长沙市行道树绿带植物组成及其健康状况调查
2014-11-17王旭军吴际友
王旭军, 程 勇, 吴际友, 刘 球
(湖南省林业科学院,湖南 长沙 410004)
长沙市行道树绿带植物组成及其健康状况调查
王旭军, 程 勇, 吴际友, 刘 球
(湖南省林业科学院,湖南 长沙 410004)
对长沙市23条主次干道行道树绿带的植物组成及其健康状况进行调查,结果表明: (1)长沙市行道树绿带常用植物种类约有96种,其中约占总数29%的为高大乔木,且常绿树种的应用比例约为4/5;出现频率超过45%的树种有7种,即香樟、广玉兰、桂花、金叶女贞、红檵木、四季桂等,但香樟、广玉兰、桂花、悬铃木等树种的均匀度相对较低; (2)长沙市行道树绿带中应用的灌木有40余种,山茶、栀子、杜鹃、月季、紫薇等观花灌木较多,特别是山茶所占的比例最大,占所调查全部灌木植物总数的22.5%; (3)长沙市行道树的胸径径级结构分布比较合理,但树高等级上的分布相对不合理,且长沙市行道树绿带中的植物的健康水平总体上属于中等偏上; (4)在长沙市行道树绿带中观花植物种类有20种,观果植物8种,观叶植物11种,观形植物11种,且长沙市城市道路绿化的主色调为绿色,常绿树种和落叶树种之比为4∶1。
行道树绿带; 树高; 胸径; 健康状况
行道树建设既是城市道路绿化的主体,也是城市森林建设的重要组成部分,对降噪滞尘、降温增湿、净化空气等生态环境的改善以及市容的美化起着非常重要的作用。此外,行道树独有的壮观与风韵还体现着一个城市的文化品位和特色魅力。目前,城市行道树的研究主要集中于行道树结构、对城市生态环境胁迫作用的适应性和生态功能等领域[1-5]。且目前上海市、沈阳市、合肥市和遵义市等城市关于城市行道树结构量化研究比较深入[6-13]。有鉴于此,我们就长沙市城区行道树绿带的组成、胸径和树高径级分布、健康状况等方面开展调查,旨在研究、掌握其植物多样性的基础上,为长沙市行道树树种的选择、绿带的规划设计及群落多样性和稳定性的增强提供有益的参考,并为长沙市城市森林的综合效益评价及结构优化提供依据。
1 研究区概况
长沙市为湖南省省会,别称星城,古称潭州,是著名的楚汉名城、山水洲城和快乐之都,也是“国家森林城市”(2006年)和“国家园林城市”(2008年)。长沙市(112°53′~103°15′E,28°03′~28°41′N)属亚热带季风湿润气候,年平均气温16.8℃,年均降水量和年均日照时数分别为1368mm和1680h,无霜期为275天,春秋短,冬夏长,且冬寒夏炎。总体地理气候特征适宜多种植物生长。
长沙地带性植被为中亚热带常绿阔叶林,而建成区现有的观赏植物和栽培植物分别为613种和494种,隶属于102科28属。但频繁的人员活动导致长沙市原生植被基本上被开发,现存植被主要为人工林,即杉木林、油茶林、马尾松林和竹林等。
目前,长沙市城市建成区绿化覆盖率、绿地率和人均公共绿地面积分别为42.21%、40.68%和18.8m2,城市中心区人均公共绿地面积11.67m2,初步形成了城区绿美相融、城郊森林环绕、城外绿海田园的绿色生态体系。长沙市城区主干道有韶山路、人民路、五一路、八一路、芙蓉路、解放路、万家丽路、潇湘大道、长沙大道、三一大道和“八桥三环两隧道”,形成以“井字型”快速路为基本框架的“五纵五横”快速路系统和“十二纵十一横”的主要主干路系统。但除少数保护较好的道路外,大多新建、扩建道路的行道树树冠很小或者没有,绿化覆盖率比较低。城市支路和一般街巷的绿化状况就更不理想,街道绿化树种以樟树及广玉兰等树种为主,品种比较单一,季相变化不明显,街道景观不够丰富。
2 研究方法
2.1调查区域
参考长沙市交通旅游图(2010年版),以二环线为调查边界,应用分层抽样法确定23条主次干道为调查对象,即:五一路、人民西路、八一路、劳动中路、桐梓坡路、望岳路、营盘路、书院南路、韶山路、芙蓉路、潇湘中路、麓山南路、黄兴路、阜埠河路、湘春路、南湖路、车站北路、桂花路等。此外,考虑到以上调查道路多为老城区道路,为便于对比分析,还调查了二环线外万家丽路等新建道路。
2.2调查方法和内容
采用随机抽样调查的方法,于2010年7—11月对选定道路的样方内的乔木(株高1.5m以上)、灌木、地被、藤本进行调查,调查长度为道路总长度的10%。详细记载各树种名称及其株数、树高、胸径(地径)、冠幅、枝下高、健康状况以及人为修剪程度等等。 树高用测高器测定,胸径用胸径尺确定,冠幅、枝下高和健康状况等用目测方法确定。其中,树木的健康状况分四个等级,详细标准如表1所示。
