佛山市三山森林公园人工林植物群落调查分析*

沐潇潇 黄仁柱 叶华盛

（1.佛山市南海区桂城街道工程建设中心，广东 佛山 528200；2.佛山中德工业服务区管理委员会南海片区建设局，广东佛山 528200）

三山森林公园，原名为“三山郊野公园”，随着城镇化进程的不断加快，城市版图不断扩张，三山森林公园被纳入了建成区范围，成为城市中不可多得的供市民近距离认识森林、接触森林的专类公园。2015 经佛山市相关主管部门批准，正式确定设立三山森林公园，定位是以良好的森林生态环境为依托，以自然生态保护为基础，集休闲游憩、观光游览、康体运动、文化展示、科普教育等功能于一体的区级森林公园。国内对郊野森林公园风景林建设[1-3]、低效林改造[4-6]、人工林物种多样性[7-9]等方面有大量的研究，但对城市内的森林公园相关研究成果较为少见。本研究以三山森林公园林地即大松林、中心岗、镰岗尾的人工林为研究对象，对其植物群落物种进行调查研究，探讨适合该区域的林地改造植物品种，探索适合该区域的近自然林构建模式，为公园的后续林分改造以及对类似地区森林公园建设提供有效的实践参考。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

三山森林公园位于广东省佛山市南海区东部，地理坐标为东经113°12′53.49″～113°13′49.47″，北纬 23°01′48.21″～23°02′16.51″，面积88 hm2，其中山脚平地、台地区域设置公园出入口、集散广场、池塘水景及停车场等，为新建公园绿地，面积约27.4 hm2；低丘山岗区域则由镰岗尾、中心岗、大松林组成，平均坡度为5o～30o，是以人工林为主的森林景观，林地面积约60.6 hm2。公园所在地气候属南亚热带海洋性季风气候，光热丰富，雨量充足，年平均气温 21.8 ℃，年均降雨量1 638 mm，受季风气候影响，夏季盛行东南风，冬季多吹偏北风，5—11 月受台风影响，风力通常达6～8 级。4—9 月为汛期，其降雨量占全年的81%。三山森林公园以低丘地貌类型为主，成土母岩主要为花岗岩，土壤为酸性赤红壤，pH 值4.5～6.7，腐殖质层薄，土壤肥力较差，石砾含量较多，但土层较为深厚。

1.2 改造概况

公园内原林地主要于上世纪 70 年代种植，以人工桉树林、相思林及针叶混交林为主，还有部分杂竹、朴树Celtis sinensis、潺槁木姜子Litsea glutinosa等阔叶树种，林下植被较少，主要是桃金娘Rhodomyrtus tomentosa、野牡丹Melastoma candidum等，树种简单，林相单一，人工群落发展不稳定，生态系统比较脆弱。为改善林分，促进近自然林的恢复形成，结合公园的建设开发计划，政府分别于2010 年、2016 年两次对公园内部分林地进行了改造，拟通过人工辅助促进的方式，引入多种具有特色、富于观赏性的乡土阔叶树种，使物种更加丰富，群落更加稳定。

2010 年，首先对镰岗尾及中心岗主园路两侧区域约4 hm2林地进行了改造。改造采用皆伐的方式，即对改造范围内的桉类及杂竹全部进行砍伐，挖去竹头，尽量保留原有阔叶杂树和灌木，清除种植穴直径1.5 m 范围内的乔灌木及杂草，明穴整地，打穴规格为70 cm×70 cm，穴深50 cm，造林株、行距2.5 m×2.5 m，上下成品字形错位布穴，主要引入了乐昌含笑Michelia chapensis、火力楠Michelia macclurei、假柿树Litsea monopetala、华润楠Machilus chinensis、楝叶吴茱荑Euodia meliifolia等常绿阔叶树种24 种，部分主要树种见表1。为进一步提升三山森林公园的森林景观，2016 年对镰岗尾、中心岗次园路及景点周边区域约12 hm2林地进行了改造。改造采用择伐的方式，清理所有的枯死立木，砍除桉树、竹子以及生长衰退的松树等，反坡状明穴整地，打穴规格为80 cm×80 cm，穴深60 cm，造林株、行距4 m×4 m，成品字形错位布穴，主要引入了蓝花楹Jacaranda mimosifolia、仪花Lysidice rhodostegia、红花荷Rhodoleia championii、无忧树Saraca asoca、卵果榄仁Terminalia muelleri等观花、色叶植物12种，部分主要树种见表2。两次改造选用苗木胸径以7～8 cm 为主，造林后均抚育3 a。

