武漢市綜合性公園植物多樣性研究

　　摘要：公園綠地是城市綠地的重要組成部分。為了探究公園綠地植物的多樣性，選取武漢市有代表性的4個(gè)綜合性公園，調(diào)查了其植物群落的重要值、物種豐富度、多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)。結(jié)果表明：武漢市青山公園、和平公園、洪山公園和沙湖公園共有植物379種，涉及109個(gè)科258個(gè)屬，包括喬木117種、灌木197種、草本53種、藤本12種，其中鄉(xiāng)土樹(shù)種232種，占物種總量的61.26%，鄉(xiāng)土物種栽種比例較高。公園植物群落中喬木層的植物多樣性最高，草本層的植物多樣性最低，建議增加草本植物的種類和數(shù)量。對(duì)于青山公園灌木層、和平公園灌木層和草本層等植物均勻度指數(shù)低的區(qū)域，建議增加優(yōu)勢(shì)樹(shù)種以外的其他樹(shù)種。

　　關(guān)鍵詞：城市公園,植物多樣性,多樣性指數(shù)

　　城市綠化是城市唯一有生命的基礎(chǔ)設(shè)施，道出了城市綠化與植物生態(tài)的關(guān)系[1]。城市公園作為城市公共綠地的重要組成部分，具有美化市容市貌、改善環(huán)境質(zhì)量、提供市民休閑娛樂(lè)場(chǎng)所等多種功能[2]�，F(xiàn)代城市公園的設(shè)計(jì)理念已經(jīng)不再是簡(jiǎn)單的園與林的混合物，而是以植物造景為主體，表現(xiàn)以人為本、具備文化藝術(shù)氣息的美學(xué)構(gòu)想，要求空間同內(nèi)容相輔相成、協(xié)調(diào)發(fā)展，以提高公園的審美意境[3]。

　　因此，城市公園的建設(shè)要在穩(wěn)定公園植物群落的前提下，提升植物配置的觀賞性和美觀性，使得植物景觀優(yōu)美而自然。保持植物多樣性是維持城市綠地生態(tài)系統(tǒng)功能及生態(tài)環(huán)境的重要途徑之一，也是城市生態(tài)系統(tǒng)功能提高和健康發(fā)展的基礎(chǔ)。城市生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性降低甚至脆弱不堪往往與城市植物多樣性較低有關(guān)，由此植物多樣性作為生物多樣性的基礎(chǔ)逐漸成為眾多學(xué)者研究新的研究方向[4]。為了探究公園綠地植物的多樣性，選取了武漢市有代表性的青山公園、和平公園、洪山公園和沙湖公園進(jìn)行調(diào)查，對(duì)群落配置的整體情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。

　　1材料與方法

　　1.1研究地概況

　　武漢市屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，主要表現(xiàn)為降雨量高，日照充足，夏天炎熱，冬天寒冷，四季分明。年平均氣溫15.8～17.5℃，其中1月平均氣溫最低(1.4℃)，七八月平均氣溫最高(29.3℃)。

　　1.2研究方法

　　選取武漢市區(qū)的青山公園、和平公園、洪山公園和沙湖公園進(jìn)行調(diào)查。每個(gè)公園均于不同區(qū)域、不同環(huán)境(土壤、地形等)選取具有一定代表性的群落樣方8個(gè)，樣方面積20m×20m。調(diào)查樣方內(nèi)植物的群落組成與結(jié)構(gòu)，測(cè)量和記錄樣方內(nèi)植物的位置、形狀、冠幅、胸徑、株高、密度、頻度等數(shù)據(jù)。拍照記錄群落情況，結(jié)合查閱資料對(duì)群落配置的整體情況進(jìn)行評(píng)價(jià)[5]。

　　1.3數(shù)據(jù)分析

　　選取重要值(IV)、Margalef豐富度指數(shù)(R)、Simpson多樣性指數(shù)(D)、Shannon-Weinner多樣性指數(shù)(H)和Pielou均勻度指數(shù)(J)，對(duì)物種的多樣性進(jìn)行綜合分析。IV=(相對(duì)密度+相對(duì)頻度+相對(duì)優(yōu)勢(shì)度)/3[6];R=(S-1)/lnND=1-∑Pi2H=-∑(PilnPi)J=-∑(PilnPi)/lnS式中，S為物種數(shù)目;Pi=ni/N，其中ni表示第i個(gè)種的植物個(gè)體數(shù)，N表示樣地內(nèi)所有植物物種的總個(gè)體數(shù)。

　　2結(jié)果與分析

　　2.1物種組成

　　調(diào)查的4個(gè)公園中共有植物379種，涉及109個(gè)科258個(gè)屬。其中，喬木有117種，占物種總量的30.87%;灌木有197種，占物種總量的51.99%;草本有53種，占物種總量的13.98%;藤本有12種，僅占物種總量的3.17%。所有植物中鄉(xiāng)土樹(shù)種有232種，占物種總量的61.26%。鄉(xiāng)土物種栽種比例較高，既能保證樹(shù)木的成活率，又可以降低管理養(yǎng)護(hù)的成本。

