雄安新区不同营建模式下城市森林群落更新特征_王琬璐.pdf

第 46 卷第 1 期2023 年 1 月河 北 农 业 大 学 学 报JOURNAL OF HEBEI AGRICULTURAL UNIVERSITYVol.46 No.1Jan.2 0 2 3雄安新区不同营建模式下城市森林群落更新特征王琬璐，董 丽，杨文婷（北京林业大学 园林学院，北京 100083）摘要：森林更新是影响森林生态系统生长演替的关键因素，也是表征森林健康状况的重要指标。本研究以雄安新区 3 种典型营建模式下的城市森林为研究对象，对比雄安新区不同营建模式植物群落林木层及林下更新层物种组成及多样性特征，研究雄安新区城市森林群落更新特征，并分析林分结构对城市森林更新的影响，为雄安新区城市森林营建提供理论依据与数据支撑。结果表明：物种组成上，林木层共计树种 22 科 41 属 55 种，林下更新层共计树种 11 科 17 属 19 种，其中发现 16 种树种可以进行自我更新；小斑块混交林的林下更新层物种多样性指数显著高于另外两种营建模式；林下更新层更新密度大小依次为大斑块混交林小斑块混交林行列式混交林。分析了 6 个林分结构因子与 5 个更新特征指数之间的相关关系，结果表明林下更新层物种丰富度（Sr）、Shannon-Wiener 指数（Hr）、Pielou 均匀度指数（Er）及更新密度（RD）受到了郁闭度（CD）的显著影响，且随着郁闭度增加，物种多样性提升；Sr、Hr、Er受平均冠幅（AC）的显著影响，随着平均冠幅增大，物种丰富度提升；人为干扰程度（DI）与 Hr呈显著负相关关系，限制了更新层物种多样性状况。综上，雄安新区不同营建模式的群落更新状况有所差异，小斑块混交林的更新状况最好；群落更新特征对物种生态特性、群落结构变化的响应不同，林木层种源、CD、AC、DI 是影响研究区群落更新的主要因子。关 键 词：雄安新区；城市森林；营建模式；群落更新；林分结构中图分类号：S718.5 开放科学 OSID（资源服务）标识码：文献标志码：ARegeneration characteristics and influencing factors of urban forest communities under different construction modes in Xiongan New AreaWANGWanlu,DONGLi,YANGWenting（School of Landscape Architecture,Beijing Forestry University,Beijing 100091,China）Abstract:Forest regeneration is a key factor influencing the growth and succession of forest ecosystems and is an essential indicator of forest health.This study compared the species composition and diversity of the understorey and regeneration layer of the Xiongan New Area plant community under three typical construction modes,and investigated the regeneration characteristics of the urban forest community in Xiongan New Area,followed by analysis of the influence of stand structure on the regeneration of the urban forest,providing a theoretical basis and data support for the establishment of the urban forest in the Xiongan New Area.A total of 22 families,41 genera and 55 species of trees were found in the tree layer,and a total of 11 families,17 genera and 19 species of plants were found in the understorey where 16 species were found to be self-renewing.Species diversity index of the 收稿日期：2022-03-07基金项目：北京市科技计划项目（D171100007117001）；北京林业大学建设世界一流学科和特色发展引导专项（2019XKJS0320）.第一作者：王琬璐（1997），女，硕士研究生，研究方向为园林植物与园林生态.E-mail：通信作者：董 丽（1965），女，博士，教授，研究方向为园林植物应用、植物景观规划设计、园林生态效益及生态修复.E-mail：本刊网址：http:/文章编号：1000-1573(2023)01-0037-08DOI：10.13320/ki.jauh.2023.000638第 46 卷河 北 农 业 大 学 学 报understorey of the small patch mixed forest was significantly higher than the other two construction modes.The regeneration density of understorey decreased in sequence of large patch mixed forest,small patch mixed