
文章信息
- 傅伟聪, 齐津达, 陈梓茹, 朱志鹏, 董建文, 丁国昌
- FU Weicong, QI Jinda, CHEN Ziru, ZHU Zhipeng, DONG Jianwen, DING Guochang
- 百里杜鹃国家森林公园盛花期游览路线选择
- Analysis on choosing touring route in Baili Rhododendron National Forest Park at blooming period
- 森林与环境学报, 2016, 36(01): 117-123
- Journal of Forest and Environment, 2016, 36(01): 117-123.
- http://dx.doi.org/10.13324/j.cnki.jfcf.2016.01.019
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文章历史
- 收稿日期: 2015-06-21
- 修订日期: 2015-09-07
2. 福建农林大学林学院, 福建 福州 350002
2. College of Forestry, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou, Fujian 350002, China
进入21世纪以来,国民生活质量得到普遍提高,人们回归自然、亲近自然的愿望越发迫切[1]。以生态保健为目的的健康出行已成为旅游业的发展趋势,森林公园以优美的森林景观、清新的空气和舒适的自然环境为主体,在原有立地条件下形成独有的小气候,能改善生物的生存条件。利用森林的多种功能为游客提供游览观光的场所,森林公园正成为人们健康出行的主要目的地[2, 3]。观赏时间、观赏点、游览路线的选择与游览者满意度紧密相关,因此,选择良好的游览路线对游客的游览品质及森林公园的建设具有重要意义。贵州百里杜鹃国家森林公园普底景区,以大面积原生高山杜鹃林为主要特色,是世界上杜鹃花种类分布最集中、面积最大的天然杜鹃花园[4, 5, 6]。2015年,截至4月10日百里杜鹃国家森林公园游客量达到340.59万人次[7],是典型的以盛花期为主要游览期的森林公园。因自然人文景观、地理位置、地形地貌、气候等条件不同,森林公园的观赏时间、观赏点及游览路线需要根据自身情况而定。目前,有关游览路线选择的研究主要以提升观景质量作为研究目的[8, 9, 10],而随着健康出行成为新兴趋势和主要游览目的,游憩地空气质量[11]、人体舒适度[12]及观景质量等指标正成为游客主要关注对象,在森林公园内相关研究却鲜见报道。利用城市森林保健功能综合评价指数评价法[13]及自然环境旅游适宜性评价法[14]结合美景度评判法监测了盛花期百里杜鹃国家森林公园大气颗粒物浓度、人体舒适度及美景度值,进而对采集数据分析总结,为游客提供游览路线选择参考,并对园内游览路线设定、游览点设置及气候基础数据采集提供理论支持。
1 研究地概况百里杜鹃国家森林公园位于贵州省西北部毕节市的黔西、大方2县交界处,北纬27°10′-27°20′,东经105°52′-106°03′,面积10 982.4 hm2,整体呈环状分布,长50 km,宽1-3 km,有“世界最大的天然花园”之称。该地处低纬度高海拔地区,属中亚热带温暖湿润季风气候,年平均温度11.8 ℃,年降水量1 180.8 mm,平均相对湿度84%[4, 14]。百里杜鹃国家森林公园分布最广泛的花种为马缨杜鹃(Rhododendron delavayi Franch.)、露珠杜鹃(Rhododendron irroratum Franch.)和迷人杜鹃(Rhododendron agastum Balf. f. et W. W. Smith),盛花游览期3月初至4月末,花色为红色、白色及不同过渡的粉色[15]。
2 研究方法 2.1 样点选择选择百里杜鹃国家森林公园中8个典型游憩地作为监测点,各监测点概况如表1所示。
监测点Monitoring sites | 名称Name | 植物覆盖率Coverage/% | 硬质铺装比例Pavement proportion/% | 主要植物Main plants |
