金园丁香等。

类型C 为相对开敞低冠层+灌木林地群落。群落选用类型B 中的林地冠层和中层,并增加秋季具有独特观赏效果的林下灌木层,选择具备一定的耐阴性灌木,如白棠子树、黄栌、卫矛等。白棠子树有很好的秋色叶和非常吸引人的浆果,而黄栌和卫矛有极为醒目的红色秋色叶。主要植物有茶条槭、流苏树、山楂、白皮松、白杜、秋子梨、金园丁香、白棠子树、黄栌及卫矛等。

类型D 为林缘群落。林缘环境对人类和野生小动物来说都非常重要,它们提供了更多的季节变化和令人喜悦的色彩。为保持植物景观的和谐统一,林缘群落中保留有类型B、类型C中的数种乔灌木,实现景观视觉的延续性。主要上层植物有茶条槭、山杏、山楂、白杜、山桃、金园丁香,林下灌木层有白棠子树、黄栌、卫矛、猬实、山梅花、紫丁香及巧玲花等。

类型E 为相对郁闭空间高大落叶乔木群落(毛白杨为主要基调树种),在景观结构上与群落A 相似,形成一个和其他林地斑块有鲜明对比的栖息地类型。不同的是,该类型群落设计有超过80%的毛白杨(雄株)种植。

3 结语

共青滨河森林公园河南村分场12小班的景观更新改造设计,是在对森林景观进行重新思考和认知的基础上,通过对场地景观特征的挖掘,将近自然森林经营与近自然景观设计等多学科领域知识进行融合,重构并加景观序列,建立了模拟自然而又具有鲜明艺术特征的拟自然的新景观体系,其设计完全契合场地地貌和场所精神。由于每一个地块改造都不可复制,因此其所展现出来的思想和方法,对场地的尊重和遵循自然的手法,不仅在平原森林公园景观更新改造、森林经营等学科领域上具有借鉴意义,而且在更广阔的风景园林实践中也具有参考价值。

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