湖南西湖山地區(qū)的植物多樣性調(diào)查與研究

孔瑞華，戴興安

（中南林業(yè)科技大學風景園林學院，湖南 長沙 410004）

湖南西湖山地區(qū)的植物多樣性調(diào)查與研究

孔瑞華1，戴興安2

（中南林業(yè)科技大學風景園林學院，湖南 長沙 410004）

在設立樣方進行實地調(diào)查的基礎上，應用物種豐富度指數(shù)、Shannon Wiener多樣性指數(shù)、Simpson指數(shù)對湖南省瀏陽市西湖山森林公園進行了植物多樣性的研究。結(jié)果表明：該區(qū)共有植物131種，隸屬于63科116屬。其植物種類豐富，其中百合科、豆科、禾本科、菊科、殼斗科、茜草科、薔薇科、山茶科、樟科植物占優(yōu)勢。該地區(qū)群落的物種豐富度指數(shù)為15.6739，Shannon Wiener指數(shù)值為4.2202，Simpson指數(shù)值為0.9780。其中喬木層和草本層的物種多樣性較高，喬本層各項指數(shù)值分別為4.7022、3.4397、0.9613；草本層各項指數(shù)值分別為5.0639、3.3648、0.9557。

西湖山；森林公園；植物多樣性

近年來，城市和鄉(xiāng)村的面貌都大大改善，綠化面積和景觀效果也在不斷地提高。但是在發(fā)展和更新的過程中，鄉(xiāng)村植物景觀越來越受到城市綠化模式的影響[1]，城市植物景觀傾向趨同，導致景觀異質(zhì)性和鄉(xiāng)土性逐漸減弱。而植物作為營造景觀的重要元素，以它多樣的形態(tài)、豐富的色彩在很大程度上決定了景觀的多樣性和地域性。

城市森林一般是指城市內(nèi)及城市周圍的樹木、林木和相關植被，包括城區(qū)、近郊、遠郊的對城市環(huán)境產(chǎn)生顯著效應的所有植被區(qū)域[2]。研究城市森林的物種多樣性及群落結(jié)構(gòu)，可為人工群落樹種選擇及配置、城市森林空間格局的優(yōu)化、城市景觀異質(zhì)性的改善、城市植被的科學管理等提供理論依據(jù)。西湖山作為距離瀏陽市市區(qū)最近的森林公園，對這個地區(qū)的植物多樣性進行調(diào)查研究，以期為瀏陽市營造地域性植物景觀、構(gòu)建穩(wěn)定的城市森林群落結(jié)構(gòu)等方面提供科學的依據(jù)。

1 研究方法

1.1 研究地區(qū)的自然概況

西湖山位于瀏陽城西、瀏陽河北岸，距市中心2km，主峰海拔290.5m，西湖山公園規(guī)劃面積約200余公頃，現(xiàn)已建成50hm2，主要土壤類型為山地黃紅壤、紅壤，表土大多為腐殖質(zhì)層。瀏陽市位于湖南省東部，地處湘贛邊界，西鄰省會長沙，地理坐標為113°10′～114°15′E，27°51′～28°34′N，瀏陽屬于中亞熱帶濕潤季風氣候，氣候溫和，寒冷適中，降水充沛，光照充足，山地垂直差異明顯。年平均氣溫16.7～17.6℃，絕對最高氣溫40.7℃，絕對最低氣溫-10.5℃，年降水量1500～1600mm，平均相對濕度81%，年平均光照時間1496～1850h，無霜期270d左右。境內(nèi)夏季風向偏南，冬季風向偏北[3]。

西湖山地處中亞熱帶常綠闊葉林地，植被主要由天然群落構(gòu)成。植被豐富，后在擴建的過程中又新增了數(shù)千株楊梅（Myrica rubra）、木荷（Schima superba）、杜英（Elaeocrapus sylvestris）和桂花（Osmanthus fragrans）。由于公園主要作為強身健體、休閑娛樂的場地，對植物的干擾程度較小。

1.2 調(diào)查取樣

在對西湖山進行全面勘查的基礎上，采取野外調(diào)查、拍照記錄、標本采集、鑒定并結(jié)合相關資料進行統(tǒng)計的方式收集數(shù)據(jù)。

本研究主要采用樣地法取樣，通過踏查，選擇森林中植被保護較好林分設置20m×20m標準樣地10個，將高度＞3m，且胸徑≥3cm的植物記為喬木層，每個喬木樣地內(nèi)隨機設置2個6m×6m的灌木樣方和4個2m×2m的草本樣方；調(diào)查記錄每個樣方內(nèi)喬木的種類、數(shù)量、高度、胸徑（直徑3cm以上的喬木）、冠幅、灌木的種類、數(shù)量、高度、蓋度，草本植物的種類、數(shù)量、平均高度、蓋度。

