南岳衡山风景林林下植物筛选研究

邹 立

(1.西北农林科技大学 林学院，陕西 杨陵 712100；2湖南省衡阳市林业局，湖南 衡阳 421000)

1 引言

风景林是指风景名胜区的森林植被景观，由不同类型的森林植物群落组成，在森林的经济分类中属特用林种之一[1]，以发挥森林的卫生保健、旅游观光为主要目标，它具有美学措施完善、舒适、优美的自然景观，同时也具有观赏和游憩价值的天然林或人工林。目前公认的对于风景林要求为，同时满足“具有较高美学价值”和“以满足审美需求及视觉美为主要目标”的森林。陈鑫峰等人[2]，认为森林美的形式是多形态、多层次和多成分的，不同的观赏角度有不同的景观体验，并且根据森林尺度与距离将林分景观分为细部景观、个体景观、林内景观、林道景观、近景观、中景观和远景观等7个层次。林内景观展现了森林的自然美和意境美，也是森林游憩娱乐活动的主要场所。林下植物是风景林生态系统的组成部分，在维护系统物种多样性、维护林地土壤质量和保持水土中起着不可忽视的作用[2～4]，除生态作用外，林下植物属于林内景观的一部分，通过自身的色彩、体态、形状和气味等方面特质，对林内景观的营造有突出的意义[5]。

随着精确提高森林质量的口号提出，我国众多学者针对风景林的提质改造进行了大量的研究，林下植物为林内景观的重要组成部分，与上层林木一起构造了林下空间，同时对林道景观、近景观的组成也有贡献，对于森林景观有重要意义。目前针对于林下植物的筛选研究，主要是针对经济林林下植物多样性及生态效应的研究[2～4]，对风景林林下植物的景观性研究较少，研究范围多数集中在城市风景林及人造林中[6]，针对天然森林的林下景观植物的筛选的研究不多。本文从植物的观赏性出发，以南岳衡山风景林林下植物为研究对象，先设立了26块标准样地，获取研究地的林下植物的种类及生长状况，采用美景度评价法(SBE)对林下植物从景观性的角度进行美景度评分，通过对评分的分析，筛选出适合在研究地林下种植的景观价值高的植物，为提高南岳衡山的风景林的质量提升和合理营建提供参考。

2 研究地概况

南岳衡山位于湖南省中部，为国家级风景名胜区，是我国“五岳”之一，风景游憩功能显著，地理位置为112°34′～112°45′E，27°12′～27°19′N，衡山被界定为自然综合体的南岳孤山山系，经过二次隆起的造山运动形成的以峰林花岗岩断块中山为主体的地貌，最高海拔1289.8m，逶迤盘亘400余km，属我国亚热带季风湿润气候，热量充足，气候湿润，雨水集中，年平均气温17.8 ℃，土壤为花岗岩的母质风化发育的酸性土，pH值范围为4.5～6，土壤类型由下而上依次为山地红壤、山地黄壤、山地黄棕壤、山地草甸土。

南岳衡山属于中亚带常绿阔叶林植物区系，植物种类丰富，乔木优势种主要有枫香(Liquidambarformosana)、毛竹(Phyllostachysheterocycla)、多脉青冈(Cyclobalanopsismultinervis)、栓皮栎(Quercusvariabilis)、石灰花楸(Sorbusfolgneri)、柳杉(Cryptomeriafortunei)和蓝果树(Nyssasinensis)等，灌木主要为紫竹(Phyllostachysnigra)、悬钩子属(Rubus)、构骨(Ilexcornuta)、柃木(Euryajaponica)、檵木(Loropetalumchinensis)、杜鹃(Rhododendronsimsii)和山胡椒(Linderaglauca)等，草本植物主要为禾本科(Agrostidoedeae)、菊科(Compositae)等。

3 研究方法

3.1 样地调查

为了使选择的样地更具代表性，在样地调查前首先对研究区进行全面踏查，结合已有的森林资源清查和植被调查资料，确定植物风景林类型，在此基础上根据游人可及性、排除异质体干扰的原则选择样地[7]。

本次研究共选择了26块样地，通过林内地形特征和林分特征确定样地面积。样地规格为2 m×2 m～5 m×5 m，根据林分特征、地形特征以及照片景观范围确定。调查样地风景类群落类型、林下植物结构特征相关数据，同时包括灌木层各类植物的种名、树高、冠幅；草本层较明显的植物。典型样地如表1所示。

表1 典型样地景观概况

通过样地研究统计样地中出现的林下植物种类达到108种，分属26科58属，排除乔木植物中具有危险性、毒性和入侵性的和肉眼观察不明显的植物，经过整理筛选出能够作为林下景观植物的有68种。本次实验采用幻灯片反映法，通过幻灯片在室内展示植物的照片，让评判者进行评价[8]。为了评价的科学性和可操作性，以客观反映林下植物观赏特征为原则，遵循拍摄规范，所有照片的拍摄统一拍摄条件，相同相机(Canon EOS 80D相机)，如平视竖向拍摄、统一拍摄时间、晴天环境、不开闪光灯等。本次调查共拍摄了近千张照片，选取每种植物观赏价值最高时期的照片，每种植物一张，一共为68张，进行随机编号，作为评判照片。

3.2 评价过程

研究表明，不同群体或文化背景的评判者之间的审美态度在统计学意义上差异不显著，评判者选择在校研究生和大学生作为评判者，共计80人。评价采用7分制，依次为很喜欢、喜欢、较喜欢、一般、不太喜欢、不喜欢、很不喜欢，对应的评分值依次为3，2，1，0，-1，-2，-3。评价采用室内幻灯片放映法，先让评价者将照片快速浏览，时间1～3 s/张，让评价者有评价基准线，稍作停顿后，进行正式评价，时间控制在8 s/张。评判者按照照片编号依次为照片打分。

