沈阳地区近自然林基础群落配置模式研究

2018-09-10 03:55吴楠
中国城市林业 2018年3期
关键词:群落沈阳

吴楠

摘要:文章通过对沈阳周边地区自然林的详尽调查,总结出沈阳地区地带性植物群落的物种组成、结构、比例等,并提出适宜城市近自然林建设的基础群落配植模式8种,以及近自然林建设和后期养护要点。该研究为沈阳市构建生态稳定的城市绿地系统,营造具有本地特色的植物景观提供理论依据与技术指导。

关键词:配置模式,群落,近自然林,沈阳

近年来,以自然法则和生态学原理为指导的城市近自然林的营造受到各界关注。基于地带性植物群落的城市近自然林建设遵循自然群落发展规律,具有自我平衡、自然演化、自我更新的能力,以及后期养护成本低等特点,所以构建城市近自然林体系是一种可持续发展的规划和建设理念,是生态城市建设的模式之一[1-2]。根据沈阳地区立地条件,对近自然林基础群落配置模式进行研究可为城市近自然林建设提供理论依据。

1 沈阳周边自然林调查

沈阳地处长白植物区系、蒙古植物区系和华北植物区系交汇的过渡地带,适宜栽种物种较多。但由于城市发展,沈阳周边植被破坏相对严重,植物群落不完整,现存的自然林都为被砍伐破坏后再生长出的次生林[3]。本研究在沈阳地区周边选择4个生长比较好、植物群落构造比较完整的自然林进行调查,基准样方为20m×20m。植物群落样方划分成乔木层、灌木层。

1.1 马耳山样地调查情况

马耳山为千山余脉,主峰海拔330.8m,是沈阳南部最高峰。样地调查取西北部阴坡、半阴坡,群落类型为乔灌草。乔木层骨干树种为辽东栋(Quercus wutaishanica Mayr)[3]、槲树(Quercusdentata Thunb.)、山楂(Crataegus pinnatifida),伴生春榆(Ulmus davidiana Planch.var.japonica(Rehd.)Nakai)、大叶朴(Celtis koraiensisNakai)、秋子梨(Pyrus ussuriensis Maxim.)、花曲柳(Fraxinus rhynchophylla Hance);在灌木層,毛樱桃(Cerasus tomentosa(Thunb.)Wall.)和棒(Corylus heterophylla Fisch.)为优势种,伴生鼠李(Rhamnus davurica Pall.)、卫矛(Euonymus alatus(Thunb.)Sieb.),此外,还伴生辽东栋、槲树小苗;乔木层郁闭度0.7,灌木盖度为20%~30%,林下枯落物达4~5cm。

1.2 东陵后山样地调查情况

东陵后山选取3块样地进行调查,分别是位于陵寝东侧1样方和位于陵寝西北侧2样方,以及东北侧3样方,群落类型为乔灌草。

陵寝东侧1样方以辽椴(Tilia mandshuricaRupr.et Maxim.)、花曲柳为优势种,伴生大叶朴、大果榆(Ulmus macrocarpa Hance)、稠李(Padus racemosa(Lam.)Gilib.)、山槐(Albiziakalkora(Roxb.)Prain)、黄檗(Phellodendronamurense Rupr.)、山皂荚(Gleditsia japonicaMiq.)、山楂等,乔木层郁闭度0.6;灌木层以金银忍冬(Lonicera maackii(Rupr.)Maxim.)、一叶萩(Flueggea suffruticosa(Pall.)Baill.)为主,灌木层盖度15%~20%,较低;此样方是以辽椴为群落标志种的阔叶树混交林,面积较小。

陵寝西北侧2样方为阔叶混交林,乔木层以山楂、花曲柳、稠李、大叶朴、蒙古栋(Quercusmongolica Fisch.ex Ledeb.)为主,乔木层郁闭度达0.7;灌木层以鼠李、毛樱桃、棒、一叶萩为主,灌木层盖度在70%~80%;草本资源丰富。

东陵后山东北侧3样方为油松林,分布比较广泛,主要分布在阴坡和半阴坡。油松(Pinustabuliformis Carr.)一般胸径15~25cm,此油松林为建国初期砍伐后形成的次生林,油松林生长枝叶繁茂,乔木层郁闭度达0.7,地表枯落物较厚,可达3~5cm,土壤呈酸性。