S1 | 杜鹃—杨树混交林缘Mixed forest edge of rhododendron and poplar | 75 | 10 | 迷人杜鹃( Rhododendron agastum Balf. f. et W. W. Smith)、马缨杜鹃( Rhododendron delavayi Franch.)、毛泡桐[ Paulownia tomentosa (Thunb.) Steud.]、白毛杨( Populus tomentosa Carr.) |
S2 | 杜鹃—杨树混交林内Mixed forest of rhododendron and poplar | 85 | 40 | 迷人杜鹃( Rhododendron agastum Balf. f. et W. W. Smith)、马缨杜鹃( Rhododendron delavayi Franch.)、毛泡桐[ Paulownia tomentosa (Thunb.) Steud.]、白毛杨( Populus tomentosa Carr.) |
S3 | 杜鹃纯林林内Forest of rhododendron | 95 | 10 | 迷人杜鹃( Rhododendron agastum Balf. f. et W. W. Smith)、马缨杜鹃( Rhododendron delavayi Franch.)、露珠杜鹃( Rhododendron irroratum Franch.) |
S4 | 杜鹃纯林林缘Forest edge of rhododendron | 55 | 40 | 迷人杜鹃( Rhododendron agastum Balf. f. et W. W. Smith)、马缨杜鹃( Rhododendron delavayi Franch.)、露珠杜鹃( Rhododendron irroratum Franch.) |
S5 | 针阔叶混交林缘Edge of coniferous and broadleaved mixed forest | 0 | 30 | 柳杉( Cryptomeria fortunei Hooibrenk ex Otto et Dietr.)、细叶青冈[ Cyclobalanopsis gracilis (Rehd. et Wils.) Cheng et T. Hong]、白毛杨( Populus tomentosa Carr.)、毛泡桐[ Paulownia tomentosa (Thunb.) Steud.] |
S6 | 广场Square | 0 | 100 | 无 |
S7 | 针阔叶混交林林内Coniferous and broadleaved mixed forest | 55 | 20 | 柳杉( Cryptomeria fortunei Hooibrenk ex Otto et Dietr.)、细叶青冈[ Cyclobalanopsis gracilis (Rehd. et Wils.) Cheng et T. Hong]、白毛杨( Populus tomentosa Carr.)、毛泡桐[ Paulownia tomentosa (Thunb.) Steud.] |
S8 | 大草坪Grass carpet | 25 | 0 | 柳杉( Cryptomeria fortunei Hooibrenk ex Otto et Dietr.) |
观测时间为7:00-19:00,同一监测点每隔2 h观测1次,每个监测点设置3个重复。用Dustmate粉尘检测仪测定人体平均呼吸高度(距地面1.2-1.5 m处)空气总悬浮颗粒物(total suspended particulate,TSP,d≤100 μm)、可吸入颗粒物(particulate matter,PM)10(d≤10 μm)、PM2.5(d≤2.5 μm)、PM1.0(d≤1.0 μm)的浓度。
2.3 人体舒适度指数测定使用小气候监测仪(NK4500)监测风速、温度、湿度,监测时间为7:00-19:00,每隔2 h监测1次每个监测点设3个重复。以陆鼎煌[16]提出的“综合舒适度指数”评价人体舒适度。
$S = 0.6 \times \left| {T - 24} \right| + 0.07 \times \left| {RH - 70} \right| + 0.5\left| {V - 2} \right|$ | (1) |
