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“景观”和“游憩”是城市森林的重要功能[1-3]。发挥城市森林“景观”功能的主要载体是林冠的“绿量”，而“游憩”功能则通过建立林下空间来实现。国家林业和草原局于2019年提出GB T37342−2019《国家森林城市评价指标》，旨在建立城乡一体化森林生态系统建设考核指标，并形成标准进行约束[4]。其中，涉及森林“绿量”的评价指标有市域森林覆盖率、新造林面积、城区绿化覆盖率、城区人均公园绿地面积、城区街道绿化(树冠覆盖率)、城区地面停车场绿化(乔木树冠覆盖率)等，用以表现城市总体绿化数量，但在推算城市绿化质量时会出现很大偏差。研究发现：2块面积形状相同、乔木数量和冠幅也相同的绿地，乔木高度不同时，其三维空间层面的绿量有显著差异，从而影响城市森林景观功能的发挥[5]。目前，中国城市森林建设中普遍存在过于讲求增加森林覆盖率的现象，对森林质量的要求相对忽视，树木人为矮化、垂直结构不合理、修剪严重等现象时常出现，城市森林绿量较小。城市森林不同于自然林，它具有一定的区位特殊性[6-8]和功能侧重性[9-13]，“游憩”是城市森林的重要功能之一，需要通过构建一定数量的林下空间来实现。林下空间是城市森林空间占有量的有机组成部分，是人们利用最充分的活动场所。城市中人口密集，休闲活动空间有限，且多被硬化场地、草坪等所占据，利用率极低；同时部分林木枝下高过低，通透性差，严重影响了林下空间，限制了林内的游憩行为。本研究以广东省珠海市的城市公园风景林为研究对象，测算城市风景游憩林的林冠三维绿量(3DGQ)和林下游憩空间量(FRS)，分析城市森林空间分配策略，从而引导城市森林生态服务功能的高效发挥和健康发展。
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珠海市地处广东省南部(21°48′~22°27′N，113°03′~114°19′E)，珠江出海口西岸，是珠江三角洲中心城市之一、珠江口西岸的核心城市、粤港澳大湾区重要节点城市。属南亚热带季风海洋性气候，气候湿润，年平均气温为22.5 ℃，年平均相对湿度为80%，年平均降水量为2 061.9 mm。选定的风景游憩林均为城市人工营建的常绿阔叶林，其中前山公园位于城市近郊区(CUA)，林地面积约3.78 万m2；北理工珠海学院位于城市次核心区(SUA)，林地面积约4.40 万m2；梅华城市公园位于城市核心区(UFA)，林地面积约8.07 万m2。
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采用森林群落生态学研究方法，参照周红敏等[14]方法选取样方，在考虑调查时间和成本情况下，设置样方大小为30 m×30 m，每1 万m2抽取4个样方以准确表达森林群落的空间分布格局。其中前山公园风景游憩林群落样地设置调查样方13个，北理工珠海学院14个，梅华城市公园26个。所有样方随机选取，尽可能互不相邻，尽量选择树木种类、配植和体量有一定差异的样方，水面、建筑、纯草地占比面积不超过1/3。所有样方的植被进行每木检尺，记录胸径≥5.0 cm的树种名称，测定胸径、树高、冠幅、树冠净空高度等指标。
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三维绿量的计算参考郭雪艳等[15]，不同树冠形态树种树冠体积计算公式不同。以x表示平均冠径(m)，即东西和南北树冠长度的平均值，以y表示冠高(m)，通过文献查阅确定不同树种的树冠形态[16-22]，分别计算树冠体积(V，m3)，确定树冠三维绿量(表1)。
表 1 树冠形态分类及树冠体积
Table 1. Classification of crown morphology and calculation of crown volume
树冠形状 树种 体积公式 球形 四季桂Osmanthus fragrans、黄金榕Ficus microcarpa V=πx2y/6 卵形 白兰Michelia × alba、垂柳Salix babylonica、翻白叶树Pterospermum heterophyllum、 红苞木Rhodoleia championii、黄金香柳Melaleuca bracteata、黄皮Clausena lansium、木荷 Schima superba、桑Morus alba、铁冬青Ilex rotunda、土蜜树Bridelia tomentosa、樟树 Cinnamomum camphora、海南蒲桃Syzygium hainanense、蒲葵Livistona chinensis V=πx2y/6 圆锥形 罗汉松Podocarpus macrophyllus、竹柏Nageia nagi、马占相思Acacia mangium、台湾相思Acacia confusa、马尾松Pinus massoniana、南洋杉Araucaria columnaris、鱼尾葵Caryota maxima、红 车Syzygium rehderianum V=πx2y/12 半球形/扁圆形 紫薇Lagerstroemia indica、黄槿Hibiscus tiliaceus、大花紫薇Lagerstroemia speciosa、鸡蛋花 Plumeria rubra、黄槐决明Senna surattensis、小叶榕Ficus microcarpa、潺槁木姜子Litsea glutinosa、 刺桐Erythrina variegata、非洲楝Khaya senegalensis、莲雾Syzygium samarangense、蒲桃 Sterculia monosperma、阴香Cinnamomum