表1 树木健康状况等级划分标准Tab1 Classificationstandardofhealthstatusgradeoftree等级简单描述分值1(健康)树冠饱满,叶色正常,观赏价值较高,无病虫害和枯死枝条,树冠缺损<15%,未成龄树木生长空间充裕80~1002(正常)生长势一般,叶色基本正常,有一定的观赏价值,树冠缺损介于15%~40%之间,未成龄树木有一定的生长空间60~793(差) 生长势较差,衰退严重,叶色不正常,观赏价值低,树冠缺损介于40%~75%之间,未成龄树木的生长空间有限31~594(濒死)树势弱,树冠缺损超过75%,濒临死亡<31
3 结果与分析
3.1长沙市行道树绿带组成特征
据调查结果统计,目前约有96种植物常用于长沙市行道树绿带建设。其中,香樟(Cinnamomumcamphora)、桂花(Osmanthusfragrans)、荷花玉兰(Magnoliagrandiflora)、悬铃木(Platanusorientalis)、银杏(Ginkgobiloba)、杜英(Elaeocarpussylvestris)、罗汉松(Podocarpusmacrophyllus)、日本五针松(PinusParviflora)、龙柏(Sabinachinensis‘kaizuka’)、红枫(Acerpalmatum‘Atropurpureum’)等为主要上层营建树种,所用株数为总数的80%以上;杜鹃(Rhododendronsimsii)、红檵木(Loropetalumchinense‘Rubrum’)、小叶女贞(Ligustrumquihoui)、四季桂(Osmanthusfragrans‘Semperflorens’)、海栀子(Gardeniaf.grandiflora)、茶花(Camelliajaponica)、大叶黄杨(Euonymusjaponicus)、龟甲冬青(Ilexcrenata‘Convexa’)等为主要的下层栽种树种(见表2)。
表2 长沙市部分道路绿化植物种类Tab2 GreeningplantsofpartofstreetsinChangshacity道路乔木灌木草本五一路荷花玉兰、香樟杜鹃、小叶女贞、红檵木、四季桂、紫薇、山茶、火棘、苏铁细叶麦冬黄兴路荷花玉兰、香樟、桂花、悬铃木、杜英、日小叶女贞、杜鹃、红檵木、四季桂、山茶、千头柏、栀子、龟甲冬青、沿阶草本五针松、红枫苏铁人民西路桂花、香樟、银杏、复羽叶栾树、杜英杜鹃、小叶女贞、红檵木、紫薇、苏铁、山茶、火棘、八角金盘、金丝沿阶草桃、凤尾兰、金边大叶黄杨、萼距花芙蓉路香樟、杜英、构树、龙柏杜鹃、小叶女贞、红檵木、紫薇、月季、火棘、龟甲冬青、栀子、苏铁、沿阶草十大功劳、红叶石楠、金边大叶黄杨、海桐、洒金东瀛珊瑚、山茶韶山北路香樟、荷花玉兰、雪松、罗汉松山茶、杜鹃、小叶女贞、紫薇、苏铁、黄杨、月季、刚竹、凤尾兰麦冬望岳路荷花玉兰、香樟、杜英、石楠杜鹃、小叶女贞、红檵木、紫薇、海桐、千头柏、山茶、美人蕉麦冬桐梓坡路香樟、荷花玉兰、桂花杜鹃、小叶女贞、红檵木、紫薇、海桐、山茶、栀子沿阶草阜埠河路香樟、桂花、复羽叶栾树杜鹃、红檵木、紫薇、山茶结缕草麓山南路香樟、枫杨小叶女贞、红檵木、海桐营盘路香樟、杜英、罗汉松杜鹃、小叶女贞、四季桂、红檵木、紫薇、珊瑚树、千头柏、山茶、金结缕草边大叶黄杨、八角金盘、蚊母树、美人蕉湘春路香樟、桂花、枫杨、日本五针松苏铁、金边大叶黄杨、红檵木、杜鹃、月季、四季桂、龟甲冬青、凤尾沿阶草兰、山茶八一路香樟、银杏、罗汉松小叶女贞、杜鹃、四季桂、红檵木、山茶、月季、金边大叶黄杨、苏铁结缕草、麦冬车站北路香樟、桂花、荷花玉兰、杜英小叶女贞、杜鹃、红檵木、海桐、珊瑚树、金边大叶黄杨、栀子、山结缕草茶、火棘、苏铁桂花路桂花、悬铃木、香樟杜鹃、小叶女贞、红檵木、四季桂、紫薇、栀子、山茶、龟甲冬青麦冬
3.1.1 长沙市行道树绿带乔木树种组成
香樟、荷花玉兰、桂花、银杏、悬铃木、杜英、龙柏、罗汉松、日本五针松、鸡爪槭等10个乔木树种在长沙市行道树绿带中应用较多。其中,香樟数量最多,占58.8%,其次为荷花玉兰和桂花,分别为13.3%和11.9%,这3个树种总量达到总数的84%(见表3)。这主要是因为这些树种相对价格低廉,容易养护管理,且香樟为长沙市市树,适量栽植既能体现地方特色,又能净化空气,改善大气环境。但从城市森林的可持续发展来看,任一树种的栽植数量不应超过树木总数的10%[14],因此,长沙市行道树绿带的树种组成结构是不合理的,既不利于维持群体结构的稳定性,也降低了景观的丰富度[15]。
