重庆主城区城市森林植物配置模式的评价研究

刘 杨，李承承，李 果

（1 重庆市林业科学研究院，重庆沙坪坝 400036；2 重庆森丰林业科技发展有限责任公司 400050）

山地面积占到了我国陆地面积的1/3，而山地城镇的比例也达到了我国城镇数量的1/2[1]。重庆市位于中国西南部，属长江上游三峡库区，是典型的山地城市，自古就有“三分丘陵七分山，真正平地三厘三”的说法，多山地和丘陵，山地面积占全市土地面积的86.1%[2]，是青藏高原与长江中下游平原的过渡地带。随着城镇化进程的进一步加快，城市热岛效应、城市内涝、大气污染等环境问题越发严重，城市生态系统持续受到人为干扰，破坏与退化严重[3]。树木是组成城市森林的主体，因此，树木生物学特性、森林群落面积大小和配置模式的合理性都会影响森林功能及生态效益的发挥[4]。具有完整乔灌草组成的城市森林群落的物种多样化、丰富度均较高，空间利用率更高，物种之间的物质、能量交流更频繁，生态系统就越稳定，其生态效益就越高[5-8]。因此，重庆山地城市这一特定的自然环境和社会经济条件，决定了在建设城市森林的过程中必需谨慎选择城市森林植物配置模式。

1 研究区域及研究方法

1.1 研究区概况

重庆主城区是指由渝中区、江北区、南岸区、沙坪坝区、九龙坡区、大渡口区、北碚区、渝北区、巴南区9 个区组成的区域，面积55 万hm2。该区域呈现平行岭谷的地貌特征，山脉之间主要是平缓的低山丘陵，土壤类型以紫色土和水稻土为主，气候属亚热带湿润气候，年均气温18℃左右，日照总时数1000～1200h，降雨量1000～1400mm，地带性植被为亚热带绿阔叶林。

1.2 研究方法

1.2.1 调查方法。按照山地城市森林分类，每个类型选择5～10 个样点，每个样点选择5～10 个样方，采用样方法或样带法进行实地调查。样方大小为10m×10m；线状样地的调查采用样带法，带宽＜10m，则以林带宽度为宽、10m 为长设置样方，如带宽＞10m，则设置10m×10m 的样方；由于样地面积的限制，每个样方可由4 个5m×5m 的小样方组成。调查内容包括：林地各类型面积的调查、树种、株数、树高、胸径、盖度、投影盖度、坡向、坡度等和森林生态环境资源和功能的调查。具体取样布局如表1 所示。

1.2.2 评价方法。（1）建立评价梯阶层次结构。目标层（A）为重庆主城区城市森林植物配置模式评价，准则层（B）为城市森林质量、城市森林生态功能和城市森林生态效益3 项评价准则。因子层（C）为健康度、稳定度、自然度、生态功能、景观游憩功能、经济功能、文化传承功能、生物多样性保育功能、空间利用率、群落节水率、群落构建成本、群落养护成本12 项评价因子，建立综合评价指标体系，对12 个评价因子指标进行了具体的描述并明确了评分标准，见表2、3。

表2 重庆主城区城市森林植物配置模式评价指标体系

表3 重庆主城区城市森林植物配置模式评价因子评分标准

（2）构造两两比较判断矩阵。通过咨询林业、园林、生态等专业的专家，构造出目标层A 与准则层B，准则层B1与因子层C、准则层B2与因子层C、准则层B3与因子层C 两两比较判断矩阵。

3 结果分析

表4 评价体系准则层（A-B）判断矩阵

表5 因子层（（B1-C））判断矩阵

表6 因子层（B2-C）判断矩阵

3.1 重庆主城区城市森林植物配置模式的现状分析

重庆主城区具有丰富的植物多样性，具维管束植物2000 多种，主要以针叶林、针阔混交林、常绿阔叶林、落叶阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、竹林为主，分布在主城缙云山、中梁山、铜锣山、明月山等山脉上的森林植被组成了重要的生态屏障，另外，林缘及农户四周多为阔叶混交林、落叶疏林和慈竹林。根据《中国城市森林研究》，将重庆主城区城市森林划分为城市近郊林、城市景观游憩林、城市道路林、城市河岸林[9]，据调查，重庆主城区城市森林植物群落模式共有36种，其中，城市近郊林14 个，城市景观游憩林7 个，城市河岸林7 个，城市道路林8个（见表8）。

表7 因子层（B3-C）判断矩阵

表8 不同城市森林类型的植物配置模式

3.2 重庆主城区城市森林植物配置模式评价

3.2.1 准则层及因子层的各指标的权重。利用AHP 层次分析法软件Yaaph6.0 计算准则层（B）和因子层（C）所占的权重，并通过一致性检验，即为各评价指标的权重（表9）。

权重值的大小反映了评判者对各个评价因子的重视性程度。由表9 可知，准则层（B）的重要性排序依次为城市森林功能、城市森林效益、城市森林质量，权重值分别为0.5372、0.3182、0.1086。城市森林质量的3 个因子的重要性排序为城市森林群落健康度、自然度、稳定度，权重值分别为0.5381、0.2982、0.1637。城市环境的主要特点就是人为干扰剧烈，因此对城市森林的稳定性及功能的恢复能力提出了更高的要求。城市森林质量决定了植物群落应对环境变化的能力，群落模式得分越高，该群落应对环境变化能力越强。城市森林功能的5 个因子的重要性排序依次为景观游憩功能、生态功能、生物多样性保育功能、文化传承功能、经济功能，权重值为0.3628、0.2189、0.1875、0.1753、0.0555。植物群落提供景观游憩的能力，固碳释放氧气、水土保持、滞尘的生态功能的强弱，决定了森林植被群落在城市的作用的发挥。城市森林效益的4 个因子的重要性排序依次为空间利用率、群落构建成本、群落养护成本、群落节水率，权重值为0.4331、0.2372、0.2172、0.1125。森林群落占用城市空间比例对平衡城市土地资源的利用很关键。同时，群落构建和养护成本也影响城市森林群落模式的选择。