burmannii、印度紫檀Pterocarpus indicus、高山榕 Ficus altissima、荔枝Litchi chinensis V=πx2y/6 球扇形 大叶相思Acacia auriculiformis、洋紫荆Bauhinia variegata、红花紫荆Bauhinia×blakeana、蓝花 楹Jacaranda mimosifolia、柳叶榕Ficus binnendijkii、窿缘桉Eucalyptus exserta、麻楝 Chukrasia tabularis、杧果Mangifera indica、美丽针葵Phoenix canariensis、秋枫Bischofia javanica、盆架子Alstonia rostrata、散尾葵Chrysalidocarpus lutescens、小叶榄仁Terminalia neotaliala、凤凰木Delonix regia、番木瓜 Carica papaya、美丽异木棉Ceiba speciosa、木棉 Bombax ceiba、黄花风铃木Handroanthus chrysanthus V=π[2y3−y2(4y2−x2)1/2]/3 球缺形 澳洲火焰木Brachychiton acerifolius 、澳洲鸭脚木Schefflera actinophylla、大王椰子Roystonea regia、假槟榔Archontophoenix alexandrae、老人葵Coccothrinax crinita V=π(3xy2−2y3)/6 圆柱形 火焰木Spathodea campanulata、苹婆Sterculia monosperma、白千层Melaleuca cajuputi V=πx2y/4 说明：V为树冠体积(m3)；x为平均冠层(m)；y为冠高(m) -
林下游憩空间量反映风景游憩林为人们提供通行和游憩空间的大小。根据GB 51192−2016《城市公园设计规范》规定[23]，公园集散场地种植的树木枝下净空应大于2.2 m。本研究定义林下游憩空间量为树冠垂直投影覆盖面积与乔木枝下净空乘积(枝下净空大于2.2 m)，具体公式为：
$$ V_{\rm{C}} = \sum\limits_{i = 1}^n {{M_i}} {H_i}{\text{。}} $$ 其中：VC表示林下游憩空间量(m3)，n表示枝下净空大于2.2 m的乔木数量；Mi表示第i株乔木树冠垂直投影覆盖面积(m2)，Hi表示第i株乔木的枝下净空(m)。
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研究可知：前山公园风景游憩林总绿量为4 442.60 m3，单位面积绿量0.38 m3·m−2，其中单木绿量最大的树种为白兰(262.00 m3)，绿量排名前5%的单木绿量合计2 259.23 m3，占总绿量的50.85%，主要树种为白兰、小叶榕和樟树。北理工珠海学院风景游憩林总绿量为8 122.39 m3，单位面积绿量0.64 m3·m−2，其中单木绿量最大的树种为荔枝(261.67 m3)，绿量排名前5%的单木绿量合计2 183.33 m3，占总绿量的26.88%，主要树种为荔枝、非洲楝、樟树。梅华城市公园风景游憩林总绿量为18 986.74 m3，单位面积绿量0.81 m3·m−2，其中单木绿量最大的树种为小叶榕(283.58 m3)，绿量排名前5%的单木绿量合计4 855.09 m3，占总绿量的25.57%，主要树种为小叶榕、高山榕、凤凰木、阴香。
从3个研究林地的三维绿量核密度(KDE)分布图来看(图1)，0~100 m3绿量级内，前山公园风景游憩林的三维绿量分布极不均衡，主要分布于0~25 m3，北理工珠海学院和梅华城市公园风景游憩林的三维绿量主要分布于0~50 m3。100~200 m3绿量级内，前山公园风景游憩林的绿量分布极不均衡，主要集中于100~150 m3，北理工珠海学院和梅华城市公园的三维绿量分布较为均匀，分布密度均小于0.015。200~300 m3绿量级内，前山公园和北理工珠海学院风景游憩林的三维绿量分布相对集中，在210~275 m3内分布密度较高，梅华城市公园分布较为均匀，分布密度小于0.015。
图 1 风景游憩林三维绿量核密度分布
Figure 1. KDE of 3DGQ distribution in study forests
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分析3个研究林地每木胸径和三维绿量的关系(图2)可知：三维绿量大于200 m3的树种，单木胸径多为30~50 cm，树冠以卵形、扁圆形和球扇形为主。随着胸径增加，扁圆形、卵形、圆锥形、球扇形和圆柱形树冠的树种三维绿量明显上升，而球缺形和球形树冠的树种三维绿量并无明显提升。不同树冠形状树种胸径与单木三维绿量的正相关系数从大到小依次为扁圆形、卵形、圆锥形、球扇形、圆柱形、球缺形、球形。
图 2 树木胸径和三维绿量相关关系
Figure 2. Relationship between the DBH and 3DGQ
