楊子欣 顏兵文 張慶費(fèi) 夏 檑

1 中南林業(yè)科技大學(xué)風(fēng)景園林學(xué)院 長(zhǎng)沙 410004 2 上海辰山植物園 上海 201612 3 上海市園林科學(xué)規(guī)劃研究院 上海 200023

群落作為城市綠地的基本組成單元，其結(jié)構(gòu)的合理性關(guān)系城市綠地的健康、穩(wěn)定和可持續(xù)性[1]。由于過分追求快速成形乃至一次成型的效果，城市綠化的過度密植現(xiàn)象明顯，限制了植物種群的自然生存和發(fā)育空間；植物群落種內(nèi)與種間競(jìng)爭(zhēng)激烈，影響植物群落的健康發(fā)育，群落穩(wěn)定性低；群落調(diào)整優(yōu)化已經(jīng)成為城市綠化管理的重要方面[2]。

香樟為我國(guó)亞熱帶地區(qū)重要樹種，主要分布在長(zhǎng)江流域以南，自然界缺乏以香樟為優(yōu)勢(shì)種和建群種的野生群落，多為伴生種。由于香樟樹形優(yōu)美、適應(yīng)性強(qiáng)、生長(zhǎng)迅速、壽命長(zhǎng)、移植成活率高，被廣泛應(yīng)用于城鄉(xiāng)綠化，并多培育成人工純林[3-4]。但香樟人工林往往面臨密度過大、結(jié)構(gòu)單一等問題，香樟人工林結(jié)構(gòu)調(diào)整與優(yōu)化研究得到重視，如香樟林密度管理模型[5]、密度定量化控制[6]、密度調(diào)控對(duì)香樟林木生長(zhǎng)及空間分布影響[7]等研究，但針對(duì)香樟林結(jié)構(gòu)調(diào)整技術(shù)研究還鮮見報(bào)道。

因此，本文選擇上海濱江森林公園香樟人工林，以密度調(diào)控為基礎(chǔ)，提出基于樹冠連續(xù)覆蓋的調(diào)整法，將群落結(jié)構(gòu)調(diào)整與景觀外貌延續(xù)有機(jī)結(jié)合，優(yōu)化香樟林結(jié)構(gòu)，為城市人工林結(jié)構(gòu)調(diào)整提供參考。

1 調(diào)查地區(qū)概況

上海濱江森林公園地處浦東新區(qū)的黃浦江與長(zhǎng)江口南岸交匯處，公園面積100 hm2，屬濕潤(rùn)亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年平均氣溫15.5℃，歷年極端最高氣溫38.2℃，極端最低氣溫-9.6℃，年平均降水量1 100 mm。

香樟林是上海濱江森林公園的重要植物群落類型，多從香樟苗圃轉(zhuǎn)化而來，多為香樟純林，以較大規(guī)格苗木采用規(guī)則密植，栽植時(shí)間約10年。徑級(jí)中等，生長(zhǎng)勢(shì)一般，分枝點(diǎn)低且大多下層有枯枝。群落密度偏大，樹冠生長(zhǎng)受限，冠幅較小，林冠線缺乏起伏錯(cuò)落外貌，生長(zhǎng)勢(shì)趨于衰退。

2 樹冠連續(xù)覆蓋調(diào)整技術(shù)

城市人工林結(jié)構(gòu)調(diào)整主要有抽稀撫育、補(bǔ)植優(yōu)化等技術(shù)途徑，由于景觀外貌對(duì)城市人工林具有突出意義，應(yīng)確保調(diào)整后的群落具有景觀的完整性和延續(xù)性，樹冠應(yīng)作為群落外貌的主要載體。因此，本文借鑒結(jié)構(gòu)化森林經(jīng)營(yíng)的理念和原則[8]，提出基于樹冠連續(xù)覆蓋的群落調(diào)整方法，在延續(xù)群落外貌景觀的基礎(chǔ)上，維護(hù)樹冠的整體性，開展群落結(jié)構(gòu)的調(diào)整改造。

