福州市城市廣場(chǎng)植物群落特征及多樣性分析*

謝陳林 林開泰 焦 航 吳艷芳 段嵩蘭 田高飛 閆淑君

福建農(nóng)林大學(xué)園林學(xué)院 福州 350002

福州市城市廣場(chǎng)植物群落特征及多樣性分析*

謝陳林 林開泰 焦 航 吳艷芳 段嵩蘭 田高飛 閆淑君

福建農(nóng)林大學(xué)園林學(xué)院 福州 350002

本研究采用抽樣法，分析福州市城市廣場(chǎng)(包括文化廣場(chǎng)、休閑廣場(chǎng)、交通廣場(chǎng)、商業(yè)廣場(chǎng)、宗教廣場(chǎng))植物物種組成、數(shù)量特征、群落結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。比較各類城市廣場(chǎng)植物多樣性、群落相似性特征。結(jié)果顯示，福州市城市廣場(chǎng)植物共204種，隸屬于79科165屬，鄉(xiāng)土樹種與外來植物比例合理，常綠闊葉樹種比例大，各層次中均有較明顯的優(yōu)勢(shì)種。5類城市廣場(chǎng)中，宗教廣場(chǎng)的植物物種種數(shù)、Simpson指數(shù)(D)、Shannon-Wiener指數(shù)(H)、Pielou指數(shù)(J)均為最高。

福州市，城市廣場(chǎng)，植物群落，植物多樣性

城市廣場(chǎng)由于其功能性的使用,往往忽略其在綠地上的規(guī)劃。綠地率低、植物重復(fù)率高、景觀效果重復(fù)、后期養(yǎng)護(hù)效果不佳等成為大多廣場(chǎng)綠地的問題。近年來不少學(xué)者對(duì)濱江[1－2]、校園[3－4]、公園[5－6]的植物多樣性進(jìn)行大量研究,而對(duì)于城市廣場(chǎng)植物多樣性方面的研究卻鮮有報(bào)道,本文意在對(duì)福州市5類城市廣場(chǎng)植物多樣性進(jìn)行調(diào)查,分析其植物物種組成、數(shù)量特征、群落結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等,為福州市城市廣場(chǎng)生物多樣性的保護(hù)、修復(fù)以及綠地系統(tǒng)建設(shè)的開展提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)域及方法

1.1 研究區(qū)域概況

福州市地處東經(jīng)118°08′—120°31′,北緯25°15′—26°29′,屬于典型的河口盆地,四周被群山峻嶺環(huán)抱,西部地勢(shì)高,從西向東的地勢(shì)層狀下降,呈規(guī)律排布,地貌類型多樣,多以丘陵、山地為主。福州市屬于亞熱帶季風(fēng)氣候,溫暖濕潤(rùn),冬短夏長(zhǎng),霜少無(wú)雪,年平均日照1 700～1 980 h。年平均氣溫20℃～25℃,氣溫最低為1—2月,平均氣溫達(dá)5℃～10℃,氣溫最高為7—8月,平均氣溫為33℃～37℃,其中極端氣溫最高達(dá)42.3℃,最低為﹣2.5℃,年均降雨量為800～2 100 mm[7]。

1.2 研究對(duì)象

2016年1—2月,對(duì)福州中心城區(qū)5個(gè)區(qū)(鼓樓區(qū)、倉(cāng)山區(qū)、臺(tái)江區(qū)、晉安區(qū)以及馬尾區(qū))的廣場(chǎng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,分為5個(gè)類型,即文化廣場(chǎng)、休閑廣場(chǎng)、宗教廣場(chǎng)、交通廣場(chǎng)和商業(yè)廣場(chǎng)。文化廣場(chǎng)有五一廣場(chǎng)、法治文化廣場(chǎng)、西湖晨曦文化廣場(chǎng)；休閑廣場(chǎng)有榕城廣場(chǎng)、福州廣場(chǎng)、馬江渡廣場(chǎng)、天馬廣場(chǎng)；宗教廣場(chǎng)有花巷基督教堂前廣場(chǎng)、泛船浦天主教堂前廣場(chǎng)、西禪寺前廣場(chǎng)、開元寺前廣場(chǎng)；交通廣場(chǎng)有火車站北廣場(chǎng)、火車站南廣場(chǎng)、君竹環(huán)島廣場(chǎng)、南江濱立交橋環(huán)島廣場(chǎng)；商業(yè)廣場(chǎng)有蘇寧廣場(chǎng)、倉(cāng)山萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)、東二環(huán)泰禾廣場(chǎng)、萬(wàn)科廣場(chǎng)、麗府西堤廣場(chǎng)。各類型城市廣場(chǎng)平均占地面積為33 765 m2,其平均綠地率為39.2%。