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研究得知：前山公园风景游憩林林下空间总量为5 543.75 m3，林下游憩空间量为2 148.86 m3，占比38.88%，单位面积游憩空间量0.18 m3·m−2，其中单木林下游憩空间最大的树种为樟树(66.55 m3)，林下游憩空间量排名前5%的单木游憩空间量合计813.05 m3，占游憩总空间量的37.84%，主要树种为樟树、凤凰木、海南蒲桃、秋枫、刺桐等。北理工珠海学院林下空间总量为10 534.72 m3，林下游憩空间量为7 880.47 m3，占比74.80%，单位面积游憩空间量0.63 m3·m−2，其中单木林下游憩空间最大的树种为樟树(235.20 m3)，林下游憩空间量排名前5%的单木游憩空间量合计2 017.77 m3，占游憩总空间量的25.60%，主要树种为樟树、木棉、非洲楝、小叶榄仁等。梅华城市公园林下空间总量为16 662.62 m3，林下游憩空间量为12 914.97 m3，占比77.51%，单位面积游憩空间量0.55 m3·m−2，其中单木林下游憩空间最大的树种为高山榕(252.00 m3)，林下游憩空间量排名前5%的单木游憩空间量合计4 649.33 m3，占游憩总空间量的36.00%，主要树种为高山榕、凤凰木、美丽异木棉。
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对3个研究林地中三维绿量和林下游憩空间前5%且种群数量较大的9个树种进行分析，比较不同树种冠层空间与林下游憩空间的分配策略。从图3中可以得出：所有9个树种，50%以上单株的三维绿量和林下游憩空间比值小于1.0，表明在城市公园风景游憩林中，树木倾向于分配更多的林下游憩空间。其中，凤凰木、美丽异木棉、木棉和秋枫的三维绿量和林下游憩空间比值均小于0.5，表明这些树种的空间分配策略，林下游憩空间占据了绝对优势；非洲楝、海南蒲桃、小叶榕和樟树的三维绿量和林下游憩空间比值总体为0.5~1.0，表明这些树种的空间分配策略为林下游憩空间稍优于三维绿量；而白兰的三维绿量和林下游憩空间比值总体为0.5~2.0，表明白兰的空间分配策略有较强的多样性。
图 3 不同树种三维绿量和林下游憩空间分配
Figure 3. Allocation strategy of 3DGQ and recreation space of different tree species
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城市森林的三维绿量一定程度上反映城市森林生态服务功能的强弱。LIANG等[24]对上海公共绿地乔木的研究结果表明：乔木三维绿量与树冠投影面积呈现显著正相关；李晓婷[25]研究发现：随着研究林地的地理位置由城市核心区向城市近郊区过渡，乔木平均冠幅呈现逐渐减小趋势，单位面积三维绿量逐渐减小，绿量分布趋于集中。本研究中，0~300 m3绿量区间内，梅华城市公园绿量分布密度呈现“平缓均衡”的趋势，北理工珠海学院呈现“中间均衡，两头集中”的趋势，前山公园呈现“由集中急速向均衡”改变的趋势。与郑绍伟等[26]得出的大径级乔木数量随绿量级增大逐渐减小的结论略有差异，极有可能是树种形态不同导致的。本研究发现：每木胸径和三维绿量的正相关关系受树冠形态影响；相同胸径的球形乔木和扁圆形乔木，三维绿量差异较大。因此推测，相同绿量级的乔木径级很有可能处于不同区间，这也是北理工珠海学院绿量分布密度“中间均衡，两头集中”的原因。
林冠空间的三维绿量提供了生态服务功能，林下空间提供了有效的游憩功能。城市公园风景游憩林三维绿量和林下游憩空间量的比值不同，反映出不同树种在空间分配策略上的差异。凤凰木、美丽异木棉、木棉属于典型的观花景观树种，林冠空间是决定景观效果的关键性因子；然而从空间分配策略上看，这3个树种的林下游憩空间占据绝对优势，与树种自身的特点有矛盾。林下游憩空间的主要影响因子为树冠投影面积与最低分支点。然而在实际城市环境中，游憩空间主要由林下空旷地和林下少量植被共同构成[27]，林下的小乔木和灌木对林下游憩的真实活动空间具有直接影响；平衡林下游憩真实的活动空间和林下植被量，关系到风景游憩林群落中下层的配置和游憩功能的发挥。因此，今后需构建反映林下游憩真实的活动空间和林下植被量的综合评价指标参数，从而更加真实地反映和评价城市风景游憩林林下游憩空间配置。
林木树冠三维绿量和林下游憩空间的分布格局，演替、生长、物候等引起的时间动态变化，森林群落学与生态学等相关学科的融合交叉，是进一步深入研究城市森林、城市植被提供生态与景观服务功能的有效途径[28]。本研究针对城市风景游憩林的林冠空间和林下空间展开，重点集中在体量、空间分布、分配策略等方面，是一种静态研究结果；而树冠三维绿量和林下游憩空间实则为一个动态过程，群落演替、生长、物候等都将引起时间、空间的动态变化。因此，构建反映动态过程的指标参数，可以更加科学地反映和评价城市风景游憩林的景观游憩功能。本研究基于树冠、树形、枝下高等数据测算出三维绿量和林下游憩空间，人力、时间成本巨大。今后可以利用搭载多光谱镜头的无人机监测城市森林斑块的冠层动态演变[29]，运用孔径雷达估测大面积城市森林地上生物量的空间格局[30]，从而快速获取更高精度的包括树冠结构、林下空间、生长演替、物候变迁在内的城市森林多维时空尺度数据，提升研究者对城市森林生态与景观功能的认知。
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珠海城市公园风景游憩林单位面积绿量由城市核心区向近郊区逐渐降低。从三维绿量密度分布上看，处在城市近郊区的前山公园风景游憩林绿量分布较为集中，而处在城市核心区的梅华城市公园绿量分布较为均衡。单木绿量较大的树种有白兰、小叶榕、樟树、荔枝、非洲楝、高山榕、凤凰木、阴香。从每木胸径和三维绿量的关系分析，不同树冠形状树种胸径和三维绿量的正相关系数从大到小依次为扁圆形、卵形、圆锥形、球扇形、圆柱形、球缺形、球形。三维绿量和林下游憩空间量的比例关系一定程度上反映树木对提供观赏和生态服务功能的冠层空间和提供游憩功能的林下空间的分配策略；在风景游憩林构建过程中，应结合不同树种的自身特点分配冠层空间和林下空间。
Characteristics of the three-dimensional green quantity and recreation space for landscape-recreational forests in Zhuhai City