1.3 數(shù)據(jù)處理

研究選用物種豐富度（dGl）、重要值、Shannon-Wiener指數(shù)（H′）、Simpson指數(shù)（D），反映不同樣地中植物物種多樣性。其中物種豐富度S=出現(xiàn)在樣方內(nèi)的物種數(shù)。重要值（IV）=（相對密度RED+相對蓋度RCO+相對頻度REF）/3。

式中S為物種數(shù)，Pi是第i種的個體數(shù)占總個體數(shù)的比例，i=1，2，3…S。

2 結(jié)果與分析

2.1 樹種統(tǒng)計

該區(qū)物種豐富多樣，林冠較為濃密，植物生長茂盛，主要樹種長勢良好，且林下已有更新小苗，群落穩(wěn)定。

調(diào)查統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，該區(qū)共有樹種131種，隸屬于63科116屬，其中不乏有國家重點保護植物，如國家二級重點保護植物香果樹（Emmenopterys henryi）、銀杏（Ginkgo biloba）。這些樹種數(shù)量繁多、長勢優(yōu)良，明顯反映出對該地區(qū)環(huán)境的適應能力較強。其中百合科、豆科、禾本科、菊科、殼斗科、茜草科、薔薇科、山茶科、樟科植物較為占優(yōu)勢。其中豆科、山茶科、樟科均有4種植物，分別隸屬于3、3、4個屬；百合科、殼斗科分別有5種植物，分別隸屬于5、3個屬；而禾本科、菊科、茜草科、薔薇科均有5種以上植物，分別隸屬于10、7、6、5個屬；9種主要科植物種數(shù)占總物種的42.75%，種數(shù)最多的禾本科占總物種的8.40%。

表1 優(yōu)勢科所含屬數(shù)和種數(shù)統(tǒng)計

2.2 群落結(jié)構(gòu)

樹種組成和垂直空間排列是群落結(jié)構(gòu)的重要特征[4]。調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)群落垂直結(jié)構(gòu)分層較為明顯，可分為喬木層、灌木層、草本層、藤本層，各層次種群組成豐富多樣，從表2中可以看出：該地區(qū)群落的物種豐富度指數(shù)為15.6739，Shannon Wiener指數(shù)值為4.2202，Simpson指數(shù)值為0.9780。其中尤以喬木層和草本層較為明顯，前者各項指數(shù)值分別為4.7022、3.4397、0.9613；后者各項指數(shù)值分別為5.0639、3.3648、0.9557。其中灌木層有多數(shù)喬木的小苗，說明更新能力較強，群落結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

表2 西湖山地區(qū)植物物種多樣性

2.3 群落特征值

各種群的重要值最明顯地反應出群落特征值，它表明的是一個樹種在群落中的優(yōu)勢地位，在某種程度上反映了這個物種在群落中比其它物種對生態(tài)資源的利用能力更強[5]。從表3中可以看出：喬木中重要值最高的是茅栗（Castanea sequinii），重要值為6.4548，其它優(yōu)勢樹種還有白櫟（Quercus fabri）、楓香（Liquidamba formosana）、桂花、木荷、泡桐（Paulownia sieb）、杉木（Cunninghamia lanceolata）、樟樹（Cinnamomum camphora） ；灌木中重要值最高的是白背葉（Mallotus apelta），重要值為10.1193，其次是箬竹（Indocalamus tessellatus）、檵木（Loropetalum chinense）、烏泡（Rubus multibracteatus）、懸鉤子（Rubus idaeus）、毛葉木姜子（Litsea mollis）、楤木（Aralia chinensis）；草本中重要值最高的是蕨（Pteridium aquilinum）、芭蕉（Musa basjoo）、中華里白（Diplopterygium chinense），重要值均為11.0893，其次是荻（Triarrherca sacchariflora）、芒萁（Dicranopteris dichotoma）、狗脊蕨（Woodwardia japonica）、烏蕨（Stenoloma chusanum）、碎米蕨（Cheilosoria mysuriensis）；藤本中重要值最高的是薜荔（Ficus pumila），重要值為25.1279，藤黃檀（Dalbergia hancei）、羊角藤（Morinda umbellata）、小柱懸鉤子（Rubus columellaris）、雞矢藤（Paederia scandens）。

優(yōu)勢樹種多分布于東南面和西北面的山腰處，由于灌叢茂密、山路陡峭、道路未修繕等原因，受到較少的人為干擾，具有良好的生態(tài)生長環(huán)境。另外草本植物中，蕨類占主要優(yōu)勢，共有9種，分別是井欄邊草（Pteris multifida）、蕨（Pteridium aquilinum）、狗脊蕨、貫眾（Dryopteris setosa）、芒萁、烏蕨、半邊旗（Pteris semipinnata）、碎米蕨、中華里白（Diplopterygium chinense），占草本植物總物種數(shù)的20.93%。