1.3 辉山(棋盘山)样地调查情况

辉山位于沈阳市东北部,系长白山的一个支脉。项目在辉山保存较好的棋盘山处选择3块样地进行调查,群落类型为乔灌草。

辉山(棋盘山)1样地,位于东南方向,乔木层以油松、蒙古栋、黑桦(Betula dahuricaPall.)为优势种,伴有山杨(Populus davidiana)、春榆,郁闭度在0.6;灌木层以棒为优势种,伴生有一叶萩和胡枝子(Lespedeza bicolor Turcz.),盖度在40%~50%;草本层有玉竹(Polygonatumodoratum)、篙类等。

辉山(棋盘山)2样地.位于西北方向.乔木层以紫椴(Tilia amurensis Rupr.)、蒙古栎、花曲柳为优势种,伴生秋子梨、大果榆、元宝槭(Acer truncatum Bunge)、山楂等,郁闭度在0.7;灌木层以毛樱桃、一叶萩为主,伴生绣线菊( Spiraea salicifolia)、麦李(Cerasus glandulosa(Thunb.)Lois.)、卫矛,盖度30%,林下枯落物较厚,达6~8cm。

辉山(棋盘山)3样地阳,位于南向,乔木层以黄檗、槲树、山皂荚为主,伴生山楂、黑弹树(Celtis bungeana Bl.)、元宝械、花曲柳、山杨、稠李;林下的灌木层植物,以榛为主,高度一般为0.8~1.0m,并伴生有胡枝子、卫矛、接骨木(Sambucus williamsii Hance)、一叶萩。草本层植物也较为丰富。

1.4 西峡谷样地调查情况

浑河西峡谷位于漠家堡大闸至铁西产业新城西边线,是浑河生态廊道,全线总长35km。浑河西峡谷人工痕迹较多,原始自然植被几乎没有,群落类型为乔灌草。灌木层以毛樱桃、金银忍冬为主;草本植物丰富,多以篙类、禾本科植物为主,并有入侵种三裂叶豚草(Ambrosia trifidaL.)等。

1.5 中华寺样地调查情况

中华寺位于沈抚交界处,沈阳东部,群落类型为乔灌草。中华寺1样地为阳坡,乔木层主要以蒙古栋、刺榆(Hemiptelea davidii(Hance )Planch.)、山楂为主,伴生山荆子(Malus baccata(L.)Borkh.)、山皂荚,郁闭度在0.5;灌木层以鼠李、一叶萩、毛樱桃为主,伴生野蔷薇(Rosa multiora Thunb.)等,盖度在40%一50%。中华寺2样地为阴坡,乔木层以黄檗、辽东栋、油松为主,伴生山荆子,郁闭度0.6;灌木层以一叶萩、鼠李、榛为主,灌木层盖度在30%~40%。

通过调查可知,沈阳自然植物群落中常用树种数量较多,其中蒙古栋、油松、一叶萩、毛樱桃、胡枝子、山皂荚等32个树种出现频率较高。此外,沈阳东部地区植物群落物种组成较为接近。

2 近自然林群落配置模式研究

2.1 沈阳地区地带性植物及配置分析

对沈阳周边自然林情况调查分析,得出沈阳地区的地带性植物种类及上木、中木、下木3层植物群落(表1),最终成为沈阳地区近自然林植物群落基础配置模式的选择基础。

顶级群落是生态演替的最终阶段,也是最稳定的群落阶段。调查的沈阳自然林层次结构从上木、中木、下木植物群落进行分析,总结顶级群落阶段地带性植物构成,这是确定沈阳地区近自然林植物群落基础配置模式的前提。