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摘要:
目的 明确不同生态位风景游憩林的三维绿量(3DGQ)和林下游憩空间量(FRS)特征，揭示风景游憩林构建的规律和存在的问题。 方法 采用群落生态学的方法分别在广东省珠海市前山公园(13个样方)、北理工珠海学院(14个样方)和梅华城市公园(26个样方)设置风景游憩林群落研究林地，结合高分遥感影像，进行每木调查。测算三维绿量和林下游憩空间量，分析不同区位风景游憩林的差异。 结果 位于城市近郊区(UFA)的前山公园风景游憩林单位面积绿量最低。单木绿量较大的树种有白兰Michelia × alba、小叶榕Ficus microcarpa、樟树Cinnamomum camphora、荔枝Litchi chinensis、非洲楝Khaya senegalensis、高山榕Ficus altissima、凤凰木Delonix regia、阴香Cinnamomum burmannii。3个研究林地三维绿量分布有一定差异，位于城市核心区(CUA)的梅华城市公园三维绿量分布较均匀；树木胸径与其三维绿量呈正相关，相关系数与树种树冠形状有关。凤凰木、美丽异木棉Ceiba speciosa、木棉Bombax ceiba和秋枫Bischofia javanica的空间分配策略为林下游憩空间占据绝对优势，白兰的空间分配策略有较强的多样性。 结论 随着研究林地地理位置由城市核心向城市近郊过渡，单位面积三维绿量逐渐减小，绿量分布迅速趋于集中；胸径与三维绿量的正相关关系受树冠形态影响；风景游憩林构建过程中，冠层空间和林下游憩空间的分配应结合树种特点进行。图3表1参30 Abstract:Objective This study is aimed to clarify the three-dimensional green quantity (3DGQ) and the characteristics of forest recreation space (FRS) of landscape-recreational forests at different niches, and reveal the rules of constructing landscape-recreation forests and the existing problems. Method On the basis of the community ecology theory, with 13, 14 and 26 sample plots selected from Qianshan Park, Zhuhai Institute of BIT, and Meihua City Park respectively as the subjects, each tree was surveyed using high-resolution remote sensing images before 3DGQ and FRS were calculated to analyze the differences between different location of landscape-recreation forests. Result Qianshan Park, located in the core urban area (CUA), had the lowest 3DGQ density. Michelia × alba, Ficus microcarpa, Cinnamomum camphora, Litchi chinensis, Khaya senegalensis, Ficus altissima, Delonix regia and Cinnamomum burmannii displayed high values of 3DGQ. The three sites showed different spatial distributions of 3DGQ, and Meihua City Park which was located in the core urban area had relatively even distribution of 3DGQ than the others. There was a positive correlation between DBH and 3DGQ, which was related to the crown shapes of trees. In terms of the spatial allocation, for D. regia, Ceiba speciose, Bombax ceiba and C. camphora, superiority was given to FRS, while for M. ×alba, various spatial allocation strategies were adopted. Conclusion The 3DGQ density decreases while the distribution of 3DGQ showed a strong central tendency with the location of landscape-recreational forests shifting from the core urban area to the sub-urban area (SUA) and finally to urban fringe area (UFA). The correlation coefficient between DBH and 3DGQ is related to the crown shapes of tree species and the features of different tree species in the progress of the construction of landscape-recreation forest should be taken into consideration in the allocation of canopy space and recreation space. [Ch, 3 fig. 1 tab. 30 ref.] -