评价等级Evaluation grade | 综合舒适度指数Synthetic comfort indexes | 体感舒适程度Body comfortable degree |
Ⅰ | S≤4.55 | 很舒适Very comfortable |
Ⅱ | 4.55<<i>S≤6.95 | 舒适Comfortable |
Ⅲ | 6.95<<i>S≤9.00 | 不舒适Discomfort |
Ⅳ | S>9.00 | 很不舒适Quite discomfort |
2015年3月28日至4月4日连续晴朗天8 d,分别对百里杜鹃国家森林公园内进行监测、数据采集及照片拍摄。采用尼康D7100相机,拍摄时间为7:00-19:00,相机设置:感光度≥500、光圈≥10;实地拍摄了1 208张百里杜鹃国家森林公园照片,选取96张具有典型意义的照片进行评价,选择50位专业人士和50位非专业人士作为评判者。利用Power Point 2007软件将96张照片制作成幻灯片,评判者按景观质量评价标准(分值:-3、-2、-1、0、1、2、3)评判景观的得分。为保证评价数据的客观性,回收美景度评价表和数据统计过程中,进行了适当筛选和处理。对回收的美景度评价表进行检查核对,将无效的评价表剔除;利用公式(2)进行标准化处理,以消除、减少因评判者的审美态度不同而造成的差异[17]。
$Zij = \frac{{Rij - Rj}}{{Sj}}$ | (2) |
采用SPSS 19.0和Excel 2007软件进行数据统计、处理及图表制作。
3 结果与分析 3.1 各监测点大气颗粒物的浓度变化 3.1.1 大气颗粒物浓度日变化百里杜鹃国家森林公园内8个监测点大粒径大气颗粒物浓度日变化规律(图1)均为7:00-9:00达到一天中最高,11:00-17:00低,17:00-19:00略有回升。7:00-9:00,S2、S3、S4监测点各粒径颗粒物浓度较高,可能与林内湿度高、温度低有关。
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图 1 各监测点不同粒径大气颗粒物浓度日变化 Figure 1 Diurnal variations of PM with 4 different kinds of diameters in different monitoring sites |
大气颗粒物浓度在不同游憩地具有不同特点,结合大气颗粒物清洁度评价指标GB3095-2012[18]可得,百里杜鹃国家森林公园内TSP、PM10、PM2.5、PM1.0浓度均低于Ⅰ级标准。从大气颗粒物污染角度来看,百里杜鹃全园适宜游览。由图2可知,盛花期百里杜鹃国家森林公园内各监测点大粒径(TSP、PM10)大气颗粒物浓度有较大不同,S3、S4、S8为TSP浓度最高的3个监测点,S3、S4、S5为PM10浓度最高的3个监测点,根据游览人数监察分析,S3、S4为游客较为集中的游憩地,大粒径空气颗粒物浓度可能与游客游览行为有关[19]。而小粒径(PM2.5、PM1.0)大气颗粒物浓度变化范围较小,且皆处于较低水平,低于Ⅰ级标准。根据数据相关性分析,各监测点各粒径大气颗粒物浓度与风速、温度、气压、林分郁闭度、植物种类、海拔、坡度等具有显著相关或极显著相关关系,风速越大、相对湿度越低、露点温度越低,TSP和PM10浓度越低;温度、热力指数、风寒、湿球温度和露点温度越高、相对湿度越小,PM2.5和PM1.0浓度越低。
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图 2 百里杜鹃国家森林公园内监测点大气颗粒物日均浓度值 Figure 2 Daily average concentrations of PM in different recreational regions |
百里杜鹃国家森林公园各监测点气温日变化均为7:00达到一天气温最低值平均为15.04 ℃,之后逐渐上升,在15:00-17:00达到一天内最高值28.56 ℃,温差13.52 ℃,气温变化的幅度较大,随后又开始缓慢下降。气温的日变化动态呈单峰的“倒U”型分布[图3(a)]。这与日照规律、植物的蒸腾作用以及树木遮荫效果等综合影响有关[20, 21]。各监测点日平均温度从高到低排序依次为S7>S4>S5>S6>S3>S1>S8>S2。