1.3 研究方法

本研究采用抽樣法進(jìn)行調(diào)查。5類城市廣場(chǎng)各取36個(gè)樣方,其中喬木樣方大小為10 m×10 m,共調(diào)查180個(gè)樣方；灌木樣方設(shè)4 m×4 m,共設(shè)900個(gè)樣方；草本樣方設(shè)1 m×1 m,共計(jì)900個(gè)樣方。調(diào)查內(nèi)容主要包括植物名稱、株數(shù)、高度、胸徑、郁閉度、生長(zhǎng)情況和應(yīng)用形式等。

1.4 群落特征及多樣性測(cè)定指標(biāo)

1)多樣性指數(shù)[8]

式中:Pi＝Ni/N,N表示所有物種個(gè)體總數(shù),Ni為第i個(gè)物種的個(gè)體數(shù),i＝1、2、3…

2)均勻度指數(shù)[9]

式中:H為Shannon-Wiener指數(shù),S為所有物種個(gè)體總數(shù)。

3)Sorenson相似度指數(shù)[10]

式中:j為出現(xiàn)群落m、n的物種數(shù)；a為出現(xiàn)于群落m但不出現(xiàn)于群落n的物種數(shù)；b為出現(xiàn)于群落n但不出現(xiàn)于群落m的物種數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 物種組成

據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示,福州市城市廣場(chǎng)綠地內(nèi)共有植物79科165屬204種(含種、變種、變型和常用栽培變種)。其中蕨類植物4科4屬4種,裸子植物7科7屬9種,被子植物68科154屬191種(表1)。由此可見,被子植物在福州市城市廣場(chǎng)人工群落中占主導(dǎo)地位。含有較多植物的科有百合科(Liliaceae)(11種)、棕櫚科(Palmae)(11種)、豆科(Leguminosae)(8種)、木犀科(Oleaceae) (8種)、大戟科(Euphorbiaceae)(7種)。

表1 福州市城市廣場(chǎng)綠地植物物種組成

在群落的外貌上,福州市城市廣場(chǎng)的樹種主要以常綠闊葉為主。落葉樹種能豐富城市廣場(chǎng)景觀的季相變化,冬日透射陽(yáng)光能讓市民對(duì)陽(yáng)光的渴求得到滿足。在調(diào)查的204種植物物種中,落葉與常綠樹種的比值為9.69∶1,針葉與闊葉植物的比值為12.55∶1。懸殊的比值反映了福州城市廣場(chǎng)植物選擇的缺陷,一般來說,落葉樹種具有很好的觀花、葉、果的功能。這說明福州城市廣場(chǎng)的季相景觀變化不足,較為單一。

對(duì)5類城市綠地植物物種數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(表2),各類城市廣場(chǎng)綠地植物物種數(shù)量大小排序?yàn)?宗教廣場(chǎng)＞商業(yè)廣場(chǎng)＞文化廣場(chǎng)＞休閑廣場(chǎng)＞交通廣場(chǎng)。物種最為豐富的廣場(chǎng)類型是宗教廣場(chǎng),尤其是西禪寺和泛船浦天主教堂前廣場(chǎng)這2個(gè)廣場(chǎng),這是由于宗教廣場(chǎng)靜謐的氛圍依賴于植物的營(yíng)造,植物保護(hù)良好,以及其種植形式由規(guī)則式轉(zhuǎn)向?yàn)樽匀皇降木壒?。而交通廣場(chǎng)植物物種最少,由于使用功能的需要,在環(huán)島廣場(chǎng)中不能種植高大且密度大的植物以免遮擋視線,均以低矮的灌木種植為主,這是導(dǎo)致交通廣場(chǎng)的植物物種多樣性降低的主要原因。