　　2.2物種多樣性

　　2.2.1物種重要值

　　重要值是衡量某個(gè)物種在群體中地位和作用的綜合數(shù)量指標(biāo)，可以反映物種的優(yōu)勢(shì)程度[7]。從4個(gè)公園植物總體的重要值來(lái)看，排名前5位的物種以鄉(xiāng)土樹(shù)種居多，且各層次的優(yōu)勢(shì)樹(shù)種較為明顯。

　　喬木層重要值排名前5的植物均為園林中常見(jiàn)的綠化樹(shù)種，以香樟、欒樹(shù)和雪松為優(yōu)勢(shì)種;灌木層以紅葉石楠和桂花為優(yōu)勢(shì)種，重要值排名前3的均為觀賞性較強(qiáng)的植物，有利于豐富景觀類型增加植物景觀美感;草本層以高羊茅為優(yōu)勢(shì)種，其他地被植物為輔。

　　2.2.2物種豐富度指數(shù)

　　物種豐富度可以反映物種數(shù)量的多少。各公園的物種豐富度指數(shù)整體上呈現(xiàn)出喬木層>灌木層>草本層的規(guī)律。

　　可能是由于喬灌木均為人工選植，在景觀構(gòu)造方面起主要作用，因此在構(gòu)建時(shí)偏重于增加喬灌木物種的多樣性，而忽視了草本植物品種的豐富度。各公園不同層次物種的豐富度不同。

　　和平公園各層次間物種豐富度差異較大，以喬木層豐富度指數(shù)最高，與喬木層物種數(shù)量最多相一致。沙湖公園各層次間物種豐富度差異較小，整體植物搭配均勻，可能與其修建年份較晚有關(guān)。洪山公園和青山公園草本層的物種豐富度均較低，應(yīng)增加草本植物的種類，使公園的整體景觀得到平衡。

　　2.2.3植物多樣性指數(shù)

　　物種多樣性是衡量群落結(jié)構(gòu)與功能復(fù)雜性的一個(gè)重要指標(biāo)。植物的物種多樣性指數(shù)越大，說(shuō)明植物群落物種越豐富，組成越復(fù)雜[8]。Shannon-Winner多樣性指數(shù)用來(lái)描述物種個(gè)體出現(xiàn)的紊亂和不確定性[9]。Simpson多樣性指數(shù)用來(lái)表征從一個(gè)群落種連續(xù)2次抽樣所得到的個(gè)體數(shù)屬于同一種的概率。

　　由公園整體的多樣性指數(shù)可以看出，喬木層多樣性指數(shù)較高，灌木層次之，草本層較低。主要是因?yàn)閱棠咀鳛橐粋�(gè)群落的主干樹(shù)種，無(wú)論枝葉還是樹(shù)形都能第一時(shí)間反映出群落的主要形貌，相對(duì)于灌木層和草本層而言較為重要。洪山公園和沙湖公園喬木層與灌木層多樣性指數(shù)最為接近，植物搭配較為合理，植物物種多、分布均勻;青山公園草本層多樣性指數(shù)較其他公園高，地被植物和草本植物相對(duì)較多;和平公園草本層多樣性指數(shù)最低，應(yīng)注重草本植物的種植。

　　2.2.4均勻度指數(shù)

　　物種均勻度是衡量各種類的分布均勻程度的重要指標(biāo)。群落中種群分布均勻，群落均勻度指數(shù)高，則生態(tài)優(yōu)勢(shì)度低;反之，種群分布集中，群落均勻度指數(shù)低，生態(tài)優(yōu)勢(shì)度高[8]。調(diào)查的4個(gè)公園中，物種均勻度指數(shù)均呈現(xiàn)出喬木層>灌木層>草本層的規(guī)律。

　　各公園喬木層均勻度指數(shù)相差不大。灌木層相差較大，以洪山公園最高，和平公園最低，二者相差0.41;青山公園灌木層均勻度指數(shù)僅0.46，或許與修建年份較為久遠(yuǎn)有關(guān)，應(yīng)著重增加灌木的數(shù)量，以使喬木和灌木之間過(guò)渡良好，提高景觀的協(xié)調(diào)性。各公園草本層均勻度指數(shù)順序?yàn)榍嗌焦珗@>沙湖公園>洪山公園>和平公園，其中和平公園草本層均勻度指數(shù)僅0.22，應(yīng)著重增加草本植物的品種數(shù)量，以提升綠地景觀的觀賞性。