forest and determinant mixed forest.Further,analysis was performed on the correlation between the regeneration characteristic indexes and stand structure factors in Xiongan New Area.The results showed that the canopy density(CD)was significantly positively correlated with species richness(Sr),Shannon-Wiener index(Hr),Pielou evenness index(Er)and regeneration density(RD)in the understorey,and the species diversity increased with the increase of CD.The average crown(AC)affecter Sr,Hr and Er significantly,and the species richness elevated with the increase of AC.The disturbance intensity(DI)was significantly and negatively correlated with Hr that limited the species diversity status of the regeneration layer.Therefore,the community regeneration of different construction modes was different in Xiongan New Area,and the small patch mixed forest demonstrated the best regeneration status.The community regeneration characteristics responded differently to the changes in species ecological characteristics and community structure,and the main factors limiting the community regeneration of this area included seed source of the tree layer,CD,AC and DI.Keywords:Xiongan New Area;urban forest;construction mode;community regeneration;stand structure随着城市化的不断发展与城市规模的日益扩大，生态环境问题日渐突出。在自然生态系统高度破碎化甚至缺失的城市环境中，城市森林不仅能改善环境，更是城市生态安全的关键支撑1-2。构建健康稳定的城市森林生态系统，保护城市生物多样性，促进城市可持续发展，是现代人居生态环境建设的重要内容3。雄安新区作为“生态优先、绿色发展”的城市建设试点，以“尊重自然生命，营造近自然森林”为城市森林营建理念4，更加突出城市可持续发展的新需求。不同于大多数精细养护的城市绿地，城市森林以“近自然栽植、低维护管理”的理念而营建，以期形成稳定健康的城市森林生态系统。在自然森林生态系统中，森林天然更新充分依靠自然的力量实现森林生态系统的自我恢复与演替，通过影响群落结构、种群生存与繁衍等5-6，培育出生物多样性水平和生态质量较高的自然森林，对于营建健康、可持续发展的近自然城市森林具有重要借鉴意义。因此，本研究参考自然森林群落更新与演替规律，探索“低维护”背景下如何通过遵循城市森林自然生长规律与适度人为干预相结合的方式，打造可伴随雄安新区共同成长的“千年秀林”，更好地促进城市森林生态系统的稳定与可持续发展。以往对森林更新的研究主要以天然林分为研究对象，对城市森林更新的研究相对较少7-8，主要集中在物种多样性、种群结构、空间分布格局和影响因素等方面9-11。其中，对城市森林更新的影响因素研究中，主要关注环境因子、土壤理化性质、林下植被的影响12-13，对于林分结构对城市森林更新的影响研究相对较少，而林分结构作为城市森林营建与管理过程中最易调控的因子，直接决定着林下光照强度、土壤理化性质、水分等生态因子，进而对更新层幼苗的生长产生重要影响14-15，是城市森林健康可持续发展的关键因子之一。本文选取雄安新区城市森林3种典型营建模式，对比研究不同营建模式城市森林植物群落林木层及更新层物种组成、多样性特征及更新密度差异，讨论分析林分结构因子对群落更新的影响，以期为后续提高雄安新区城市森林天然更新能力、建设健康可持续的城市森林提供理论依据与实践基础。1 研究地概况与研究方法1.1 研究地概况研究区域位于河北省保定市雄县、容城、安新及周边区域，地处太行山以东平原区，属暖温带季风型大陆性半湿润半干旱气候，地带性植被类型属暖温带落叶阔叶林带，但原生植被由农作物所取代，主要以栽培作物为主。2017 年雄安新区启动了“千年秀林”建设，打造以近自然林为主的城市森林体系。随着“千年秀林”城市森林建设项目的推进，树木种类逐渐增多，阔叶树种主要有：栾树（Koelreuteria paniculata）、刺槐（Robinia pseudoacacia）、元宝槭（Acer truncatum）、银杏（Ginkgo biloba）等；针 叶 树 种 主 要 有 侧 柏（Platycladus orientalis）、圆柏（Juniperus chinensis）、油松（Pinus tabuliformis）等。1.2 研究方法1.2.1样地设置及调查方法选取已建成一定