行道树树种结构及健康评价的研究

李 娟，韩 姣，王晓娜，李青梅，孙 悦，赵珊珊

(吉林省林业科学研究院，吉林 长春 130033)

行道树是城市森林生态系统不可或缺的重要组成部分［1］，不仅可以依靠其优美的树姿为人类日常生活带来愉悦和放松，并且拥有强大的生态功能，如吸收空气中的粉尘和有害气体［2］、增加生物多样性、缓解城市洪涝灾害和调节城市热岛效应以改善小气候等［3］。但近年来由于城市面积的不断扩张，城市化进程的不断加快，城市人口的不断涌入，行道树的结构和组成时刻发生着剧烈的变化，进而严重影响其健康程度，阻碍其生态功能的发挥［4］。作者以长春市主城区78 条公路的行道树为对象，对其树种结构特征及健康状况进行研究，旨在为行道树的经营管理提供基础数据。

1 研究区与研究方法

1.1 研究区概况

长春市地处东北亚中心位置，是东北地区中心城市之一，亦是中国四大园林城市之一，被誉为“北国春城”。地理坐标:124°18'～127°05'E，43°05'～45°15'N。长春市主城区处于松辽平原腹地的伊通河台地之上，地势西低东高，市区海拔在250 ～350 m 之间。气候四季分明，雨热同季，干湿适中;年平均气温4.8°C，最高温度39.5°C，最低温度－39.8°C，日照时间2 688 h，年平均降水量522 ～615 mm。环城路全长48.6 km，环内面积约为213.76 km2。研究区范围如图1 所示。

1.2 数据来源与处理

2012 年6 ～9 月，在研究区内根据道路长度的10%设置样地，测定样地内所有树木的种类、胸径、树高［5］、第一活枝下高和冠幅以及目视树皮完整度、叶片完整度、树冠透视度、冠－枝均匀度、相邻树冠重叠度、地表根系状况和树冠枯枝比［6］等与树木健康相关的因子。各观测指标的评分标准见表1。

图1 研究区域范围示意图Fig.1 The sketch map of research region scope

表1 行道树健康评价指标及评分Tab.1 The health evaluation index and score of street trees

1.3 评价方法与标准

数据经标准化处理后，采用广泛应用的层次分析法(analytical hierarchy Process，AHP)［7］来获取各项指标权重。依据森林健康监测的评定标准，本研究将行道树健康评价指标划分为4 个等级:健康、亚健康、中等健康及不健康［8，9］。将各项指标加权后得到综合得分，与等级分值进行对照以确定该株树木具体隶属的健康等级。

根据下述公式结合调查评分和指标权重值计算各株树木的健康得分，按分级标准(表2)对所有植株的健康状况进行分级。结果见表5。

其中:Fj——第j 棵树的健康得分(j=1，2，…，5897);

Fi——每一指标调查中给定的分值;

Wi——各指标权重值;

n——指标个数株数(n =1，2，…，7)。

表2 行道树健康分级标准Tab.2 The health classification standard of street trees

2 结果分析

2.1 行道树种类及数量分布

在213.76 km2的主要研究范围内，共包含16 个树种:新疆杨(Populus alba var. pyramidalis Bunge)、银中杨(Populus alba ×P.berolinensis)、长林1 号杨(Populus×beijingensis cv.‘changlin－1’)、糖槭(Acer saccharum)、垂柳(Salix babylonica)、垂 榆(Ulmus pumila var.pendula)、黑 皮 油 松(Pinus tabulaeformis var.mukdensis Uyeki)、梓树(Catalpa ovata)、蒙古栎(Quercus mongolica Fischer)、水曲柳(Fraxinus mandshurica Rupr.)、旱 柳(Salix matsudana Koidz)、中华金叶榆(Ulmus pumila cv.jinye)、梨树(Pyrus sorotina)、紫椴(Tilia amurensis Rupr.)、欀槐(Maackia amurensis Rupr. Et. Maxim.)和红皮云杉(Picea koraiensis Nakai)。

长春市区行道树分布呈放射状分布，以人民广场为中心，在环城路以内表现为中心放射状、周边网状相结合的分布。根据样地推算，研究区内大约有58 970 株行道树，面积为9.21 km2，行道树覆盖率为4.31%，树木平均密度为276 株·hm－2。树种分布及主要特征见表3。

表3 行道树种类、株数与测树因子Tab.3 The category，number and tree measuring of street trees

从表3 中可以看出，阔叶树是研究区内行道树的主要类群，在16 种树种中有14 种，占研究区树木种类的87.78%;常绿针叶树只有黑皮油松和云杉2 种，占12.22%。在阔叶树种中，尤以垂柳、新疆杨和糖槭占居主导地位，分别占研究区树木总株数5 897 株的12.79%、10.99%和10.53%。说明研究区内行道树的树种多样性和物种丰富度极低，不利于行道树整体生态功能的发挥。