表2 福州市5類城市廣場(chǎng)類型綠地植物物種種數(shù)組成

另外,在調(diào)查結(jié)果中顯示,福州市城市廣場(chǎng)鄉(xiāng)土植物共151種,占所調(diào)查物種的74.02%；外來物種共53種,占所調(diào)查物種的25.98%。就物種數(shù)來看,鄉(xiāng)土植物在喬木、草本中占絕大多數(shù),可見鄉(xiāng)土植物在福州城市廣場(chǎng)運(yùn)用比例得當(dāng)。今后在廣場(chǎng)綠地的建設(shè)中,加強(qiáng)鄉(xiāng)土植物運(yùn)用的同時(shí)也可增加新園林觀賞品種的引進(jìn)。

2.2 物種組成數(shù)量特征

重要值是植物在該群落中蓋度、多度、頻度的綜合體現(xiàn),通過其計(jì)算能夠判斷該物種在群落中的地位。為進(jìn)一步了解廣場(chǎng)中植物的構(gòu)成成分,通過公式對(duì)調(diào)查的植物進(jìn)行頻度、蓋度、重要值等指標(biāo)計(jì)算(表3)。城市廣場(chǎng)綠地中物種重要值較高的喬木有榕樹(12.63%)、芒果(5.69%)、桂花(5.69%)。榕樹在城市廣場(chǎng)喬木層中占主導(dǎo)地位,這也是由于榕樹為福州市樹的因素。灌木層中重要值較高的有紅花檵木(11.97%)、黃金榕(9.44%)和鵝掌柴(7.64%)。重要值較高的草本有馬尼拉(36.29%)、酢醬草(14.01%)和黃鵪菜(5.63%),其中酢醬草、黃鵪菜并非為園林配置植物,而是屬于野生植物雜草類,由于生命力頑強(qiáng)又易繁殖,因此出現(xiàn)于各個(gè)草本植物的樣方中,導(dǎo)致出現(xiàn)頻率高,但由于其覆蓋面積小,因此降低了重要值。馬尼拉應(yīng)用廣泛,常成片種植,在草本層中占主導(dǎo)地位。

表3 福州城市廣場(chǎng)各層植被主要物種及其重要值

2.3 各類城市廣場(chǎng)群落相似性

群落的相似性系數(shù)是指不同的植物群落結(jié)構(gòu)特征的相似程度。根據(jù)Sorenson相似度指數(shù)的原理,當(dāng)值為0.00～0.25時(shí),為群落極不相似；當(dāng)值為0.25～0.5時(shí),為群落中等不相似；當(dāng)值為0.5～0.75時(shí),為群落中等相似；當(dāng)值為0.75～1時(shí),為群落極相似[14]。對(duì)5類城市廣場(chǎng)進(jìn)行相似性系數(shù)計(jì)算(表4),Sorenson系數(shù)在0.00～0.25的占總數(shù)的0%,在5類廣場(chǎng)群落相互比較中,沒有出現(xiàn)任意兩類城市廣場(chǎng)為群落極不相似；在0.25～0.5范圍的有2對(duì),占總數(shù)的20%,表現(xiàn)為群落中等不相似；在0.5～0.75范圍的有7對(duì),占總數(shù)的70%,表現(xiàn)為群落中等相似,說明大部分城市廣場(chǎng)植物選擇相同重復(fù),景觀效果相似；在0.75～1范圍的有1對(duì),占總數(shù)的10%,其為文化廣場(chǎng)與休閑廣場(chǎng),表現(xiàn)為群落極相似,由于這2類廣場(chǎng)使用功能相近,因此在植物的選擇上相似度極高,導(dǎo)致景觀效果差異性小。

文化廣場(chǎng)與其他4類廣場(chǎng)的群落相似度均較高,表現(xiàn)為中等相似或極相似。休閑廣場(chǎng)中種植的植物多為園林常用植物,喬木多為榕樹、香樟、桂花、大王椰子、芒果、山茶等；灌木多為紅花檵木、假連翹、毛杜鵑、鵝掌藤、紅葉石楠等；草本多為馬尼拉、沿階草等,易與其他城市廣場(chǎng)造成景觀重疊。

表4 各類城市廣場(chǎng)Sorenson相似度系數(shù)

2.4 福州市城市廣場(chǎng)植物多樣性分析

據(jù)統(tǒng)計(jì)(表5),城市廣場(chǎng)綠地植物物種數(shù)共計(jì)204種,其中喬木67種、灌木81種、草本65種、竹類植物3種。多樣性Simpson指數(shù)為0.95,Shannon-Wiener指數(shù)為2.48,均勻度Pielou指數(shù)較低,為0.49,表示植物分布較為不均勻。

