论文部分内容阅读
由于城市环境的特殊性,城市绿地树种结构的初始分布完全由人为选择控制。很多城市绿地在建设初期没有从构建合理植物群落结构的角度进行规划建设,一味通过加大植物栽植密度等方式,追求景观效果,以至于随着植物生长、城市化进程和人为干扰等因素,城市绿地逐渐表现出诸如群落结构单一、景观质量和树木健康状况下降、生态效益低下等问题,使得探明城市绿地树种合理的生长空间需求变得十分重要。树冠的大小直接影响树木的生态价值,但在群落中过大的树冠会影响其他树木的生长,因此城市森林内树木需要合理配置。在树木为城市增添绿量的同时,应考虑为树木反向选择适宜的立地环境,在植物群落中有适宜的生长空间,做到真正意义上的适地适树。本文首次尝试将异速生长法运用到对城市森林个体树木的研究中,通过构建合肥环城公园内十个主要树种的冠幅、树高与胸径的最优模型,对其最适宜生长空间大小进行预测。以期为今后合肥市城市绿地规划建设提供参考,同时也为环城公园内树木的更新、养护、管理和决策提供科学依据。研究地点选择具有典型城市森林特点的合肥环城公园,选取公园内侧柏、刺槐、构树、栾树、女贞、椤木石楠、雪松、银杏、紫叶李、棕榈等十个优势度靠前的主要树种为研究对象,在对冠幅、胸径及树高等数据调查的基础上,运用线性回归法、异速生长法,借助R语言软件,分别对冠幅、树高与胸径的相关性进行分析与计算;利用箱型图检验离群值,剔除异常值后再分别对以上树木的冠幅、树高与胸径进行分析和比较,最终构建出十种树木冠幅-胸径、树高-胸径的最优模型。主要研究结论如下:(1)本研究调查样方共计57个,其中女贞、刺槐、构树、雪松、椤木石楠等无论是株数还是样方中出现频率都位于前5名。树木径阶及高度分布较合理,城市森林的特点较明显。(2)对合肥环城公园主要树种冠幅-胸径、树高-胸径进行相关性分析,通过散点图分析得出不同树种冠幅与胸径、树高与胸径均存在正相关关系;在此基础上,分别建立一元回归和异速生长模型,通过决定系数R~2、RMSE(Root mean squared error)、F统计量、标准误(Standard Error)4个指标,对模型精度进行评价。比较发现,一元回归模型在一定程度上可以解释树木冠幅、树高与胸径的相关关系,但综合比较异速生长模型更优于一元回归模型。(3)选择分位数回归对异速生长规律进行研究,95%分位数回归表示相同胸径条件下树木冠幅更大,代表在该立地环境生长不受拘束的树木,即树木最适宜生长的空间;50%和5%分位数回归代表平均值和受抑制生长的树木。本文构建的异速生长模型均是在95%分位数回归下进行讨论,因此构建的模型不仅可以对十种树木冠幅、树高与胸径的相关关系进行解释,还可以对十种树木最适宜的生长空间量化预测。(4)并不是所有树种的冠幅、树高都与胸径有高相关性,在对十个树种构建出的最优模型的研究中,银杏、女贞、椤木石楠的冠幅-胸径模型的拟合度较高,而栾树、侧柏的冠幅-胸径相关性不高;银杏、栾树、雪松的树高-胸径模型拟合度较好,构树、刺槐、棕榈树高-胸径模型则拟合度较差。(5)构建的最优模型的参数估计值都是显著的,充分说明冠幅、树高变量与合肥环城公园内树木胸径的变化有显著影响,其中冠幅-胸径模型拟合精度略高于树高-胸径模型的拟合精度。