调查结果还表明,长沙市行道树绿带中,阔叶乔木树种个体数占所有调查乔木总株数的97.2%,常绿阔叶树种又占其中的77.8%,落叶乔木树种个体数量所占比例甚少。由于夏季炎热、冬季寒冷,长沙市行道树绿带建设除考虑道路绿地的功能性与景观性的协调外,还必须满足夏季遮荫、冬季阳光通透的功能。因此,在以后的行道树绿带改造中可考虑适当增加落叶乔木的应用比例。
表3 优势乔木树种调查表Tab3 Surveyofdominantarborspecies树种树高(m)枝下高(m)胸径(cm)占调查植株比例(%)香樟9029227588广玉兰7422182133桂花6011124119银杏721716544悬铃木1232929638杜英692215938龙柏682518312罗汉松22055410日本五针松17029807鸡爪槭40069704
3.1.2 长沙市行道树绿带灌木树种组成
长沙市行道树绿带中应用的灌木有40余种,其中山茶应用最多,应用比例高达22.5%,且绝大部分被修剪为灌木球,从而改善植物景观的观赏效果。红檵木、小叶女贞、苏铁、杜鹃等则紧随其后。此外,观花类灌木如杜鹃、紫薇等也应用较多(见图1)。总体而言,长沙市行道树绿带中常绿灌木的应用占据绝对优势,观花灌木的应用也比较合理,且景观季相变化明显。
3.2长沙市行道树绿带中乔木胸径分布特征
长沙市行道树绿带中乔木平均胸径为18.2cm,且根据胸径等级的划分,大、中、小树木的比例为2∶7∶1,胸径径级结构分布比较合理。但有47.6%的树木径级水平小于平均径级水平。
不同树种间比较来看,胸径小于平均径级的针叶树种和阔叶树种分别占70%和30%,胸径30cm以上的针叶树种仅占1.2%,而阔叶树种也仅达6.9%,其中香樟胸径径级较大,具较大胸径径级的树木数量也最多,但胸径大于30cm的个体也仅占11%;位居香樟之后的为荷花玉兰,含1.8%的大径级株数;胸径径级大于40cm的树种就更少,仅仅有香樟、悬铃木等(见图2)。
图1 长沙市行道树绿带灌木应用组成Fig.1 Composition of shrubs of greenbelt in Changsha City
图2 长沙市行道树不同胸径等级的数量分布Fig.2 Quantitative distribution of size-class of DBH of street trees
此外,不同乔木树种间胸径径级的大小来比较,不同树种之间差异较大,具体表现为:构树(43.2cm)>悬铃木(30.1cm)>香樟 (22.4cm) >荷花玉兰(18.6cm) (见图3)。
从长沙市行道树绿带内的主要树种在不同胸径径级上的分布区间来看,同一树种的胸径径级分布区间跨度比较大,而不同树种间的径级区间也存在着比较显著的差异。其中,香樟、悬铃木、龙柏等树种的径级分布区间主要为20~30cm;荷花玉兰、桂花、银杏、杜英等树种主要分布径级区间则为10~20cm;而罗汉松、日本五针松等树种主要分布于径级为10cm以下的较小区间内。这主要是因为在道路改建过程中,原有的大树被移走或者被砍掉,并用新的截干树木取而代之,导致长沙市行道树绿带中的古树和大径级树木较少,空间绿量亟需改善。
图3 长沙市行道树种平均胸径的数量分布Fig.3 Quantitative distribution of mean DBH of street trees
3.3长沙市行道树绿带乔木树高分布特征
长沙市行道树绿带中乔木树高分布相对不合理,大树所占比例太少,而小树所占比例较多,显著不同于胸径径级结构的分布。中等高度树木株数的比例(27%)仅为中等胸径树木株数比例(65%)的42%,树木截干是主要原因。
长沙市行道树绿带中,所有乔木树种的平均树高为6.9m,且有33.3%的个体低于平均水平。阔叶树种树高达20m以上的仅有0.9%,而针叶树种树高达20m以上的则更少,其中悬铃木形成高大乔木的数量最多,约有40%左右的植株,香樟则紧随其后,约有5%左右的个体树高超过20m。此外,在长沙市行道树绿带中,树种数量随着立木层次的不断升高而逐渐递减,大、中、小等3个树高等级的树种数量比例为9∶32∶59。
对不同树种在立木层次上的分布进行比较得出,树体均高依次为枫杨(13m)、悬铃木(12.3m)、香樟(9.1m)、构树(9.0m)、广玉兰(7.4m),而桂花、杜英、复羽叶栾树等树种则因为修剪较重而相对矮小(见图4)。
图4 长沙市行道树乔木树种平均树高数量分布Fig.4 Quantitative distribution of mean height of arbor species of street trees