表3 重要值靠前的喬木、灌木、草本以及藤本

3 討論與結(jié)論

（1）本研究發(fā)現(xiàn)瀏陽市西湖山森林公園共有131種植物，隸屬于63個科116個屬，其中喬木40種，隸屬于26個科34個屬；灌木31種，隸屬于20個科26個屬；草本43種，隸屬于37個屬22個科；藤本17種，隸屬于14個科17個屬，說明該地區(qū)的植物在物種組成上相對具有一定的多樣性。

（2）從物種豐富度指數(shù)和植物多樣性指數(shù)看，喬、灌草層間差異性不大，只是灌木層較小，在灌木層中含有較多上層喬木或灌木本層樹種的小苗，說明群落更新能力較強。該區(qū)最常見的群落結(jié)構(gòu)為喬木-草本，喬木的株高大多都在10m以上，群落結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。喬木的優(yōu)勢樹種中除了桂花和樟樹在城市園林中得到廣泛應用之外[6-7]，其他優(yōu)勢樹種如白櫟、楓香、木荷、泡桐以及特產(chǎn)樹種銀杏、香果樹則很少被開發(fā)利用。

（3）目前，瀏陽市正朝著創(chuàng)建全國森林城市目標邁進，通過對西湖山地區(qū)植物多樣性的調(diào)查與研究，一方面可以加強保護森林資源以及珍惜瀕危植物資源，有利于支持森林植物群落的繁育工作，有利于為城市造景樹種提供新選擇，豐富城市景觀；另一方面，由于瀏陽市屬瀏陽河沖積平原，城市土地再生資源有限，再加上許多原生地貌和植被在城市建設過程中沒有得到較好的保護，現(xiàn)存的天然林逐漸減少，通過對該區(qū)群落和群落組成的調(diào)查，對研究地帶性植物群落的種類組成、結(jié)構(gòu)和演替規(guī)律和城市綠化模式具有一定的參考價值。

［1］王璐，弓弼，趙澗丹.陜西省黨家村古村落植物景觀調(diào)查分析［J］.西北林學院學報，2015，30（6）：284-288.

［2］趙煜，趙千鈞，等.城市森林生態(tài)服務價值評估研究進展［J］.生態(tài)學報，2009，12（29）.

［3］瀏陽市政府.瀏陽市土地利用總體規(guī)劃（2006-2020）［內(nèi)部資料］.

［4］廖宇紅，陳傳國，陳紅躍，等.廣州市蓮塘村風水林群落特征及植物多樣性［J］.生態(tài)環(huán)境，2008，17（2）：812-817.

［5］黃康有，廖文波，金建華，等.海南島吊羅山植物群落特征和物種多樣性分析［J］.生態(tài)環(huán)境，2007，16（3）：900-905.

［6］徐琴，金曉玲，胡希軍，等.長沙鄉(xiāng)土植物資源調(diào)查及其城市園林應用［J］.北方園藝，2012（20）：94-98.

［7］祝易滔.淺議瀏陽市城市綠化建設［J］.湖南林業(yè)科技，2009，36（1）.

Investigation and Research of Plant Diversity of Hunan Xihu Mountain

KONG Rui-hua1，DAI Xing-an2
（College of Landscape Architecture，Central South University of Forestry and Technology，Changsha 410004，China）

On the basis of setting up samples and field investigation，plant diversity of Liuyang city Xihu forest park in Hunan Changsha was researched by using indices such as plan richness（S），shannon-weinner index（H）and simpson index（D）.The results showed that abundant tree species including 131 species of plants were found inthearea，belongingto63familiesand116genera.Includingthedominatedfamilies such as:Liliaceae，Leguminosae，Poaceae，Asteraceae，F(xiàn)agaceae，Rubiaceae，Rosaceae，Theaceae，Lauraceae.In this community，the richness index was 15.6739，shannon-weinner index was 4.2202，simpson index was 0.9780.the canopy and herb layer plants had higher indices，the former were 4.7022，3.4397，0.9613 respectively，and the later were 5.0639，3.3648，0.9557.

Xihu mountain；Forest park；Plant diversity

Q948

A

1002-3356（2017）01-0042-03

2017-01-11

孔瑞華，女，碩士在讀。研究方向：園林規(guī)劃與設計。E-mail:812602633@qq.com

戴興安，男，博士，教授。研究方向：生態(tài)景觀規(guī)劃。E-mail:daixingan1997@126.com