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图 3 百里杜鹃国家森林公园温度、相对湿度、风速日变化规律 Figure 3 Diurnal variations of temperature, humidity, wind speed |
从图3(b)可以看出,监测时段百里杜鹃国家森林公园内各监测点相对湿度变化呈明显的“U”型分布。7:00相对湿度最大,13:00-15:00降到一天内最低值,变化范围28.3%-78.6%,午后相对湿度略有提升,但回升较为缓慢。各监测点日平均湿度从高到低排序依次为S8>S2>S4>S3>S5>S6>S7>S1。
从图3(c)可以看出,空旷地及林缘的平均风速较大且变化剧烈,而林内的风速较低且变化平缓。从平均风速日均值来看,3种游憩地日平均风速从高到低依次为空旷地、林缘、林内,日平均风速分别为1.64、0.74、0.54 m·s-1,可见空旷地的平均风速远大于林缘及林内游憩地,且林缘、林内游憩地监测点的日平均风速与郁闭度高低呈反比。
3.2.2 不同监测点舒适度指标日变化规律从表3可以看出,各监测点由于不同的气温、相对湿度和风速的综合作用下表现出不同的舒适程度。盛花期百里杜鹃国家森林公园内大体上处于舒适或很舒适状态,仅有7:00时S2、S3和S8三个监测点感觉不舒适;9:00-11:00、19:00各个监测点人体感觉皆为很舒适;13:00时,除广场(S6)、混交林地(S7)处于舒适状态,其余监测点皆为很舒适;15:00-17:00时各监测点人体感觉舒适。
时间Time | 评分Score | |||||||
S1 | S2 | S3 | S4 | S5 | S6 | S7 | S8 | |
7:00 | 6.49 | 7.94 | 7.31 | 6.44 | 6.63 | 5.39 | 5.15 | 7.15 |
9:00 | 3.53 | 3.31 | 3.88 | 3.37 | 3.56 | 2.66 | 3.14 | 3.35 |
11:00 | 3.07 | 2.90 | 3.27 | 2.42 | 3.03 | 3.64 | 2.62 | 2.87 |
13:00 | 4.61 | 3.64 | 4.38 | 4.26 | 5.46 | 4.56 | 4.74 | 3.56 |
15:00 | 5.54 | 5.18 | 5.78 | 6.79 | 6.17 | 5.78 | 6.35 | 5.04 |
17:00 | 6.05 | 6.40 | 6.34 | 6.22 | 6.57 | 5.29 | 6.32 | 6.41 |
19:00 | 3.67 | 3.46 | 3.56 | 3.26 | 3.19 | 2.88 | 3.44 | 3.65 |
综合各监测点小气候指标在监测的12 h内,园内各监测点很舒适的时间皆大于6 h;舒适的时间都在10 h以上。林内在7:00处于不舒适状态,与早晨气温低、湿度高相关。舒适度指数从高到低排序依次为林缘休憩地、空旷地及林内休憩地。
3.3 基于观景需求的游览路线选择 3.3.1 不同时间段美景度值日变化规律百里杜鹃国家森林公园内7:00-19:00照片美景度标准平均值变化趋势为早晚高午低的“V”形;对比分析发现7:00-9:00西坡方向的照片美景度(scenic beauty estimation,SBE)平均值高于东坡照片,17:00-19:00东坡方向的照片SBE平均值高于西坡,这与森林风景在逆光、侧逆光条件下呈现出的不同观感有关。进一步对比研究显示,7:00东坡处于顺光条件、光线柔和,但因此时园内湿度为一天中最高稍有雾气且大气颗粒物浓度处于一天中最高值,能见度低,SBE平均值为0.09;9:00监测点处于顺光条件,但因温度升高、湿度降低,能见度升高,使得SBE平均值得到提高0.23;11:00、13:00为一天中光线最充分时段,拍摄的照片清晰度高,且在强光照射下,花色艳丽,叶色透亮,也因光线过强降低了观景效果,SBE平均值分别为-0.45、-0.32;15:00、17:00东坡处于逆光状态,光影效果较好,但因光线较强有一定的刺激作用,景物的清晰度低,SBE平均值为-0.07、0.34;19:00为东坡一天中光影效果最好的时段,且光线柔和、景物清晰度高,SBE平均值0.76,为一天中最高。