3.3 美景度值标准化

根据美景度法，为了消除不同评判者审美尺度的差异性[8]，需要对评价得到的美景度值进行标准化处理。本研究采取传统标准化处理法，根据公式(1)、公式(2)对数据进行标准化。

(1)

(2)

其中，Zij为第j评判者对第i个景观的评判标准化值；Rij为第j评判者对第i个景观的评判分值；为第j评判者对所有照片评判值的平均值；Sj为第j评判者对同一类景观的评判值的标准差，将标准化值求得平均值后即得到每一林内景观的SBE值(表2)。

3.4 SBE值聚类分析

聚类分析指将物理或抽象对象的集合分组为由类似的对象组成的多个类的分析过程[9]。本次聚类分析采用K-mean聚类分析法，通过SPSS软件进行处理，选择K-均值聚类选项，将迭代次数规定为25，聚类数为4时，显著值达到t<0.005，为极显著性，F值为556.13，具有统计学意义。具体结果如表3所示。

根据聚类分析结果，将68种植物分为4类，属于第一类的植物有9种，第二类为23种，第三类有23种，第四类为13种，评价高低的顺序依次为：第四类、第二类、第一类和第三类，其中第二类的植物(评分为中等水平)和第三类(评价最差)的占的比例最多，皆为33.82%，第四类植物(评分最高的植物类型)总数为13种，所占比例为19.12%，由此可以初步判断出公众对于林下植物在景观方面的喜好规律。

(1) 得分最优的一类植物，平均值达到2.21，达到很喜欢水平，这类植物均具有鲜艳而明显的花朵，这说明公众对于花有突出颜色的植物有偏好，如杜鹃属植物(Rhododendron)中的满山红(R.mariesii)、杜鹃、鹿角杜鹃(R.latoucheae)、云锦杜鹃等，还有重瓣棣棠(Kerriajaponicaf.pleniflora)、水马桑(Weigelajaponicavar.sinica)这类植物的花色鲜艳，满生花相，在风景林下极具观赏价值。

(2) 淡竹叶、薹草等整齐的草本植物得分虽然属于第二类，其没有第一类植物艳丽的花朵，但是由于其高低差异不大，叶形飘逸，在林下呈现出整齐的状态，适合在林下做为基础种植植物，作为背景衬托出得分最优的林下植物的花色。

表2 68种林下植物照片美景度值

表3 聚类丛集分类

(3) 悬钩子属、猕猴桃属(Actinidia)和鸡屎藤等这类藤本灌木，都得到了较低的分数，因为其在林下线条很凌乱，并且枝条上都有皮刺等尖锐物的存在，让评价者在心理上会有不舒适的感觉，所以这三类植物的评分为最低，其次接骨草(Sambucuschinensis)、山胡椒(Linderaglauca)、紫竹(Phyllostachysnigra)这类植物，虽然是直立灌木，但是观赏特性点较低，评价者对此的兴趣不高，整体评分也处于较低的水平。

4 结论与讨论

本文以南岳衡山风景林林下植物为研究对象，首先对研究地进行了实际调查，选取了具有代表性的风景林，并在其中设立了26块样地，获得研究地风景林林下植物种类108种，排除乔木植物、肉眼观察不明显植物和具有危险性的植物及入侵植物，共选取了68种林下植物，采用室内幻灯片放映的方式进行美景度评价，并将所得的结果进行了聚类分析，发现在分成3类时，结果具有极显著性，根据分类，可以得出以下结论。

(1) 花相和花色是影响林下植物得分最主要原因，开花明显的植物得分普遍偏高，单生花的植物平均分高于穗状花序、圆锥花序的植物，观赏特征色(花、叶)为红(粉红、鲜红、梅红)、黄的植物得分最高[10]，这类植物有杜鹃、鹿角海棠、红枫、野菊(Dendranthemaindicum)、蒲儿根(Sinoseneciooldhamianus)和凹叶景天(Sedumemarginatum)等，而构骨和朱砂根(Ardisiacrenata)的果实呈鲜红色，饱和度很高，但是在评分上还是低于观花植物；观赏花色饱和度低的得分会逊色于饱和度高的，比如多花黄精、玉簪(Hostaplantaginea)和檵木的花虽然很明显，但是评分处于一般的水平；

(2) 植株的形态对于植物的得分影响很大，枝条比较凌乱的藤本往往得分很低，比如马甲子(Paliurusramosissimus)、鸡屎藤(Paederiascandens)和悬钩子属等植物，以及蕨类植物的整体评分都不高，处于-1～0分之间。公众比较亲睐整齐、自然的林内环境[11]，线条粗放的藤本会影响林内景观的通透性，在空间上给予评价者压迫感。而禾本科的植物如淡竹叶、薹草、芒质地细腻，植株排列均匀整齐，景天属(Sedum)垂盆草形态轻盈飘逸，平均分为0.25分，达到公众较喜爱的水平，这类植物抗逆性强，在林下植物景观改造时，可以选择这类植物作为背景植物，搭配其他花色鲜艳植物，对景观的正面影响需要在样地改造的基础上继续研究。

(3) 研究区域地形复杂，植被区系特征明显，根据分析结果，建议在景观节点、游路上视线可及的风景林林下补植观赏性强的分类为第一类的乡土植物，如杜鹃、鹿角杜鹃，对景观后续的积极意义值得期待。本次研究首次针对南岳衡阳风景区风景林林下植物进行了定量评价研究，研究范围虽仅限于研究区域，但研究成果可为整个亚热带的风景林林下植物的营造和经营提供理论依据，具有很高的启迪意义。