此外,从不同立木层次上的分布来看,长沙市行道树绿带中应用数量最多的树种的层次性比较明显,其中,香樟、荷花玉兰、桂花、银杏等树种主要集中于5~10m的范围内,悬铃木、石楠等树种主要集中于10~15m的范围内,罗汉松、日本五针松、红枫等树种则相对较低,基本处于5m以下,而树高超过20m的仅有悬铃木和香樟(见图5)。
图5 长沙市行道树乔木树种不同树高等级的数量分布Fig.5 Size-class of mean height of arbor species of street trees
3.4长沙市行道树绿带树木健康状况
长沙市行道树绿带植物的健康状况综合评分和健康等级分别为 81.2分和3.25,健康水平属于中等偏上,但大量截干树木的健康状况却表现一般。健康、中等健康和健康状况比较差的树木的数量比例为11∶7∶2,只有极个别的树木处于濒死状态。
对不同树种的健康状况进行比较得出,杜鹃(94.2)、山茶(93.1)、海桐(91.2)、香樟(90.7)、红檵木(89.7)、荷花玉兰(85.4)等树种状况较好,树冠均较饱满,叶片完整,叶色正常,病虫害危害少,观赏价值也较高;而火棘(69.5)、龙柏(60.6)、红枫(59.8)、紫薇(50.4)等树种则表现较差,因为修剪比较严重,截干现象也普遍,大多数植株长势不旺,叶色暗淡、枯黄,同时也降低了其观赏价值(见图6)。
3.5长沙市行道树绿带观赏植物类型及色彩种类
3.5.1 观赏类型
植物的观赏类型有观花、观叶、观果、观形和观枝等,而同时具备两种或两种以上观赏特性的植物则可定义为复合型观赏植物。长沙市行道树绿带观赏植物类型详见图7、图8。长沙市行道树绿带中约有20种观花植物,占所有绿带建设树种的38.5%。其中,芳香型植物为11种,超过所有观花植物种的一半;乔木层观花植物以木兰科、木犀科和蔷薇科植物为主,而灌木、地被层观花植物则主要属茜草科、山茶属、鸢尾属和杜鹃花属等。
观果植物有8种,占植物总数的15.4%,包括罗汉松、南天竹、石榴、火棘等,但罗汉松的观果效果不是很理想;观叶植物有11种,占植物种类总数的21.2%,其中银杏、马褂木、悬铃木等为秋色叶树种,集中在乔木层,均为优良的行道树;而红枫、红檵木、洒金东瀛珊瑚、红叶石楠等彩叶树种则主要集中在群落的中下层。
观形植物主要为乔木树种,有11种,约占植物种类总数的1/5。香樟、桂花、杜英等树形挺拔,可做行道树;而观赏植株枝干的树种数量非常稀缺,仅发现龙爪槐一种。
复合观赏型的植物有10种,如玉兰、南天竹等,占植物总数的19.2%。此外,也有一些植物的观赏特征不明显,如龟甲冬青、小叶蚊母等,但这些植物抗逆性强,既能耐干旱瘠薄,又耐强度修剪,能适应城市道路的恶劣环境,因而应用较多,以增加行道树绿带的绿化量。
图6 主要植物健康状况比较Fig.6 Comparison of health status of major plants
图7 灌木观赏类型分析Fig.7 Analysis of ornamental shrubs
图8 乔木观赏类型分析Fig.8 Anaylsis of ornamental arbors
3.5.2 色彩种类
植物丰富多彩的的花、果、叶色变化反映出大自然的季相变化。就叶色来说,黄色系和红色系的植物种类应用较多。大多数落叶乔木如银杏、悬铃木等,其秋色叶为黄色,金叶女贞、金边大叶黄杨等灌木也属于黄色系植物。而红色系植物主要由三部分组成,即:秋色叶为红色的树种,如枫香、爬山虎等;叶色常年为红色的树种,如红檵木、红枫等;新叶呈红色的树种,如桂花、红叶石楠等。而叶片为蓝紫色系的植物比较少,主要有紫叶桃、紫叶酢浆草等(见表4)。
表4 植物花、果、叶色彩分析Tab4 Analysisofflower,fruitandfoliagecolor(种)红色系黄色系白色系蓝紫色系叶的色彩71001花的色彩115103果的色彩7202总计2517106
色彩最丰富的是植物的花。贴梗海棠、木芙蓉等红色系花种类最多,络石、金边六月雪等白色系花紧随其后,而二乔玉兰、鸢尾等主要为蓝紫色花系。植物的果实颜色以石榴、火棘等红色系为主,而果实为蓝紫色系的主要有十大功劳、葡萄、紫叶李等,黄色的则有枇杷等。
4 结论与讨论
(1) 长沙市行道树绿带中仅香樟一个树种就占到了所调查区域树木总株数的一半以上,香樟、广玉兰、桂花三个树种株数累计占到了调查区域树木总株数的四分之三以上,且落叶树与常绿树的比例为6∶19,特别是大多数树木经过了截干处理,其中,香樟、银杏、杜英为截干比例较大的三个树种。
(2) 长沙市行道树绿带中的乔木树种在胸径水平径级结构上的分布比较合理,树木的平均胸径为18.2cm,大、中、小径级树木比例为2∶7∶1,胸径超过平均水平的树木占52.4%,平均胸径最大的3个树种为构树、悬铃木、香樟。