3.3.2 不同监测点美景度值变化规律笔者将百里杜鹃国家森林公园游憩地类型分为4类:杜鹃林林缘游憩地(S1、S4)SBE平均值为0.26、杜鹃林内游憩地(S2、S3)SBE平均值为-0.04、广场及草坪游憩地(S6、S8)SBE平均值为-0.08和无杜鹃针阔叶混交林游憩地(S5、S7)SBE平均值为-1.01,而林内、林缘游憩地又因树种混交比例和混交方式的不同,表现出不同的观赏特性。盛花期百里杜鹃国家森林公园SBE平均值从高到低的区域依次为杜鹃林缘、空旷地、杜鹃林内和无花针阔叶混交林。但具体监测点有所差异,数据显示,游憩地S1、S3、S4和S8美景度值较高,与杜鹃花纯林对游客具有较强震撼力和观赏视角理想相关。监测点S2、S3及S7对比显示:杜鹃纯林内美景度高于杜鹃—毛白杨混交林林内和无花针阔叶混交林内游憩地,且开花数量及落花数量与美景度值呈正比;而S2、S5、S6和S7分别为8个监测点中较低的4个点,可能与林内杂乱、光线、无花和硬质铺装量过大有关[22, 23, 24]。
监测地Monitoring sites | 美景度标准值平均值Scenic beauty mean values | 监测地Monitoring sites | 美景度标准值平均值Scenic beauty mean values | |
S1 | 0.13 | S5 | -0.84 | |
S2 | -0.69 | S6 | -0.55 | |
S3 | 0.61 | S7 | -1.30 | |
S4 | 0.38 | S8 | 0.16 |
研究表明,大气颗粒物浓度呈早高午低傍晚略有回升趋势,浓度变化趋势与前人研究成果基本相同[21, 25, 26],7:00-9:00时,全园各粒径大气颗粒物浓度均处于高值,达到对人体健康有影响,且游憩地S2、S3、S4各粒径颗粒物浓度较高,该时段应避免在郁闭度较高的游憩地进行游览活动。舒适度指标显示,林内湿度高于林缘及林外,但湿度早高午低傍晚略有回升的趋势与前人研究结果“早晚高,中午低”略有不同[12, 13, 14],与研究地处于低纬度、高海拔地区有关。7:00时在监测点S2、S3和S8使人感觉不舒适,其余时段全园皆为很舒适、舒适状态。美景度评判数据显示,光线强弱、光照角度变化及观赏者视线不同,对观景效果将产生一定影响[22, 23],因百里杜鹃国家森林公园盛花期一般出现在3月至4月,处于春分前后,依据贵州省纬度特点,省内北坡始终为逆光坡,观景效果好于南坡;白昼不同时间段,东、西坡向的森林景观随太阳高度角、光线强弱的变化而变化。
游客在选择游览路线时,以健康为游览目的游客在游览路线选择时,应尽可能在7:00后入园,在7:00-9:00时段选择空旷地进行游览,11:00-15:00时段气温较高,结合美景度值、人体舒适度指标及大气颗粒物浓度分析应选择林内休憩地进行游览,其余时间段全园可游;以观赏为目的的游客,7:00-11:00应选择西坡为观赏对象,11:00-13:00时,以花量较大的杜鹃纯林林内为游览第一选择,13:00-19:00以东坡为观赏对象,特别在17:00-19:00应选择具有观赏、照片拍摄价值的杜鹃林东南侧进行观赏、照片拍摄。
管理者在建设过程中,可根据森林公园内原有立地条件进行适当提升,因大草坪、广场、游客集散地等空旷游憩地大气颗粒物浓度低、人体舒适度指标及美景度值高,可建设观景平台、休闲娱乐设施或景观廊架设施,以吸引游客驻足停留;合理改善林内植被,适当间伐提高林内空气流通量,能有效减少林内大气颗粒物浓度,提高风速提升人体舒适度等级,并提高杜鹃林观赏价值;因长期受人为干扰,百里杜鹃国家森林公园内群落物种组成单一,大多都是低矮灌木和多年生草本植物[27, 28],在不干扰杜鹃群落生在的条件下,应适当减少人工干扰增加群落多样性,以提高林内湿度,使舒适度等级提高;建议于杜鹃林南侧、东侧设立观景点,促使游客在最佳观景时段抵达最佳观景点,达到最佳观景效果。
在前人研究方法的基础上,分析了百里杜鹃国家森林公园内大气颗粒物浓度、人体舒适度指标和各观赏点景观SBE值等影响游客游览活动的数据,根据所得数据提出游览路线选择、观赏点及游览点设立、景观林改造等建议。而实际情况与游览设施环境[29]、可达性、盛花期植物挥发物等要素和游览者个体差异有关,有待于进一步研究以便更加客观准确地对森林公园进行游览路线分析评价。此外,季节以及空间变化对游览路线选择影响仍有待研究。
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