表9 准则层与因子层各指标的权重

3.2.2 综合评判计算。根据表9 各指标权重值，得到重庆主城区城市森林植物配置模式评价计算方程为：

3.2.3 评价结果。表10 为重庆主要城市森林群落模式的综合得分和排序，划分为四级，Ⅰ级（V＞9.0 分），综合表现佳；Ⅱ级（8.5＜V≤9.0），综合表现较好；Ⅲ级（8.0＜V≤8.5），表现情况一般；Ⅳ级（V≤8.0）相对较差。

（1）由表10 分析表明，城市近郊林主要有14 种，其中Ⅰ级（V＞9.0 分）2 种，Ⅱ级（8.5＜V≤9.0）4 种，Ⅲ级（8.0＜V≤8.5）2 种，Ⅳ级（V≤8.0）6 种。Ⅰ级的群落模式为桢楠+山茶-红花檵木-杜鹃+麦冬-扁竹根和香樟+麻栎-柃木-木姜子-山莓+扁竹根-求米草2种，具有完整的乔灌草群落结构，空间利用率高，群落稳定，游客可达性较高，景观游憩效果好，同时具有较低的建设和管护成本，对构建城市近郊林植物配置模式具有一定的参考价值。而构树林、黄葛树林、桃子林、李子林、枇杷林等评级为Ⅳ级的群落模式，主要分布在林地边缘与农耕区结合的区域，乔灌草群落结构不完整群落不稳定，空间利用率不高，游客可达性较低，景观游憩效果差。

（2）由表10 分析可知，城市景观游憩林主要有7种，其中Ⅰ级（V＞9.0 分）2 种，Ⅱ级（8.5＜V≤9.0）2种，Ⅲ级（8.0＜V≤8.5）3 种。Ⅰ级的群落模式为香樟-桂花+南天竹-山茶+麦冬和桢楠+山茶-红花檵木-杜鹃+麦冬-扁竹根，具有完整的乔灌草群落结构，空间利用率高，群落稳定，游客可达性较高，景观游憩效果好，同时具有较低的建设和管护成本，对构建城市景观游憩林植物配置模式具有一定的参考价值。城市景观游憩林也存在乔木与草坪的植物配置模式，虽然具有一定的景观游憩效果，但空间层次不丰富，群落不稳定，生物多样性低，如评级为Ⅲ级的黄葛树+杜鹃+麦冬和广玉兰+小叶女贞+麦冬2 种群落模式。

表10 不同城市森林类型的植物配置模式综合评价结果

（3）由表10 可知，城市道路林主要有7 种，其中Ⅰ级（V＞9.0 分）3 种，Ⅱ级（8.5＜V≤9.0）2 种，Ⅲ级（8.0＜V≤8.5）1 种，Ⅳ级（V≤8.0）1 种。群落配置模式以Ⅰ、Ⅱ级为主，Ⅰ级的有木荷-香樟+楤木+火炭母、香樟+女贞+山莓-求米草-铁芒萁、杜英+山茶+杜鹃+红花檵木+麦冬等群落配置模式，具有完整的乔灌草群落结构，空间利用率高，群落稳定，生态防护功能较高，滞尘降噪效果好，同时具有较低的建设和管护成本，对构建城市道路林植物配置模式具有一定的参考价值。道路林同时存在评级Ⅲ和Ⅳ级的群落配置模式，这类群落均不具有完整的群落结构，健康度和稳定性均不强，生物多样性低的特点。

（4）由表10 可知，城市河岸林主要有8种，其中Ⅰ级（V＞9.0 分）2 种，Ⅱ级（8.5＜V≤9.0）2 种，Ⅲ级（8.0＜V≤8.5）4 种。群落配置模式以Ⅰ、Ⅱ级为主，Ⅰ级的有水杉+美人蕉+狐尾藻和枫杨+伞草+鸢尾等群落配置模式，Ⅱ级的有孝顺竹-网脉柳+蔷薇+常春藤+鸡矢藤-火炭母-接骨草和慈竹-三裂叶蛇葡萄+接骨草-求米草，具有完整的乔灌草群落结构，空间利用率高，群落稳定，生态防护功能较高，保持水土效果好，同时具有较低的建设和管护成本，对构建城市河岸林植物配置模式具有一定的参考价值。同时存在评级Ⅲ和Ⅳ级的群落配置模式，这类群落均不具有完整的群落结构，健康度和稳定性均不强，生物多样性低的特点。在空间上，陆生的植物配置，具有完整的乔灌草层次配置，如桢楠、香樟、杜英、栾树、朴树、构树、孝顺竹、慈竹等，位于消落带的植物配置，主要是水杉、枫杨、杭子梢、秋华柳、水麻、桑、鸢尾、美人蕉、伞草、灯心草等耐水淹的乔木、灌木，草本等。

4 结语

城市森林的结构影响着功能的发挥，通过构建植物群落配置模式的评价指标体系，提出适合重庆地区城市森林构建的植物配置模式类型，为城市森林植物配置的选择提供参考依据[10-12]。城市近郊林的群落模式类型多样，采用近自然的经营理念，通过完善植物群落结构的完整性，构建空间利用率高，群落稳定，景观游憩和生态防护功能较高，滞尘降噪效果好，同时具有较低的建设和管护成本的城市森林群落模式[13]。