太原市汾河濕地公園植物配置方式和物種多樣性分析

鐘盛升

(山西省國有林管理局,山西 太原 030012)

濕地是全球三大生態(tài)系統(tǒng)之一,具有涵養(yǎng)水源、凈化水質(zhì)、調(diào)蓄洪水、調(diào)節(jié)氣候、維系生物多樣性等生態(tài)功能。為保護太原市多樣性資源及汾河水系的生態(tài)平衡,太原市于2008年9月建立了1個集休閑、觀賞和生態(tài)防護為一體的汾河濕地公園。該公園南起勝利橋北 1號橡膠壩,北至森林公園西門北側(cè)500 m,全長 2.4 km,占地面積 120 hm2,其中:水域面積 60 hm2,綠地面積 50 hm2,廣場道路面積近10 hm2。

1 太原市自然概況和研究方法

1.1 太原市的自然概況

太原市地理位置為東經(jīng) 111°30′～ 113°09′,北緯37°27′～ 38°25′,位于山西省境中央 ,東、西、北 3面環(huán)山,中、南部為河谷平原。平均海拔約800 m;年平均降水量 442 mm;年平均氣溫 9.5°C,1月份最冷,平均氣溫-6.8°C,7月份最熱,平均氣溫 23.5°C;無霜期116 d～165 d。太原市土壤整體呈微堿性或堿性,褐土是該市的地帶性土壤,在市內(nèi)面積最大、分布最廣。

1.2 研究方法

采用群落調(diào)查的方法,在汾河濕地公園共取38個喬木樣方 (10 m× 10 m),72個灌木樣方(2 m× 2 m),72個草本樣方(1 m×1 m)。調(diào)查內(nèi)容有:喬木的名稱、株數(shù)、高度和地徑,灌木和草本的名稱、蓋度和生長狀況等。

1.2.1 重要值的計算

計算每塊樣地內(nèi)單個物種的重要值。

喬木重要值=(相對多度+相對高度+相對頻度)×100/3,

灌木和草本重要值=(相對頻度+相對蓋度)×100/2,

相對頻度=某個種出現(xiàn)的樣方數(shù) /總樣方數(shù)。

1.2.2 物種多樣性的測度

依據(jù)馬克平等多樣性測度指標,用以下幾個指數(shù)分析太原市城市綠地的物種多樣性。

物種豐富度指數(shù):R=S;

Pielou均勻度指數(shù):EP=H′/lnS。

式中:S為每一樣方中的物種總數(shù);

Pi為第 i個種的重要值。

2 結(jié)果與分析

2.1 汾河濕地公園的植物配置模式

汾河濕地公園由中間的濕地景觀區(qū)和兩側(cè)的運動休閑區(qū)組成,下面主要分析各功能區(qū)植物的配置模式。

2.1.1 運動休閑區(qū)

運動休閑區(qū)植物配置模式自東向西由防護林帶、行道樹和綠地景觀組成。

1)在防護林區(qū)內(nèi),緊鄰濱河?xùn)|路配置的是一些根系發(fā)達、生長迅速、萌芽力強、耐干旱、喜光、對土壤適應(yīng)強且株形較為低矮的水土保持植物,喬木層有火炬樹(Rhus typhina)和紫穗槐(Amorpha f ruticosa),灌木層是抗逆性強的小葉扶芳藤(Euonymus fortunei var.radicans)。

防護林帶的其他植物主要有:銀白楊(Populus alba)、青楊 (Populus cathayana)、毛白楊 (Populus tomentosa)、油松 (Pinus tabulaeformis)、白皮松 (Pinus bungeana)、國槐 (Sophora japonica)、旱柳 (Salix matsudana)、欒樹 (Koelreuteria paniculata)、白榆 (Ulmus pumila)、臭椿 (Ailanthus altissima)、毛泡桐(Paulownia fortunei)等,其中數(shù)量較少的白榆、臭椿、旱柳和欒樹為原有的鄉(xiāng)土樹種,其他為人工栽植。這些樹種都喜光、耐寒、抗風(fēng)、耐干旱、耐貧瘠,根系深且發(fā)達,作為防護林帶植于公園的外圍,可以起到防風(fēng)、凈化空氣和消除噪音的作用。