随着中国经济的快速发展，花卉的需求量逐年增加，进而对作为花卉栽培基质的泥炭需求也日益迫切[1-2]。泥炭为不可再生资源，具有涵养水源、调蓄洪峰、调节气候、减少污染等生态功能，过度开采势必会造成湿地生态系统的破坏，加剧地球温室效应[3]。因此，寻找和发掘一种性能稳定、价格低廉的泥炭代替基质尤为重要[4]。已有研究表明：园林绿化废弃物堆肥质地疏松、养分全面，具有较强的保水保肥能力，可以替代泥炭用作栽培基质[5]。郝丹等[6]采用10%蛭石、10%珍珠岩和80%(体积比)园林绿化废弃物堆肥混合物作为金盏菊Calendula officinalis栽培基质，可有效提高金盏菊品质；倪肖卫等[7]将园林绿化废弃物堆肥作为基质进行佛甲草Sedum lineare栽培，其中园林绿化废弃物堆肥、蛭石和砂土体积比为6∶4∶1时，混合基质对佛甲草生长促进作用最显著。李燕等[8]研究发现：在泥炭中添加60%~80%的园林绿化废弃物堆肥，可以显著提高红掌Anthurium andraeanum和鸟巢蕨Asplenium nidus的生物量，表明园林绿化废弃物堆肥可以部分替代泥炭作为红掌和鸟巢蕨栽培基质。
波斯菊Cosmos bipinnata为菊科Compositae植物，因其色彩鲜艳，常被用于园林绿化[9]。目前将园林绿化废弃物堆肥用于波斯菊栽培的研究还未有报道。本研究将园林绿化废弃物堆肥替代或部分替代泥炭用作波斯菊栽培基质，并测定与分析栽培基质的理化性质和波斯菊生长状况，探究园林绿化废弃物堆肥用作波斯菊栽培基质的可行性，以期筛选出栽培基质的最佳配比，使园林绿化废弃物得到科学、经济、有效的利用。
1. 材料与方法
1.1 材料
波斯菊种子与供试泥炭(丹麦品氏泥炭)购于北京林大林业科技股份有限公司。供试园林绿化废弃物堆肥材料来源于北京市植物园堆肥厂。制作过程：堆肥前，将园林绿化废弃物、青储饲料和脱硫石膏按照体积比为40∶18∶1进行混合，添加尿素，调节堆肥混合物碳氮比(C/N)至25~30，浇水并维持含水量为60%~70%，再添加5 mL·kg−1微生物菌剂(康氏木霉Trichoderma koningii和黄孢原毛平革菌Phanerochaete chrysosporium混合物)，最后将堆肥混合物堆成底面积1 m2、高1 m的堆体。在堆肥全过程中，隔3 d翻堆并补充水分。堆肥至28 d时测定相关指标表明，堆体已完全腐熟。
1.2 方法
1.2.1 试验设计
本研究于2021年6—10月在北京林大林业科技股份有限公司温室苗圃进行。共设置5个处理，每个处理设置5次重复。试验方案见表1。
表 1 试验设计Table 1 Experimental design基质代号
(处理)不同基质配比(体积比) 园林绿化废弃物堆肥/% 泥炭/% T100 100 0 T75 75 25 T50 50 50 T25 25 75 T0 0 100 1.2.2 栽培基质的制备
5个处理的混合栽培基质分别加入质量分数为0.1%的多菌灵杀菌消毒，混合均匀后将其分别装入180 mm×160 mm 的塑料花盆中，用于波斯菊栽培，同时采集栽培基质样品。
1.2.3 栽培管理
选取颗粒饱满的波斯菊种子用装满泥炭的育苗盘统一育苗，每穴1粒种子。育苗20 d后，在育苗盘中选取长势一致的波斯菊幼苗分别移栽到装有5种不同栽培基质的塑料花盆中，每盆1株。栽培期间1周浇水1次，以保证植物生长所需水分，其他管理措施保持一致[6]。栽培100 d后，测定每株波斯菊的花朵数和株高。测定后，将波斯菊整株挖出并用清水清洗干净，测定其鲜质量和根长。
1.2.4 栽培基质理化指标测定
栽培基质的容重、最大含水量、总孔隙度和通气孔隙等4个物理性质指标参考殷泽欣等[10]的方法测定。栽培基质的pH、电导率(EC)、全氮、全磷、全钾、速效磷和速效钾等7个化学性质指标参考鲍士旦[11]的方法测定。其中，称取一定量的风干样品并加入无水二氧化碳，风干样品与水的体积比为1∶10，在剧烈震荡10 min并过滤后，测定滤液pH和EC；样品在加入浓硫酸和过氧化氢消煮后分别测定全氮、全磷和全钾，其中采用凯氏定氮法测定全氮，采用752紫外光栅分光光度计测定全磷，采用FP640火焰光度计测定全钾；有效磷通过碳酸氢钠提取，钼锑抗比色法测定；速效钾经乙酸铵提取，火焰光度计测定。
1.2.5 波斯菊生长指标测定
分别用精度为0.01 g的电子秤称量洗净和烘干后的波斯菊地上部分质量和地下部分质量。用0~100 cm软尺测量花盆内基质表面至波斯菊成株最高点的距离作为株高；测定波斯菊根部最长根的长度作为根长；记录每株波斯菊花朵数[6]。
1.2.6 数据处理
采用Office 2016软件进行数据处理，采用SPSS 6.1统计分析软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA)和多重比较(P＜0.05)。
2. 结果与分析
2.1 不同栽培基质物理性质
2.1.1 容重