2.2 适合沈阳地区近自然林基础群落配置模式

根据沈阳周边自然林的调查分析,通过对植物物种选择、配置比例、层次结构,并依据植物群落学理论为指导,考虑景观整体效果、群落生态功能、后期养护等因素,最终提出适合沈阳地区近自然林基础群落配置模式。基础群落配置模式以群落演替和潜在自然植被理论为基础,选择地带性植物为群落的基础骨干树种,进行快速近自然群落建设,并且在基础模式上可适当增加其它非地带性植物使整个群落在结构上、物种多样性上、生物量上趋于稳定状态,植物种植水平布局以群集型为主,种群水平密度介于郁闭型和空旷型之间。以单株乔木或由丛状乔木、灌木构成疏林地,搭配一些观赏价值较高的灌木、小乔木或绿篱,构建复层群落空间,也可以乔灌草、乔草、乔灌复合结构的针阔混交群落,通过丰富乔木层垂直空间的层次结构来提升群落的生态功能。结合沈阳地区实际情况,提出表现稳定、景观效果好、适宜城市绿地应用的近自然林基础群落配植模式8种(图1)。

1)以地带性植物蒙古栋、山杨、黑桦为骨干树种,配以榛、胡枝子、一叶萩低矮的小乔及灌木。

2)以油松为骨干树种,配置蒙古栋、元宝械,灌木层配置金银忍冬、卫矛、胡枝子。

3)以块餐、组餐为骨干树种,配稠李、黑桦,灌木层配置卫矛、毛樱桃。

4)以婚檗、元宝械为骨干树种,配山荆子、山杏小乔,灌木层配置鼠李、毛樱桃。

5)花曲柳、稠李、大叶朴为骨干树种,灌木层配毛樱桃、鼠李、麦李。

6)针对空旷不适宜高大乔木栽植地点,选择毛樱桃、卫矛、山皂荚、麦李等地带性低矮小乔和灌木。

7)以刺榆、黑桦、山楂为骨干树种,配置麦李、金银忍冬。

8)以核桃揪、元宝械、红松为骨干树种,配植毛樱桃、榛、卫矛等。

3 城市近自然林建设注意事项及后期养护

在城市近自然林建设中除地带性植物外,可根据气候相似性原则引入其他生长良好、抗性强、生态安全的物种。这些非地带性植物的选择,以增添近自然林的景观效果为目的,如鸾枝(Amygdalus triloba(Lindl.)Ricker var.petzoldii(K.Koch)Bailey)、紫斑牡丹(Paeonia suffruticosaAndr.var.papaveracea(Andr.)Kerner)、迎红杜鹃(Rhododendron mucronulatum Turcz.)、连翘(Forsythia suspensor(Thunb.)Vahl )、东北连翘(Forsythia mandschurica Uyeki)、玉兰(Magnoliadenudata Desr.)、望春玉兰(Magnolia biondiiPampan.)、杜梨(Pyrus betulifolia Bunge)、水榆花揪(Sorbus alnifolia(Sieb.et Zucc.)K.Koch)、文冠果(Xanthoceras sorbifolium Bunge)、棣棠花( Kerria japonica(L.)DC.)、郁李(Cerasusjaponica(Thunb.)Lois.)等春季观花植物可增添春季景色;增加栾树(Koelreuteria paniculataLaxm.)、梓(Catalpa ovata G.Don)、暴马丁香(Syringa reticulata(Blume)Hara var.amurensis(Rupr.)Pringle)、天女木兰(Magnolia sieboldiiK.Koch)、粉花绣线菊(Spiraea japonica L.f.)、木槿(Hibiscus syriacus Linn.)、锦带花(Weigelaflorida(Bunge)A.DC.)等夏季观花植物来增添夏季景观效果;秋季可增加部分彩叶树种来增加近自然林整体的色彩丰富度,如银杏(Ginkgobiloba L.)、紅叶黄护(Cotinus coggygria Scop.var.cinerea Engl.)、梣叶械(Acer negundo L.)、短翅卫矛(Euonymus rehderianus Locs.)、紫花械(Acer pseudosieboldianum(Pax)Komarov)等,亦可增加一些观果树种如白杜(EuoR卿。maackiiRupr.)、欧洲荚蒾(Viburnum opulus Linn.)等,此外,像龙爪槐(S.japonica var.japonica f.pen-duly )、斑叶稠李(Padus maackii(Rupr.)Kom.)、龙爪桑(Morus alba cv.tortuosa)、垂枝榆(Ulmus pumila L.‘Tenue)、白桦(Betulaplatyphylla Suk.)、红瑞木(Swida alba)等观枝观干树种也可适当添加。但近自然林的营造主要还是以建群的选势种为主,这些建群的骨干树种抗性强、易成活、能体现本地区地方特色,而增加的其它树种以丰富景观效果为目的,与乡土树种的比例不应大于1:4,不能只考虑一时的景观效果.而大量增加非地带性植物[4]。在群落模式上以乔灌草、乔灌、灌草的层间组合构成的交叉式混交群落模式,既能快速形成主体景观,又富有层次。而城市近自然林中草本层的应用在原则上选择地带性的草本植物,如莺尾(Iristectorum)、玉簪(Hosta plantaginea(Lam.)Aschers.)、玉竹(Polygonatum odoratum)等乡土植物,在此基础上可栽植一、二年生以及多年生宿根花卉植物。