　　3結(jié)論與討論

　　植物種類的選擇及配置方式常常決定著園林植物景觀的風(fēng)格面貌，影響著園林藝術(shù)和環(huán)境綠化水平[10]。喬木過(guò)于密集、灌木種植散亂、非人工種植的草本植物大量生長(zhǎng)、土地裸露等植物配置及管護(hù)過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題，將直接導(dǎo)致園林綠地的景觀效果無(wú)法展現(xiàn)。以武漢市洪山公園為例，植物群落結(jié)構(gòu)大多以簡(jiǎn)單的喬、灌、草模式出現(xiàn)，一些區(qū)域甚至僅有喬木單層結(jié)構(gòu)，植物配置過(guò)于單一。

　　在植物配置時(shí)還應(yīng)注重鄉(xiāng)土物種與外來(lái)物種的合理搭配。鄉(xiāng)土物種適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)養(yǎng)護(hù)管理?xiàng)l件要求不嚴(yán)，在城市綠化中省時(shí)省力見(jiàn)效快。較鄉(xiāng)土物種而言，在選擇外來(lái)植物時(shí)應(yīng)更加慎重。有些外來(lái)植物是城市綠化的優(yōu)良品種，與鄉(xiāng)土物種搭配可以提高景觀的觀賞性;而有些外來(lái)植物會(huì)與鄉(xiāng)土物種形成惡性競(jìng)爭(zhēng)，爭(zhēng)奪水分、養(yǎng)分、光照及生存空間，甚至引發(fā)當(dāng)?shù)匚锓N的滅絕[11]。因此，公園的植物群落構(gòu)建時(shí)，在選擇外來(lái)物種增加植物多樣性的同時(shí)，還應(yīng)綜合考慮其生長(zhǎng)特性。

　　武漢市青山公園、和平公園、洪山公園和沙湖公園共有植物379種，涉及109個(gè)科258個(gè)屬，包括喬木117種、灌木197種、草本53種、藤本12種，其中鄉(xiāng)土樹(shù)種232種，占物種總量的61.26%，鄉(xiāng)土物種栽種比例較高。整體來(lái)看，武漢市公園不同層次物種豐富度指數(shù)、多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)均呈現(xiàn)出喬木層>灌木層>草本層的規(guī)律，即3個(gè)植物層次中喬木層較灌木層穩(wěn)定性更強(qiáng)、草本層的穩(wěn)定性最弱，建議增加草本植物的種類和數(shù)量。

　　4建議

　　園林植物是城市綠地建設(shè)中最重要的素材之一，園林綠化的觀賞效果和藝術(shù)水平很大程度上取決于園林植物的選擇和配置。城市綠地園林景觀的豐富程度和生態(tài)效益與其植物的多樣性密不可分。

　　園林植物的多樣性作為城市綠地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分不僅是衡量城市文明的標(biāo)準(zhǔn)，而且是城市園林綠化水平高低的重要標(biāo)志，其中，鄉(xiāng)土植物在園林植物中占有十分重要的位置[12]。在城市園林綠地植物群落設(shè)計(jì)中，往往過(guò)于強(qiáng)調(diào)某一綠地或某一空間的物種豐富度而忽略了整體空間的物種多樣性，使得整體景觀效果和生態(tài)效益下降[13]。

　　因此，建議豐富園林植物種類，注重對(duì)觀花、觀葉等優(yōu)美鄉(xiāng)土植物的運(yùn)用。如此既有利于植物群落適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂蛱卣�，又有利于�?gòu)建穩(wěn)定、抗逆的高質(zhì)量景觀，大大提升植物群落的穩(wěn)定性。對(duì)于新物種的引入，必須先充分考慮其是否有毒、飄絮或者帶刺，是否會(huì)與本土植物形成惡性競(jìng)爭(zhēng)等問(wèn)題，合理的引進(jìn)外來(lái)物種，確保本土植物和外來(lái)植物友好共生，以實(shí)現(xiàn)城市公園環(huán)境效益的最大化。

　　對(duì)于園林綠地植物群落設(shè)計(jì)，首先，應(yīng)大力發(fā)展以喬木為主體，喬灌花草多種植物相結(jié)合、常綠落葉相結(jié)合的近自然群落;其次，應(yīng)增加綠化種植形式。充分利用有限的園林空間，通過(guò)多種種植形式有效提升園林植物品種數(shù)量、公園綠地率和植物景觀量[14];最后，應(yīng)構(gòu)建層次多樣的自然植物群落，充分利用喬—灌—草組合，豐富公園植物結(jié)構(gòu)層次，并加強(qiáng)對(duì)于本地草本和灌木植物的應(yīng)用。

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　　植物方向評(píng)職知識(shí)：植物學(xué)sci二區(qū)期刊目錄

　　《植物生理學(xué)和植物分子生物學(xué)年評(píng)》創(chuàng)刊于1950年，全年1期，原版刊號(hào)588B0002;國(guó)際刊號(hào)：1040-2519;綜論植物生理學(xué)和植物分子生物學(xué)領(lǐng)域的研究進(jìn)展與成果。影響因子為15.615。

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