由表2可知：随着园林绿化废弃物堆肥所占添加比例增加，不同栽培基质容重逐渐升高。其中，T100处理容重最大，与其他处理差异显著(P＜0.05)；T0处理容重最小，与其他处理差异显著(P＜0.05)。ABAD等[12]指出：栽培基质的理想容重为＜0.40 g·cm−3，且接近0.40 g·cm−3时更优。因此，除T100处理外，其他处理的栽培基质容重均处于理想范围内。其中，T75处理容重更接近理想值。
表 2 不同栽培基质物理性质Table 2 Physical properties of different cultivation substrates处理 容重/(g·cm−3) 最大含水量/% 总孔隙度/% 通气孔隙/% 处理 容重/(g·cm−3) 最大含水量/% 总孔隙度/% 通气孔隙/% T100 0.41±0.03 a 82.67±0.17 a 84.11±0.31 a 23.16±0.16 a T25 0.33±0.02 d 84.33±0.27 b 87.51±0.29 bc 17.88±0.11 c T75 0.39±0.02 b 83.06±0.21 ab 85.32±0.25 ab 20.55±0.24 b T0 0.31±0.03 e 85.95±0.23 b 88.93±0.28 c 15.40± 0.17 d T50 0.37±0.05 c 83.41±0.20 b 86.78±0.21 b 19.79±0.19 b 理想值 ＜0.40[12] 70.00~85.00[13] 70.00~90.00[14] 15.00~30.00[14] 说明：平均值±标准差(n=5)。同列不同小写字母表示不同处理间差异显著(P＜0.05) 2.1.2 最大含水量
由表2可知：随着园林绿化废弃物堆肥所占比例增加，不同栽培基质最大含水量逐渐降低。其中，T0处理最大含水量最高，与T100处理差异显著(P＜0.05)；T100处理最大含水量最低，与T50、T25和T0处理差异显著(P＜0.05)。除T0处理外，其他处理的最大含水量均处于理想基质范围内[13]，能够调节基质通气透水性，为根系生长提供适宜的水气环境。
2.1.3 总孔隙度
由表2可知：随着园林绿化废弃物堆肥所占比例增加，不同栽培基质总孔隙度逐渐降低。其中，T0处理总孔隙度最大，与T100、T75和T50处理差异显著(P＜0.05)；T100处理总孔隙最小，与T50、T25和T0处理差异显著(P＜0.05)，所有处理均符合理想基质的总孔隙度要求[14]。而随着园林绿化废弃物堆肥所占比例增加，不同栽培基质的通气孔隙逐渐升高。其中，T100处理总孔隙最大，与其他处理差异显著(P＜0.05)；T0处理的通气孔隙最小，与其他处理差异显著(P＜0.05)，所有处理均达到基质通气孔隙的理想范围[14]。
2.2 不同栽培基质化学性质
2.2.1 pH
由表3可知：随着园林绿化废弃物堆肥所占比例增加，不同栽培基质pH逐渐升高。其中，T100处理的pH最大，与其他处理差异显著(P＜0.05)；T0处理的pH最小，与其他处理差异显著(P＜0.05)。因此，T100和T75处理超出理想范围[15]，其他处理的pH更符合植物对酸碱度的要求。
表 3 不同栽培基质化学性质Table 3 Chemical properties of different cultivated substrates处理 pH EC/(mS·cm−1) 全氮/(g·kg−1) 全磷/(g·kg−1) 全钾/(g·kg−1) 速效磷/(mg·kg−1) 速效钾/(mg·kg−1) T100 6.64±0.04 a 3.51±0.01 a 35.6±0.7 a 10.9±0.6 a 13.2±0.1 a 143±2 a 8 873±67 a T75 6.51±0.06 b 2.47±0.10 b 29.1±1.2 b 8.6±0.2 b 9.8±0.7 b 131±2 b 6 967±54 b T50 6.42±0.09 c 1.67±0.05 c 22.3±0.6 c 6.1±0.4 c 7.2±0.2 c 117±2 c 5 053±56 c T25 6.37±0.03 d 0.89±0.02 d 15.6±0.8 d 3.4±0.1 d 4.1± 0.4 d 103±1 d 3 136±38 d T0 6.26±0.07 e 0.39±0.03 e 7.7±0.2 e 0.2±0.0 e 0.3±0.0 e 86±1 e 1 218±20 e 理想值 5.20~6.50[15] 0.75~3.49[16] 说明：平均值±标准差(n=5)。同列不同小写字母表示不同处理间差异显著(P＜0.05) 2.2.2 EC
由表3可知：随着园林绿化废弃物堆肥所占比例增加，不同栽培基质EC逐渐升高。其中，T100处理的EC最大，与其他处理差异显著(P＜0.05)；T0的EC最小，与其他处理差异显著(P＜0.05)。因此，除T100和T0处理外，其他基质的EC均处于理想范围内[16]。
2.2.3 养分质量分数
由表3可知：随着园林绿化废弃物堆肥所占比例增加，不同栽培基质全氮、全磷、全钾、速效磷和速效钾质量分数逐渐升高。其中，T100处理养分(全氮、全磷、全钾、速效磷和速效钾)质量分数最高，与其他处理差异显著(P＜0.05)；T0处理养分(全氮、全磷、全钾、速效磷和速效钾)质量分数最低，与其他处理差异显著(P＜0.05)。
2.3 不同栽培基质对波斯菊生物量的影响
由表4可知：与T0处理相比，T100、T75、T50和T25处理波斯菊地上部鲜质量、干质量及地下部鲜质量、干质量均显著增加(P＜0.05)。其中，T50处理波斯菊地上部鲜质量、干质量及地下部鲜质量、干质量最高，T0处理最低，说明T50处理对波斯菊生物量积累效果最优。与T0处理相比，T50处理地上部鲜质量、干质量及地下部鲜质量、干质量分别提高了390.4%、322.2%、145.6%和93.1%。