表1 2010 年参试主要树种Table 1 Main experimental tree species planted in 2010

表2 2016 年参试主要树种Table 2 Main experimental tree species planted in 2016

1.3 研究方法

1.3.1 样地调查法 2021 年3 月对公园林地进行全面实地踏查，在踏查的基础上，在已改造和未改造林地区域分别选取5 个共10 个20 m×20 m的典型样方进行调查（表3），记录样方内胸径≥5 cm 立木的胸径、树高、冠幅和生长状况。在每个样方内再分别设置1 个面积为5 m×5 m 的灌木层小样方和面积为1 m×1 m 的草本层小样方，分别调查并记录灌木层和草本层的种名、盖度和生长状况。

表3 调查样地基本信息Table 3 Basic Information of survey sample

1.3.2 物种重要值(IV)计算 根据调查记录，计算乔木层、灌木层、草本层的重要值，作为群落分析的依据[10]。

（1）乔木层的重要值计算IV=RA+RD+RF

（2）灌木层的重要值计算IV=RA+RF

（3）草本层的重要值计算 IV=RC+RF

其中RA 为相对多度，RD 为相对显著度，RF为相对频度，RC 为相对盖度。

RA=（某物种个体数/所有物种个体数）×100%；

RF=（某物种的频度/所有物种的总频度）×100%；

RD=（某树种的胸高断面积/所有树种的总胸高断面积）×100%；

RC=（某物种的盖度/所有物种的总盖度）×100%。

1.4 统计方法

利用WPS Office 2019、ArcMap10.3 软件对数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 植物群落物种组成

通过调查记录到样地维管植物108 种，隶属于47 科89 属，其中乡土植物有80 种，占比为74.07%，外来种28 种，占比为25.93%。包括双子叶植物有36 科71 属88 种，单子叶植物有3 科10 属11 种，蕨类植物有6 科6 属6 种，裸子植物有2 科2 属3 种（表4）。植物群落中双子叶植物最多，乔灌木和木质藤本基本属于双子叶植物，单子叶植物和蕨类种类较少，主要是下层草本植物，裸子植物只有几种松柏类植物。

表4 三山森林公园人工林植物群落物种组成分析Table 4 Analysis on plant composition of plantation in Sanshan Forest Park

2.2 植物群落结构与分布

由表5～8 可知，在未改造林样方记录到维管植物27 科31 属37 种，其中乡土植物有29 种，占比为78.4%，外来种8 种，占比为21.6%。乔木层有10 科10 属15 种，优势树种为窿缘桉Eucalyptus exserta、马占相思Acacia mangium、马尾松Pinus massoniana、潺槁木姜子、黧蒴锥Castanopsis fissa等；灌木层有7 科9 属10 种，优势种为九节Psychotria asiatica、桃金娘、野牡丹、粗叶悬钩子Rubus alceifolius等；草本层有10 科12 属12种，优势种为芒萁Dicranopteris pedata、乌毛蕨Blechnum orientale等。

表5 三山森林公园人工林各层次植物物种组成分析Table 5 Analysis of plant species composition at different layers of plantation in Sanshan Forest Park

在已改造林样方记录到维管植物40 科77 属91 种，其中乡土植物有69 种，占比为75.8%，外来种22 种，占比为24.2%。乔木层有23 科39 属47 种，优势树种为樟树、山杜英、千年桐等；灌木层有16 科20 属25 种，优势种为九节、粗叶悬钩子、赪桐Clerodendrum japonicum等；草本层有11 科18 属19 种，优势种为芒萁、弓果黍Cyrtococcum patens、假蒟Piper sarmentosum等，前十位重要值排序见表6～8。分析可见，三山森林公园植物群落均有乔木层、灌木层和草本层，已改造林的总物种数和各层物种数均丰富过未改造林。

表6 三山森林公园人工林乔木层植物重要值排序Table 6 Important value ranking of arbor layer plants in artificial forests of Sanshan Forest Park

经过调查比对，未改造林大松林基本为30 多年前种植的窿缘桉为主的人工林，上层乔木老化，植被树种单调，森林结构简单生态功能较低，水土流失较严重，山体植物群落外貌全年均为浅绿色，无明显季相变化。