首先，確定保留的目標(biāo)樹。優(yōu)先保留目標(biāo)樹對(duì)群落的穩(wěn)定性發(fā)揮重要作用，目標(biāo)樹是構(gòu)成群落主體景觀、長(zhǎng)勢(shì)良好和冠型完整的樹木。其次，重點(diǎn)抽稀影響目標(biāo)樹正常生長(zhǎng)，并具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)性的樹木以及樹冠瘦弱、生長(zhǎng)不良的非目標(biāo)樹。第三，合理調(diào)整中庸樹。中庸樹生長(zhǎng)勢(shì)一般，雖暫時(shí)尚未明顯影響目標(biāo)樹生長(zhǎng)，但通過適當(dāng)調(diào)整，可為目標(biāo)樹的生長(zhǎng)發(fā)育創(chuàng)造更好的生長(zhǎng)空間。

3 香樟林優(yōu)化調(diào)整技術(shù)

3.1 調(diào)整思路

遵循樹冠連續(xù)覆蓋的原則，針對(duì)香樟林結(jié)構(gòu)特征，以形成樹木隨機(jī)分布為方向，盡量減少對(duì)森林景觀的過度干擾，保持景觀的延續(xù)性；營(yíng)造合理的生長(zhǎng)空間，調(diào)節(jié)植物層次，疏減上層過密結(jié)構(gòu)；去除生長(zhǎng)衰弱的植株，維持良好景觀外貌。

3.2 技術(shù)方法

首先，對(duì)擬調(diào)整改造的香樟人工林進(jìn)行調(diào)查，了解現(xiàn)狀，將喬木樹種分成優(yōu)勢(shì)樹、中庸樹和被壓樹3類；第二，按照樹冠連續(xù)的原則，確定保留的目標(biāo)樹和擬抽稀的樹木；第三，以抽稀為技術(shù)途徑，在圖紙上模擬改造效果，比較調(diào)整前后的分布狀態(tài)，根據(jù)群落優(yōu)化目標(biāo)進(jìn)行調(diào)整。

在具體實(shí)施過程中，在香樟林群落結(jié)構(gòu)調(diào)查基礎(chǔ)上，選擇一塊面積為480 m2的香樟林為例，對(duì)每棵喬木進(jìn)行定點(diǎn)定位標(biāo)識(shí)，并繪制未調(diào)整前的香樟樹木分布圖 (圖1)。采取樹冠覆蓋連續(xù)抽稀法，標(biāo)識(shí)保留和抽移的樹木。該塊香樟林原有香樟植株70株，密度為1 458株/hm2，抽稀調(diào)整后，保留香樟52株，密度降為1 083株/hm2，調(diào)整后的香樟林群落結(jié)構(gòu)如圖2，原來比較均勻分布的群落調(diào)整為相對(duì)隨機(jī)分布狀態(tài)，并為幼齡樹創(chuàng)造一定的生長(zhǎng)空間。

圖1 香樟群落抽稀前的植株分布圖

圖2 香樟群落抽稀后的植株分布圖

4 結(jié)果與分析

抽稀改造3年后，調(diào)查改造后的香樟林結(jié)構(gòu)，并與未改造的對(duì)照香樟林進(jìn)行比較，分析抽稀改造對(duì)香樟群落結(jié)構(gòu)的影響 (表1)。

4.1 樹木生長(zhǎng)勢(shì)

從表1可以看出，改造后群落與保留群落的樹高、胸徑和枝下高接近，缺乏明顯差異。但冠幅、枯枝長(zhǎng)度和生長(zhǎng)勢(shì)變化明顯，抽稀后的冠幅平均增加2.0 m2，樹冠下枯枝長(zhǎng)度減少0.4 m，未調(diào)整群落的冠下枯枝現(xiàn)象明顯，上木每株有枯枝，最長(zhǎng)的枯枝長(zhǎng)度達(dá)3.5 m。偏冠和側(cè)冠樹木數(shù)量較多，冠幅偏小，平均為13.4 m2，制約了香樟生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)空間。

調(diào)整后生長(zhǎng)勢(shì)優(yōu)和良的比例分別增加14.7%和23.9%，香樟生長(zhǎng)勢(shì)明顯提高，基本形成兩層結(jié)構(gòu)。林內(nèi)較為通透，植株形態(tài)較好，總體干形較為通直，樹冠偏冠側(cè)冠現(xiàn)象減少，提高了群落整體生長(zhǎng)勢(shì)。