對(duì)福州市不同類型城市廣場(chǎng)綠地植物進(jìn)行多樣性指數(shù)比較,其中豐富度指數(shù)比較結(jié)果為:宗教廣場(chǎng)＞商業(yè)廣場(chǎng)＞文化廣場(chǎng)＞休閑廣場(chǎng)＞交通廣場(chǎng)；從Simpson指數(shù)上看,其排序?yàn)樽诮虖V場(chǎng)＞文化廣場(chǎng)＞商業(yè)廣場(chǎng)＞交通廣場(chǎng)＝休閑廣場(chǎng)；從Shannon-Wiener指數(shù)上看,其排序?yàn)樽诮虖V場(chǎng)＞文化廣場(chǎng)＞商業(yè)廣場(chǎng)＞交通廣場(chǎng)＞休閑廣場(chǎng)。在多樣性指數(shù)方面,同樣為宗教廣場(chǎng)最高,其物種結(jié)構(gòu)組成相對(duì)復(fù)雜,喬灌草搭配較為合理,生態(tài)功能明顯；從均勻度Pielou指數(shù)比較,其排序結(jié)果為宗教廣場(chǎng)＞交通廣場(chǎng)＝商業(yè)廣場(chǎng)＞文化廣場(chǎng)＞休閑廣場(chǎng)。在宗教廣場(chǎng)中雖喬灌草的物種數(shù)量相差較大,灌木層的數(shù)量占極大優(yōu)勢(shì),但其分布均勻,注重喬木下灌木、草本的合理搭配,因此并不影響均勻度指數(shù)。

表5 5種類型城市廣場(chǎng)綠地植物多樣性指數(shù)比較

2.5 植物群落結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

在自然森林的植物群落垂直結(jié)構(gòu)上,喬－灌－草合理搭配的復(fù)合型植物群落能使植物充分吸收陽(yáng)光進(jìn)行光合作用,進(jìn)而有利于其生長(zhǎng)[11]。調(diào)查結(jié)果表明,福州市城市廣場(chǎng)綠地植物群落結(jié)構(gòu)以喬－灌－草為主,占總樣方的68.33%；沒有灌木層的群落占總數(shù)的8.89%。有些群落雖然有灌木層,但植被稀疏、種植效果卻不盡人意。由于廣場(chǎng)功能的使用,廣場(chǎng)綠地植物配置有一定局限性,調(diào)查的樣方內(nèi)有8個(gè)單一層次的群落,占總數(shù)的4.44%,其中文化廣場(chǎng)3個(gè),宗教廣場(chǎng)1個(gè),其他類型廣場(chǎng)各1個(gè)。單一層次的群落在本次調(diào)查中均處于廣場(chǎng)入口處,營(yíng)造一種廣場(chǎng)開闊的視覺景觀效果。

一般研究認(rèn)為,群落結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,群落的穩(wěn)定性和多樣性就越高[12]。同樣,群落結(jié)構(gòu)的組成也決定著群落的景觀效果。從整體上看,福州市城市廣場(chǎng)綠地植物群落的結(jié)構(gòu)較為良好,但存在一定的改善空間,特別是對(duì)喬－灌－草的群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行完善和提升,增強(qiáng)喬木、灌木的密度和種類,這對(duì)提高城市廣場(chǎng)綠地植物多樣性有很大幫助。

3 結(jié)論與討論

調(diào)查結(jié)果表明,福州市城市廣場(chǎng)植物物種共204種,隸屬于79科165屬,其中喬木67種、灌木81種、草本65種、竹類植物3種。蕨類植物4種,裸子植物9種,被子植物191種。群落外貌以常綠闊葉型樹種為主；鄉(xiāng)土植物與外來植物比例適宜,調(diào)查群落中各層次均有明顯的優(yōu)勢(shì)種。各類廣場(chǎng)綠地植物相似度系數(shù)較高,存在景觀重復(fù)性大的問題。5類城市廣場(chǎng)綠地中,宗教廣場(chǎng)的植物物種種數(shù)、Simpson指數(shù)、Shannon-Wiener指數(shù)、Pielou指數(shù)均為最高。