表 4 不同栽培基质对波斯菊生物量的影响Table 4 Effects of different cultivation substrates on the biomass of C. bipinnata处理 地上部 地下部 处理 地上部 地下部 鲜质量/g 干质量/g 鲜质量/g 干质量/g 鲜质量/g 干质量/g 鲜质量/g 干质量/g T100 9.77±0.13 d 0.61±0.03 d 1.96±0.07 d 0.42±0.05 d T25 16.59±0.07 b 0.93±0.04 b 2.37±0.11 b 0.51±0.04 b T75 12.01±0.19 c 0.72±0.07 c 2.11±0.13 c 0.47±0.06 c T0 6.48±0.11 e 0.36±0.08 e 1.60±0.24 e 0.29±0.02 e T50 31.78±0.21 a 1.52±0.10 a 3.93±0.06 a 0.56±0.02 a 说明：平均值±标准差(n=5)。同列不同小写字母表示不同处理间差异显著(P＜0.05) 2.4 不同栽培基质对波斯菊生长指标的影响
由表5可知：与T0处理相比，T100、T75、T50和T25处理波斯菊株高、花朵数和根长均显著增加(P＜0.05)。其中，T50处理波斯菊株高、花朵数和根长最优，T0处理最差，说明T50处理能够显著促进波斯菊生长和根系发育，提高波斯菊观赏价值。与T0处理相比，T50处理株高、花朵数和根长分别提高了137.43%、108.99%和95.69%。
表 5 不同栽培基质对波斯菊生长指标的影响Table 5 Effects of different cultivation substrates on growth Indexes of C. bipinnata处理 株高/cm 花朵数/朵 根长/cm 处理 株高/cm 花朵数/朵 根长/cm T100 69.40±8.77 d 4.00±1.00 c 15.70±1.26 d T25 117.89±9.93 b 6.00±1.00 b 24.44±2.21 b T75 84.34±8.41 c 5.33±0.67 b 19.55±1.03 c T0 60.46±7.64 e 3.67±0.67 c 13.45±1.17 e T50 143.55±10.12 a 7.67±0.67 a 26.32±1.78 a 说明：平均值±标准差(n=5)。同列不同小写字母表示不同处理间差异显著(P＜0.05) 3. 讨论
3.1 园林绿化废弃物堆肥对栽培基质物理性质的影响
园林绿化废弃物堆肥结构疏松，具有丰富的大小孔隙，可以提高基质的通气孔隙，降低基质的最大含水量，从而更好地协调基质间空气的流通和水分的运移，提高植物根部呼吸，有利于根系微生物活动[17]。同时，与泥炭相比，园林绿化废弃物堆肥较为紧实，因此，园林绿化废弃物堆肥的添加有利于适当提高基质的容重，增强基质对植物的支撑作用[18]。但是，当园林绿化废弃物堆肥添加比例为100%，栽培基质的容重较大，导致基质的疏松度降低，从而限制了基质与外界的空气交换，不利于植物根系生长[19]。综合可知：园林绿化废弃物堆肥添加体积比以25%~75%为宜，此时栽培基质的容重、最大含水量、总孔隙度和通气孔隙均在理想范围内，可以为植物生长提供适宜的物理环境。
3.2 园林绿化废弃物堆肥对栽培基质化学性质的影响
栽培基质的化学性质反映了基质的酸碱环境和提供养分的能力[16]。园林绿化废弃物堆肥中含有大量的钙、镁、钾等碱性元素和硝酸盐、磷酸盐等可溶性盐，导致园林绿化废弃物堆肥的pH和EC均高于泥炭[20]。因此，随着园林绿化废弃堆肥体积比的提高，基质的pH和EC也逐渐升高。当园林绿化废弃物堆肥与泥炭的体积比≥75%时，基质的pH超出理想范围，不利于植物生长和发育。究其主要原因是由于过高的pH会降低磷、铁、镁等养分的有效性，从而降低基质中有效养分含量。当园林绿化废弃物堆肥添加比例为100%时，还会导致基质EC过高，对植物生长产生抑制作用。这是因为过高的EC会导致基质中的渗透势高于植物根系细胞渗透势，从而造成植物吸收水分和营养物质困难[21]。同时，园林绿化废弃物堆肥中含有大量营养物质，可以为植物的生长提供全面且长效的养分来源[22]，但是，养分质量分数越高并不代表栽培基质越好，只有结合波斯菊生长情况，才能确定园林绿化废弃物堆肥替代泥炭的最佳比例。
3.3 园林绿化废弃物堆肥对波斯菊生长的影响
综合分析可知：园林绿化废弃物堆肥的添加能够显著促进波斯菊生物量积累和根系生长，增加单株花朵数，从而提高波斯菊观赏价值。
T75、T50和T25处理栽培基质疏松多孔，保水保肥性强，养分丰富，能够为波斯菊生长提供适宜的物理环境和充足的养分。但是，T75处理栽培基质pH高于理想范围，会抑制波斯菊根系对养分的吸收，不利于波斯菊地上部分和地下部分的构建[23]。因此，T75处理波斯菊株高、花朵数、根长和生物量低于T50和T25处理。同时，栽培基质中的养分质量分数随着园林绿化废弃物堆肥添加比例的增加而升高，因此，与T25处理相比，T50处理栽培基质养分质量分数较高，更能满足波斯菊生长需求，有利于波斯菊地上部和地下部生物量积累，从而获得较高观赏价值的波斯菊植株。
T100栽培基质含有丰富的营养元素，但存在pH和EC较高及容重较大的问题。过高的pH不仅会抑制植物根部对氯离子(Cl−)、钾离子(K+)和硝酸根离子(NO3 −)等无机离子的吸收，还会引起植物生理干旱，破坏植物组织，影响植物体内新陈代谢[23-24]。过高的EC会降低植物的吸水能力从而引起渗透胁迫，导致植物发生盐害[25]。较大的容重会降低栽培基质通气透水性，不利于植物根部呼吸。因此，T100处理波斯菊株高、花朵数、根长和生物量均显著低于T75、T50和T25处理。