2)在運動休閑區(qū)的中間配置了一些行道樹:可選垂柳 (Salix babylonica)、復(fù)葉槭 (Acer negundo)、油松、國槐、華山松(Pinus armandii)和桃葉衛(wèi)矛球(Euonymus bungeanus)等樹形高、樹冠大,有一定的遮蔭效果的樹種;也有選用特殊葉形、葉色的樹種,如:五角楓 (Acer mono)、銀杏 (Ginkgo biloba);或選已有特殊冠形且枝葉分布較規(guī)則的針葉樹種作為行道樹,既莊重又可使視野開闊,如:油松、塔柏 (Sabina chinensis cv. ‘ Pyramidalis’)。

3)運動休閑區(qū)內(nèi)的綠地景觀大量使用了色塊、花灌木和地被植物。色塊部分主要由耐修剪、常綠或半常綠的灌木組成。如:紫葉小檗(Berberis thunbergii var.atropurpurea Chenault)、金葉女貞(Ligustrum vicaryi)、膠東衛(wèi)矛 (Euonymus diautschovicus)構(gòu)成的大片模紋色塊,線條簡潔流暢,簡單的紫、黃、綠 3色構(gòu)圖,俯瞰給人以端莊大氣的視覺效果。

花灌木的配置主要考慮了季節(jié)的變化,使花期接替有序,從早春到深秋不乏可觀賞的植物。早春有連翹 (Forsythia suspensa)、山桃 (Prunus davidiana),初春有碧桃 (Prunus persica f.duples)、丁香(Syringa L.)、榆葉梅(Prunus triloba),暮春有薔薇 (Rosa L.)、珍珠梅 (Sorbaria sorbifolia),夏季有木槿 (Hibiscus syriacus)、紫薇 (Lagerstroemia indica),秋末有紅瑞木 (Cornus alba)、忍冬 (Lonicera japonica)?；ü嗄径喑善灾灿诼愤?、園中及山水旁。另外,一些較高的小喬木,如:西府海棠(Malus micromalus Makino)、紫葉李 (Prunus cerasef era f.atropurpurea)、木槿,多用作園中小路的行道樹。

地被植物以早熟禾和多年生黑麥草為主,點綴有矮牽牛 (Petunia hybrida Vilm.)、萱草 (Hemerocallis fulva)、扶 芳 藤 (Euonymus fortunei)、 薄荷(Mentha piperita)等。這些地被花卉以帶狀鑲于草地邊緣,或以片狀嵌于草坪之中,打破了一成不變的綠色,豐富了色彩,體現(xiàn)出植物的多樣性。

2.1.2 濕地景觀區(qū)

濕地景觀區(qū)主要由水生植物蘆葦(Phragmites communis)和香蒲(Typha L.)組成。人工小溪邊和巖石旁配置的植物有:連翹、沙地柏(Sabina vulgaris)、多花薔薇 (Rosa multif lora)、鳶尾 (Iris tectorum)、 萱 草、 波 斯 菊 (Cosmos bipinnatus)、 蜀葵 (Althaea rosea)、千屈菜 (Lythrum salicaria)、紅蓼(Polygonum orientale),山水與植物相互掩映,增加了植物的活性與山水的靈性。

2.2 汾河濕地公園植物的多樣性特征

2.2.1 植物資源

依據(jù)宋永昌(2001)對植物生長型的劃分,將這次調(diào)查的植物分為喬木、灌木、草本、藤本和水生植物 5類。其中喬木、灌木占到較大的比例,分別為43.3%和40.3%,草本占12%,藤本和水生植物所占比例比較小。