針對(duì)以上情況,提出以下幾點(diǎn)建議。

1)增加植物種類,豐富景觀效果。據(jù)統(tǒng)計(jì),世界上所應(yīng)用的園林植物物種約3萬(wàn)余種,常用植物為6 000余種。我國(guó)是世界上物種多樣性最豐富的國(guó)家之一,占總數(shù)的10%。有學(xué)者調(diào)查福州市公園綠地的植物共有654種[13],而在城市廣場(chǎng)植物物種調(diào)查結(jié)果僅為204種。同時(shí)景觀格局較為單一,季相變化不明顯,可在城市廣場(chǎng)綠地規(guī)劃設(shè)計(jì)中加大觀果樹種與落葉樹種的比例。例如木棉(Gossampinus malabarica)、藍(lán)花楹(Jacaranda mimosifolia)、玉蘭(Magnolia denudata)等。

2)開發(fā)具有較高觀賞價(jià)值的鄉(xiāng)土樹種,例如黑殼楠(Lindera megaphylla)、青岡(Cyclobalanopsis glauca)、石櫟(Lithocarpus glaber)、油桐(Vernicia fordii)、羅傘樹(Ardisia quinquegona)等。為讓鄉(xiāng)土植物轉(zhuǎn)化成地方特色文化景觀,其重點(diǎn)是要讓鄉(xiāng)土植物的應(yīng)用成為整個(gè)行業(yè)人員的自覺行為。除此之外相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)部門應(yīng)出臺(tái)鼓勵(lì)鄉(xiāng)土植物應(yīng)用的政策,加大扶持力度；科研部門要加強(qiáng)對(duì)野生樹種的改良、馴化、育苗等,重視其資源的推廣；園林植配工作人員應(yīng)將鄉(xiāng)土植物應(yīng)用到園林綠地中,通過孤植、列植、群植、叢植等配置手法,對(duì)喬、灌、草進(jìn)行合理搭配。

3)加強(qiáng)人為保護(hù),提高管理能力。經(jīng)調(diào)查,不難發(fā)現(xiàn)許多廣場(chǎng),例如天馬廣場(chǎng),其草坪踐踏出一條園林小路,除規(guī)劃設(shè)計(jì)不合理之外,人為管理能力也有待提高。在福州,園林日常管理隊(duì)伍通常為農(nóng)村富余勞動(dòng)力,部分農(nóng)民對(duì)植物的修剪以及保護(hù)等技術(shù)措施并沒有進(jìn)行詳細(xì)的了解,因后期管理不規(guī)范而導(dǎo)致的苗木生長(zhǎng)不良,以致于景觀效果不盡人意。因此,園林綠化部門應(yīng)將上崗人員進(jìn)行專業(yè)職業(yè)技能培訓(xùn),提高園林管理能力,維護(hù)良好景觀效果。

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Analysis of Urban Square Plant Community and Its Diversity in Fuzhou City

Xie Chenlin Lin Kaitai Jiao Hang Wu Yanfang Duan Songlan Tian Gaofei Yan Shujun
(College of Landscape Architecture,Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou 350002,China)

This study analyzed the species composition,quantity characteristics,community structure character of the plant community in urban squares in Fuzhou City(including culture square,leisure square,traffic square, commercial square and religious square)by using the sampling method,and compared the plant species diversity and community similarity among plant communities in various types of urban square.The result showed that there is a total of 204 species in the urban squares of Fuzhou,which belong to 165 genera and 79 families；the native species and exotic plants presents a reasonable proportion with a large proportion of evergreen broad-leaved species；every layer has its evident dominant species.Among the five types of urban squares,The Religious Square was the highest in the number of species,Simpson index,Shannon-Wiener index,Pielou index.

Fuzhou City,urban square,plant community,plant diversity

10.3969/j.issn.1672－4925.2016.06.007

2016－07－03

福建省教育廳重點(diǎn)基金項(xiàng)目“三角梅開花習(xí)性及花芽分化的誘導(dǎo)技術(shù)研究”(JA15142)

謝陳林(1991－)，碩士研究生，研究方向?yàn)閳@林生態(tài)學(xué)。E－mail:395240198＠qq.com

閆淑君，副教授，研究方向?yàn)閳@林生態(tài)學(xué)。E－mail:ysjch2000＠gmail.com