人工林近自然化改造的目标是单一林分向多个组成树种、同龄结构向异龄结构、单层向多层垂直结构调整[11]。森林群落稳定性的维持主要依靠于乔木品种，树种更新和演替则依赖乔木幼苗的补充[12-13]。镰岗尾、中心岗大部分人工林经过林分改造，目前上层乔木层的优势树种为樟树、朴树等乡土性阔叶树；中层乔木以林分改造套种的生态风景林为主，主要有红花荷、红花银桦Grevillea banksii、木油桐等观花树种，山杜英、卵果榄仁等彩叶树种，观光木、蝴蝶果Cleidiocarpon cavaleriei等珍稀树种，海南苹婆Sterculia hainanensis、壳菜果Mytilaria laosensis等观叶观形树种，铁冬青、海南红豆Ormosia pinnata等观果树种，林下灌木层和草本层植物品种丰富，结构较为稳定，已初步形成兼顾生态功能与景观效果、丰富多样的南亚热带阔叶林景观林。此外还种植了绿萝等大型藤本植物缠绕在园路两侧树木上，营造热带特色丛林氛围。

2.3 引入树种的生长情况

据对改造林的调查数据分析，改造引入的36个树种中，樟树、千年桐、红锥、山杜英等树种地径年平均增长1.5～2.5 cm ，树高年平均增长1～1.5 m，冠幅年平均增长0.5～1.0 m，生长较快，优势明显，这与刘强[14]、徐庆华等人[15]的研究结果一致；秋枫Bischofia javanica、假柿叶Litsea monopetala、铁冬青等树种生长中等，地径年平

均增长1 cm，树高年平均增长0.6～0.8 m，冠幅年平均增长0.2～0.8 m；生长最慢的是竹柏Nageia nagi、观光木Tsoongidendron odorum、香椿Toona sinensis，地径年平均增长0.1～0.4 cm，树高年平均增长0.2～0.4 m，冠幅年平均增长0.1～0.3 m。引入的灌木中角茎野牡丹、四季桂、红背桂适应性较好，龙船花Ixora chinensisshiyi长势较差；引入的草本植物中假蒟、海芋、肾蕨Nephrolepis cordifolia表现优异，沿阶草Ophiopogon bodinieri、合果芋Syngonium podophyllum生长表现不佳。

表7 三山森林公园人工林灌木层植物重要值排序Table 7 Important value ranking of shrub layer plants in artificial forests of Sanshan Forest Park

表8 三山森林公园人工林草本层植物重要值排序Table 8 Important value ranking of herb layer plants in artificial forests of Sanshan Forest Park

3 讨论

3.1 本研究对三山森林公园人工林进行研究分析，数据比对已改造林植物物种数明显多于未改造林，改造11a 后，现场两个区域的林相对比显示已改造林区已初步形成乡土阔叶树种为主的多树种、多层次、多色彩的森林结构，逐渐展示出具有南亚热带山地阔叶林特色的景观效果，春夏可赏花色，秋冬可观林冠颜色变化以及各种林果。建议结合公园后期开发建设，尽快对未改造林分进行改造，通过改造全面恢复三山森林公园近自然地带性乡土树种为主的高效森林生态群落。

3.2 在主要建群树种和伴生树选择方面，总结前两次改造树种选用经验，认为引入樟树、红锥、千年桐、山杜英等乡土阔叶树种，效果显著，能尽快有效促进近自然林的形成。改造应避免使用需精心养护、在森林环境中竞争性较弱的品种，以保证改造实施的效果。

3.3 作为城市内的森林公园，具有很好的可达性和传播性，山林地内可适当增加珍稀保护植物，如土沉香Aquilaria sinensis、格木Erythrophleum fordii、楠木Phoebe zhennan、降香黄檀Dalbergia odorifera等阔叶树种，还可增加一些地方特色植物如禾雀花Mucuna birdwoodiana等，突出森林公园的独特性，更好的发挥公园的科普、教育功能，使人们在休闲娱乐的同时，体验到森林生态文明，寓教于乐。

3.4 加强改造后的抚育。在前两次改造中，虽然对范围内的杂竹采取了皆伐的措施，并挖除竹子树头，但此次调查中发现，已改造区域内竹子又大量重新萌生，建议日后的改造应对园内竹子重点监控，杂竹树头须清除干净，在抚育期内还应重点跟进竹子的后期萌生处理。