T0栽培基质具有适宜的总孔隙和通气孔隙，能够为波斯菊根系生长提供良好的通气性，但存在容重较小和EC较低的问题。较小的容重会导致基质紧实度降低，不利于基质对植物根系的固定[12]。较低的EC会导致基质中有效养分质量分数下降，不利于波斯菊生物量的积累和花朵数的增加，降低波斯菊观赏价值[24]。此外，T0处理栽培基质养分质量分数显著低于其他处理，不利于波斯菊地上部分和地下部分生物量积累和生长[23]。因此，T0处理下波斯菊株高、花朵数、根长和生物量最低，均显著低于T100、T75、T50和T25处理。
4. 结论
在泥炭中添加适量园林绿化废弃物堆肥制成栽培基质，可以增加基质养分质量分数，提高基质容重、通气孔隙、pH和EC。但园林绿化废弃物堆肥与泥炭的体积比＞75%会导致栽培基质容重、pH和EC超出最优基质范围，不利于波斯菊生长。园林绿化废弃物堆肥部分替代泥炭可以显著提高波斯菊株高、花朵数、根长和地上部分及地下部分生物量，其中，以园林绿化废弃物堆肥∶泥炭为50∶50 (体积比)组成的栽培基质理化性质最为适宜，且波斯菊生长最佳。
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图 3 不同树种三维绿量和林下游憩空间分配
1. 白兰；2. 非洲楝；3. 凤凰木；4. 海南蒲桃；5. 美丽异木棉；6. 木棉；7. 小叶榕；8. 樟树；9. 秋枫
Figure 3 Allocation strategy of 3DGQ and recreation space of different tree species
表 1 树冠形态分类及树冠体积
Table 1. Classification of crown morphology and calculation of crown volume
树冠形状 树种 体积公式 球形 四季桂Osmanthus fragrans、黄金榕Ficus microcarpa V=πx2y/6 卵形 白兰Michelia × alba、垂柳Salix babylonica、翻白叶树Pterospermum heterophyllum、 红苞木Rhodoleia championii、黄金香柳Melaleuca bracteata、黄皮Clausena lansium、木荷 Schima superba、桑Morus alba、铁冬青Ilex rotunda、土蜜树Bridelia tomentosa、樟树 Cinnamomum camphora、海南蒲桃Syzygium hainanense、蒲葵Livistona chinensis V=πx2y/6 圆锥形 罗汉松Podocarpus macrophyllus、竹柏Nageia nagi、马占相思Acacia mangium、台湾相思Acacia confusa、马尾松Pinus massoniana、南洋杉Araucaria columnaris、鱼尾葵Caryota maxima、红 车Syzygium rehderianum V=πx2y/12 半球形/扁圆形 紫薇Lagerstroemia indica、黄槿Hibiscus tiliaceus、大花紫薇Lagerstroemia speciosa、鸡蛋花 Plumeria rubra、黄槐决明Senna surattensis、小叶榕Ficus microcarpa、潺槁木姜子Litsea glutinosa、 刺桐Erythrina variegata、非洲楝Khaya senegalensis、莲雾Syzygium samarangense、蒲桃 Sterculia monosperma、阴香Cinnamomum burmannii、印度紫檀Pterocarpus indicus、高山榕 Ficus altissima、荔枝Litchi chinensis V=πx2y/6 球扇形 大叶相思Acacia auriculiformis、洋紫荆Bauhinia variegata、红花紫荆Bauhinia×blakeana、蓝花 楹Jacaranda mimosifolia、柳叶榕Ficus binnendijkii、窿缘桉Eucalyptus exserta、麻楝 Chukrasia tabularis、杧果Mangifera indica、美丽针葵Phoenix canariensis、秋枫Bischofia javanica、盆架子Alstonia rostrata、散尾葵Chrysalidocarpus lutescens、小叶榄仁Terminalia neotaliala、凤凰木Delonix regia、番木瓜 Carica papaya、美丽异木棉Ceiba speciosa、木棉 Bombax ceiba、黄花风铃木Handroanthus chrysanthus V=π[2y3−y2(4y2−x2)1/2]/3 球缺形 澳洲火焰木Brachychiton acerifolius 、澳洲鸭脚木Schefflera actinophylla、大王椰子Roystonea regia、假槟榔Archontophoenix alexandrae、老人葵Coccothrinax crinita V=π(3xy2−2y3)/6 圆柱形 火焰木Spathodea campanulata、苹婆Sterculia monosperma、白千层Melaleuca cajuputi V=πx2y/4 说明：V为树冠体积(m3)；x为平均冠层(m)；y为冠高(m) 
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