(3) 长沙市行道树绿带内的乔木树高的分布结构不合理,平均树高仅为6.9m,低于平均水平的个体占33.3%,栽植树苗多为截干苗,导致树高20m以上的仅有悬铃木和香樟2个树种。
(4) 长沙市行道树绿带内的树木健康状况的平均得分为81.2,属于中等健康水平。健康、中等健康和健康状况比较差的树木数目之比为11∶7∶2。同时,不同树种间的健康状况差异显著,健康水平较高的植物有海桐、杜鹃、香樟等,而健康状况较差的则有龙柏、紫薇、红枫等。
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(文字编校:张 珉)
CompositionandhealthstatusofstreetgreenbeltinChangshaCity
WANG Xujun, CHENG Yong, WU Jiyou, LIU Qiu
(Hunan Academy of Forestry, Changsha 410004, China)
Based on the investigation of the trees of 23 streets in the urban area of Changsha City,the composition, growth and health status of the street trees were analyzed.The results showed as following: (1) There were 96 tree species which were commonly used as street greenbelt, and about 29% were arbor tree species, and the ratio of evergreen tree species used was about 4/5. There were 7 tree species which frequency was over 45%, while the evenness ofCinnamomumcamphora,Magnoliagrandiflora,OsmanthusfragransandPlatanusacerifoliawere rather lower. (2) The shrubs used in the greenbelt were more than 40 tree species, and the flowering shrubs such asCamelliajaponica,Gardeniajasminoides,Rhododendronpentanthera,RosachinensisandLagerstroemiaindicawere used more commonly, especially, the proportion ofCamelliajaponicawas over 22.5%. (3) The distribution proportion of size-class of DBH (Diameter of breast height) was rather reasonable, while the size-class of height was unreasonable relatively, and theirs health status were above average. (4) There were 20 flowering plants, 8 fruit-effect plants, 11 foliage plants, 11 plants with ornamental trunks and branches. Green was the predominant color of street greening in Changsha, and the ratio of evergreen and deciduous species was 4∶1.
street greenbelt; tree height; diameter at breast height (DBH); health status
2013-09-02
“十二五”国家科技支撑项目(2011BAD38B03)。
王旭军(1971-),男,湖南省双峰县人,博士,助理研究员,主要从事城市森林和林木遗传育种研究。
S 687.1
A
1003 — 5710(2014)01 — 0073 — 08
10. 3969/j. issn. 1003 — 5710. 2014. 01. 014