萬 欣,王 磊,江 浩,何冬梅,王 火,祝亞云
(江蘇省林業(yè)科學(xué)研究院,江蘇 南京 211153)
農(nóng)田林網(wǎng)是城鎮(zhèn)景觀生態(tài)林的主要組成部分,能改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境,減輕農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害,保障農(nóng)作物高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn),提供各種林副產(chǎn)品,對美化農(nóng)村環(huán)境也具有十分重要的意義。目前,國內(nèi)外學(xué)者在城市人工植被的美學(xué)評價方面進(jìn)行了不少研究[1-3],主要包括美景度評價的方法及其應(yīng)用[4-7]、秋季觀賞植物美景度評價和分析[8-9]及專門針對道路居住區(qū)綠地的美景度評價與效益分析等[10-11]。然而,目前對于城鎮(zhèn)農(nóng)田生態(tài)林的美景度評價研究并不多見。因此,本研究以徐州沛縣鹿樓鎮(zhèn)更新改造過的農(nóng)田林網(wǎng)為試驗(yàn)點(diǎn),運(yùn)用SBE美景度評估法[12-15]對該地區(qū)不同植物配置模式下農(nóng)田林網(wǎng)美景度進(jìn)行評價,為構(gòu)建農(nóng)田林網(wǎng)景觀效益評價方法以及農(nóng)田林網(wǎng)更新改造技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。
研究地點(diǎn)為徐州沛縣鹿樓鎮(zhèn)農(nóng)田林網(wǎng)更新改造示范區(qū),該示范區(qū)位于E116°46′12″,N34°44′48″,光照充分,年均日照2 400 h,氣候溫和。年均降水量870 mm,無霜期200 d。沙質(zhì)土。農(nóng)田林網(wǎng)更新模式為全帶更新,每種樹栽植2行,株行距為3 m×4 m,帶寬4 m,且種植疏密度一致。
該區(qū)農(nóng)田林網(wǎng)有9種不同的配置模式,依次是榆樹純林模式、榆樹與落羽杉株間混交模式、榆樹與落羽杉帶間混交模式、柳樹純林模式、柳樹與落羽杉株間混交模式、柳樹與落羽杉帶間混交模式、櫸樹與高桿紅葉石楠混交模式、櫟樹與高桿紅葉石楠混交模式、薄殼山核桃與高桿紅葉石楠混交模式。
2.1.1 景觀照片拍攝 根據(jù)實(shí)地調(diào)查,在每個造林模式范圍內(nèi)選定3個拍攝地點(diǎn)。造林區(qū)域的具體地理位置如圖1所示,9個字母代表9種不同的配置模式,數(shù)字123代表同一模式下的拍攝點(diǎn)。
圖1 植物配置位置示意圖
選擇光照充足的白天,分春、夏、秋3季在每種模式的林分樣地內(nèi)選取3塊具有代表性的樣方作為拍攝對象,即27個拍攝地點(diǎn),每個地點(diǎn)拍攝照片10張。每個季節(jié)共拍攝270張照片,評判時選擇1張照片代表1個配置模式,春、夏、秋3季共27張照片作為景觀評判的樣本。為避免個體差異,每次拍攝由同一人操作,不使用閃光燈,盡量以相同的高度、方向選擇主要觀賞面進(jìn)行取景。
2.1.2 景觀評價 評分的地點(diǎn)設(shè)置在多媒體教室,利用投影放映,以不少于70名的生態(tài)學(xué)專業(yè)在校大學(xué)生作為評價主體對所拍攝照片進(jìn)行美景度評判。景觀評判采用10分制,即1—10分,分值越大,表示美景度高;分值越小,表示美景度低。在評判前,向評價者作一些簡要的評判說明,不可透露可能影響評價的細(xì)節(jié)。放映2張照片之間停留10 s,期間對照片進(jìn)行打分。然后采用加權(quán)求和法計算美景度值[10,16-17]。
2.1.3 美景度值計算方法 研究結(jié)果表明,加權(quán)求和法對美景度評價具有一定的合理性[10,16-17],故本文美景度計算采用加權(quán)求和法(簡稱加權(quán)SBE),其計算公式為:
式中,Si為照片i的美景度值,N為評價總?cè)藬?shù),nij為給照片i打j分的人數(shù)[18-23]。
本研究在拍照取景的同時,對9種配置模式的樹種數(shù)、胸徑、樹高、冠幅、有色樹種比例、喬灌木比例等6個景觀要素進(jìn)行調(diào)查并作記錄,運(yùn)用EXCEL軟件分析計算出每種配置模式的樹種數(shù)、平均胸徑、平均樹高、平均冠幅、彩色樹種比例、喬灌比例。
通過對9種配置模式農(nóng)田林網(wǎng)防護(hù)林春、夏、秋3季美景度的評價,并根據(jù)3季美景度的平均值進(jìn)行排名,結(jié)果如表1所示。
表1 9種配置模式的農(nóng)田林網(wǎng)防護(hù)林春、夏、秋3季SBE值
由表1可以看出:櫸樹與高桿紅葉石楠(或女貞)混交林景觀美學(xué)價值最高,景觀質(zhì)量最好,榆樹與落羽杉帶間混交模式次之,柳樹純林模式最差。
經(jīng)調(diào)查,本研究的9種配置模式的景觀要素(樹種數(shù)、平均胸徑、平均樹高、平均冠幅、彩色樹種比例、喬灌比例)的特征如表2所示。
表2 9種配置模式的景觀要素
由表1,2可知,美景度最高的櫸樹與高桿紅葉石楠(或女貞)混交模式,其平均樹高、胸徑和喬灌比例也相對較高。
為了進(jìn)一步探究農(nóng)田林網(wǎng)景觀要素與景觀SBE 值之間的關(guān)系,本研究采用 SPSS 軟件,對SBE值和6個景觀要素進(jìn)行數(shù)據(jù)回歸分析,根據(jù)景觀要素貢獻(xiàn)值大小,得到模型如下:
YSBE=31.28 + 0.35X樹種數(shù)+ 1.15X平均胸徑+ 0.97X平均冠幅+ 1.52X彩色樹種比例+ 1.67X平均樹高-1.46X喬灌比例(R2=0.96)
從此模型中可見,影響 SBE 值中貢獻(xiàn)最大的是平均樹高,其次是彩色樹種比例,再其次是喬灌比例;其他相對有一定貢獻(xiàn)的依次是平均胸徑、平均冠幅及樹種數(shù)。
此外,方差分析的結(jié)果表明,YSBE與X樹種數(shù),X平均胸徑 ,X平均冠幅,X彩色樹種比例,X平均樹高,X喬灌比例之間的線性關(guān)系極顯著(P< 0.01)。因此, 所選的6個景觀要素與景觀美景度之間具有極顯著的相關(guān)性。
本研究9種配置模式中,櫸樹與高桿紅葉石楠混交林景觀美學(xué)價值最高;影響農(nóng)田林網(wǎng)美景度的景觀因子的順序依次為平均樹高 > 彩色樹種 > 喬灌比例 > 平均胸徑 > 平均冠幅 > 樹種數(shù)。在營造城鄉(xiāng)農(nóng)田林網(wǎng)景觀生態(tài)林時,在不影響生態(tài)功能效益的情況下,應(yīng)盡可能應(yīng)用高大的樹種,且加大彩色植物的使用和秋季能變色植物的應(yīng)用[24],尤其是彩色灌木植物的應(yīng)用,以增強(qiáng)景觀生態(tài)林的季相變化,提升城鄉(xiāng)景觀環(huán)境的美景度。