2.2.2 垂直結(jié)構(gòu)和多樣性特征

根據(jù)植物群落的垂直結(jié)構(gòu),把汾河濕地公園人工植物群落分為喬灌草型、喬木型、喬灌型、喬草型、灌草型 5種結(jié)構(gòu)類型,見表1。

表1 公園人工植物群落的垂直結(jié)構(gòu)

從表1看出,在汾河濕地公園綠地垂直結(jié)構(gòu)中,具有喬、灌、草 3層結(jié)構(gòu)的人工群落占有較大比例(59%),其次是喬草型 (25.6%),再次是喬木型(7.7%),這 3種結(jié)構(gòu)的綠地類型占全部綠地的92.3%,喬灌型和灌草型占的比例較少,這表明太原市汾河濕地公園綠地建設(shè)中很重視復(fù)層群落結(jié)構(gòu)的營造。

各結(jié)構(gòu)類型的多樣性指數(shù),見表2。

表2 各結(jié)構(gòu)類型的多樣性指數(shù)

從表2中可以看出,喬灌草型人工綠地的豐富度指數(shù)、Shannon-Winner指數(shù)和 Simpson指數(shù)都較高,其次是喬草型,喬木型、喬灌型和灌草型 3種指數(shù)較低;從均勻度來看,喬木型、喬灌型和灌草型最高,喬灌草型和喬草型相對較低。

3 結(jié)論與討論

從整體上看,汾河濕地公園是按照濕地特性因地制宜地進行了規(guī)劃設(shè)計,實現(xiàn)了由規(guī)則式向自然式的轉(zhuǎn)換,體現(xiàn)了人與自然的和諧相處,保護了濕地的生態(tài)平衡。

從汾河濕地公園各功能區(qū)植物配置模式來看,汾河公園在努力營造喬灌草的復(fù)合人工群落,目的是保護城市的生物多樣性、改善城市的生態(tài)環(huán)境。

從各層的植物配置來看,喬木和灌木的種類較豐富,藤本和地被植物一般,地被花卉使用偏少。在汾河濕地公園的綠地中,作為骨架的喬木層和中層的灌木相對比較完善,下層的地被仍需要進一步改善。在今后的建設(shè)中,各層應(yīng)適當使用鄉(xiāng)土植物,如:喬木層可使用槭樹 (Acer spp.)、黃櫨 (Cotinus coggygria var.pubescens)、紫椴 (Tilia amurensis)、櫟類(Quercus L.)等;地被花卉可使用美人蕉(Canna indica)、大麗花 (Dahlia pinnata)、玉簪 (Hosta plantaginea)、菊花 (Dendranthema morifolium)、紫茉莉 (Mirabilis jalapa)、紫菀 (Aster tataricus)、石竹(Diranthus chinensis)、地被菊、景天、紫 花地丁(Viola philippica)、旋覆花等;水生植物可使用睡蓮 (Ngmphaea tetragona)、荷花 (Nelumbo nucifera)等。此外,調(diào)查中發(fā)現(xiàn)藤本植物的使用較少,建議使用爬山虎(Parthenocissus tricuspidata)、五葉地錦(Parthenocissus quinquefolia)做為護坡植物,在木質(zhì)回廊邊可種植紫藤 (Wisteria sinensis)、南蛇藤(Celastrus orbiculatus)等藤本。

從汾河濕地公園植物的多樣性特征來看,引起多樣性指數(shù)變化的主要原因是由多樣性指數(shù)本身的含義所致,Shannon-Winner指數(shù)和 Simpson指數(shù)同時包含了豐富度和均勻度的信息。而均勻度指數(shù)在一定程度上與物種種類無關(guān),在物種數(shù)目一定的情況下,均勻度與個體數(shù)目或生物量等指標在各物種中分布的均勻程度有關(guān)。由此可見,在人工綠地中Shannon-Winner指數(shù)和 Simpson指數(shù)主要受豐富度的影響。

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