在后期城市近自然林的养护管理工作中,应“尊重自然、遵循自然”,提倡生态养护管理技术,遵守自然法则,引导群落发挥植物间的自然调控机制,避免过度的人工干预,如避免过度的修剪,应保持群落的完整度,使其自然的分化演替,形成健康稳定的且景观效果良好的近自然林景观[5]。但在植物进入衰老或是死亡时,要及时补种或引入合适的地带性植物作为补充,避免破坏植物群落自身的演替机制,营造可持续性的生态园林景观。

4 讨论

要构建一个具有地域特点、结构合理、生态稳定、人与自然和谐统一的园林绿地系统,除了研究城市周边自然群落的组成、结构等,还应考虑到植物群落的组成结构与动物、微生物的关系,还应通过建设类型多样、种类丰富的植物群落来为鸟类、昆虫和微生物甚至兽类提供栖息场所,因此,基于生物多样性的城市近自然林营建将是下一步研究的方向。

以近自然林的理念营造园林绿地是一个长期的工作,对于沈阳地区经过多年的城市规划建设,城市绿地都已成型,在原有绿地的基础上进行调整其植物配置、引进地带性植物以及调整空间植物群落的景观格局则是我们下一步应该细化研究的内容。而对新建的城市绿地,应用近自然林的建设理念,充分考虑原有地形、地貌、土壤环境等。项目研究所提出的近自然林基础配置模式是以沈阳周边自然林为基础,自然林的立地条件都为山地,而沈阳城区多为平原,此8种配置模式是否适应平原地区则有待进一步的调查研究。

在近自然林的建植过程中,也应考虑种间、种群之间的干扰、竞争关系,合理安排种植结构、种植密度,而建植后是否放任自然生长还是人工干预,干预到何种程度,只有通过实践研究得出。项目研究最终目的是在模拟自然的同时,结合生态学、景观美学,既发挥植物群落的生态效益,又提升城市景观效果。因此,研究成果还需进一步的实践加以论证。

对沈陽地区周边自然林调查中发现部分自然林有退化趋势,特别是自然林内的草本植物资源,而在植物群落的组成和结构中草本植物与动物和微生物的关系更为密切[6-7],因此,以后更应注重城市环境的生态修复和自然环境的保护。

参考文献

[1]冯彩云,许新桥,孙振元北京近自然园林绿地植物群落综合评价指标体系研究[J].安徽农业大学学报,2014,41(6):950-955.

[2]达良俊,郭雪艳,生态宜居与城市近自然森林:基于生态哲学思想的城市生命地标建构[J].中国城市林业,2017,15(4):1-5.

[3]关正君辽宁省园林绿化工作手册[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,2010.

[4]陆庆轩关于乡土植物定义的辨析[J].中国城市林业,2016,14(4):12-14.

[5]杨玉萍,周志翔城市近自然园林的理论基础与营建方法[J].生态学杂志,2009,28(3):516-522.

[6]陆庆轩,宋南,曹伟,等.应用乡土树种的物候学及生理学解析:以沈阳城市绿化树种为例[J].中国城市林业,2011,9(4):24-27.

[7]何兴元,陈玮,徐文铎,等.城市近自然林的群落生态学剖析:以沈阳树木园为例[J].生态学杂志,2003,22(6):162-168.

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