表1 香樟林改造對(duì)群落結(jié)構(gòu)的影響

4.2 更新苗

通過對(duì)抽稀改造群落與對(duì)照群落各5個(gè)1 m2小樣方的調(diào)查比較，從表2可見，抽稀改造后的香樟群落更新苗明顯增加，更新苗平均密度為25株/m2，植株高度主要分布在10～15 cm和15～20 cm；而未抽稀群落林下更新苗數(shù)量少，更新苗密度僅3.5株/m2，而且植株高度也比改造的群落低，生長(zhǎng)勢(shì)弱。

表2 群落改造對(duì)香樟更新苗的影響 株/m2

4.3 草本植物多樣性

草本植物多樣性與群落喬木密度關(guān)系密切[9]，香樟群落抽稀改造后，明顯改善了香樟群落過分郁閉狀況，增強(qiáng)了群落透光性，為草本植物的發(fā)育創(chuàng)造適宜生境。從表3可見，相比未改造香樟群落，改造后的群落樣方草本植物豐富度Patrick指數(shù)增加了4種，Shannon-Wiener多樣性指數(shù)增加，Pielou均勻度提高。通過抽稀調(diào)整，基本改變了冠層過分密植香樟林的林下草本植物 “禿斑”現(xiàn)象明顯，草本植物多樣性增加，分布也比較均勻。

表3 香樟群落改造對(duì)草本植物多樣性比較

5 結(jié)論與討論

森林群落結(jié)構(gòu)往往決定森林的健康穩(wěn)定，更是森林功能發(fā)揮的基礎(chǔ)。針對(duì)城市人工林普遍存在種類單一、密度大、生長(zhǎng)勢(shì)弱等現(xiàn)象，本文借鑒結(jié)構(gòu)化森林經(jīng)營(yíng)理論，提出基于樹冠連續(xù)覆蓋的群落調(diào)整方法，合理協(xié)調(diào)森林群落結(jié)構(gòu)調(diào)整與景觀外貌延續(xù)的關(guān)系，在不明顯改變或影響群落景觀特色的前提下，對(duì)群落空間進(jìn)行調(diào)整改造，提高群落自我更新和維持能力，增強(qiáng)群落的穩(wěn)定性和抗逆性，培育健康高效的森林。

通過對(duì)香樟人工純林的調(diào)整改造實(shí)踐，保留目標(biāo)樹和移去影響目標(biāo)樹持續(xù)生長(zhǎng)發(fā)育的植株，將香樟群落空間從均勻分布轉(zhuǎn)變?yōu)楸容^隨機(jī)的分布格局，林分郁閉度降到0.7以下，結(jié)果發(fā)現(xiàn)林分內(nèi)部的光照情況得到明顯改善，香樟的生長(zhǎng)勢(shì)明顯提高，更新苗數(shù)量增加，草本植物多樣性增加，群落結(jié)構(gòu)更加豐富。

當(dāng)然，綠地群落是一個(gè)有序而漸進(jìn)的系統(tǒng)發(fā)育和功能完善過程[10]，合理的群落結(jié)構(gòu)需要從種植設(shè)計(jì)、栽植方式與養(yǎng)護(hù)管理等方面進(jìn)行全過程調(diào)控，從綠地設(shè)計(jì)與營(yíng)造的源頭著手，改變簡(jiǎn)單便利化的純林營(yíng)造手法，采取多物種及多層次混交的自然式栽植。同時(shí)，以種間關(guān)系協(xié)調(diào)、群落穩(wěn)定為目標(biāo)，探討群落結(jié)構(gòu)優(yōu)化途徑與方法。在保持林冠連續(xù)的基礎(chǔ)上，逐步降低平均徑階范圍的林木株數(shù)比例，保留冠型完整、生長(zhǎng)良好的植株，優(yōu)先淘汰生長(zhǎng)不良的受壓木，確保保留木處于優(yōu)勢(shì)地位或不受到遮蓋、擠壓等競(jìng)爭(zhēng)脅迫。盡可能獲得良好營(yíng)養(yǎng)空間，促進(jìn)林下自然更新。適當(dāng)補(bǔ)植優(yōu)良樹種，尤其是鄉(xiāng)土樹種，增加群落組成物種混交比例和垂直結(jié)構(gòu)，逐步形成健康、穩(wěn)定、高效的多樣化群落結(jié)構(gòu)。