研究区内行道树的平均胸径、平均冠幅、平均树高分别为12.5 cm、347 cm、742 cm，总体上以中等径阶的树木为主，冠幅较小。同样不利于生态功能的发挥。

2.2 行道树健康等级评价

利用层次分析法，将样地内所有树木7 项指标两两重要性进行比较，构造通过一次性检验的判断矩阵，得到相应的权重值(经四舍五入后保存两位小数)，具体见表4。

表4 各指标权重值Tab.4 The weight value of each index

依据权重值和行道树生长状况进行健康评价，结果见表5。

表5 行道树健康等级分布Tab.5 The health rank distribution of street trees

从表5 中可以看出，在调查研究的5 897株样木中，处于亚健康和中等健康等级的植株最多，分别为43.86%和27.66%，而处于健康和不健康等级的植株最少，分别为17.49%和10.99%。说明长春市行道树生长状况不佳，难以发挥应有的景观与生态功能。

3 结论与讨论

3.1 结论

以长春市主城区(环城路内)78 条主要道路行道树为对象，对其树种结构特征和健康状况进行了随机抽样研究，结果表明:垂柳、新疆杨和糖槭是研究区内行道树的主要树种，分别占研究区树木总株数5 897 株的12.79%、10.99%和10.53%;树木平均密度为276 株·hm－2，平均胸径、平均树高、平均活枝下高和平均冠幅分别为12.5 cm、742 cm、201 cm 和347 cm。环城路内43.96%的植株处于亚健康等级;健康树木和不健康植株最少，分别占总株数的17.49%和10.99%;中等健康等级植株为总株数的27.66%。

阔叶树在研究区内行道树中占有较大比重，在16 种树种中有14 种，占研究区树木总株数的87.78%;常绿针叶树只有黑皮油松和云杉2 种，占总株数的12.22%。研究区内行道树的树种多样性和物种丰富度极低，不利于行道树整体生态功能的发挥。

3.2 讨论

本研究仅考虑树木自身方面的指标，并没有综合其他各方面，如土壤、大气、病虫害、人类和社会等环境因子的影响，而且对于指标权重的赋予所采用的层次分析法具有很强的主观性，而这一权重值直接影响到评价结果，因此，存在误差是不可避免的。

研究区内行道树大部分植株处于亚健康状态，其主要原因有:①由于行道树不同于其他类型的城市绿地植物，如公园树木等，其受环境影响较大，且长时间大范围地遭受空气污染、车辆的尾气影响等;②初植植株的体量过大，重新生根能力弱，导致后期生长不良。③长期大量使用化学融雪剂，导致街路绿化带盐分过多累积，对行道树造成致命伤害［10］;④后期养护不到位。

因此，建议:①在选择行道树树种时，要十分注重小环境，做到适地适树适环境;植株的体量不可过大，胸径控制在8cm 之内;②在定植时，要加大整地深度，破坏掉绿化带下的路基层，使其排水通畅;③使用环保型融雪剂;④加强人工抚育，减少人为损伤。

［1］陶晓，吴泽民，郝焰平.合肥市行道树生态效益研究［J］.中国农学通报，2008，(3):20－25.

［2］王耀萱，陈燕艺.城市森林生态健康评价探讨［J］.河南科技学院学报，2013，41(3):62－65.

［3］赵帅，柴立和，李鹏飞，等.城市生态系统健康评价新模型及应用——以天津市为例［J］.环境科学学报，2013，33(4):1 173－1 179.

［4］钱能志，薛建辉，吴永波，等.遵义市城区行道树组成结构分析［J］.南京林业大学学报(自然科学版)，2005，29(1):113－116.

［5］刘德良.梅州市城区行道树的结构特征［J］.林业科学，2009，45(5):87－93.

［6］程志楚，曹迎春.国家森林资源连续清查森林健康监测方法的探讨［J］.河北林果研究，2008，23(2):142－145.

［7］包广道.矿山地质环境评价系统的研究与建立［D］.哈尔滨:东北林业大学，2012.

［8］陆元昌.森林健康状态监测技术体系综述［J］.世界林业研究，2008，16(1):20－25.

［9］蔡小溪，林文树，吴金卓，等. 森林健康评价研究综述［J］.森林工程，2014，30(5):22－26.

［10］徐金明，王东升，杜锦州，等.长春市道路绿化树种受害分析及保护建议［J］.吉林林业科技，2013，42(1):16－20，25.