烏魯木齊市居住小區(qū)綠化用地植被多樣性調查

康凱歌　阿力木江·吐斯依提　盧園園　于娟　涂紫玲　劉霞

摘 要 通過對烏魯木齊市居住小區(qū)綠化用地植被類型多樣性的調查，尋找城市綠地中配置問題，使之更加合理有序，發(fā)揮出其最為有效的生態(tài)效益。不僅為城市居民提供更好的綠地生態(tài)服務，同時還可以促進城市綠化用地生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。調查結果表明：烏魯木齊市居住小區(qū)植被多樣性雖然發(fā)展?jié)摿^大，但多樣性不夠完善，且個體分配均勻度較密集；通過數(shù)據(jù)的收集和計算，反映出3個典型小區(qū)間植被種類多樣性結構存在較大的差異，小區(qū)間植被種類多樣性過于簡單。

關鍵詞 居住小區(qū)；綠化用地；植被多樣性；烏魯木齊市

中圖分類號：S688 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.05.018

居住區(qū)綠化用地植被不僅可以美化環(huán)境，緩解城市熱島效應，而且綠地植被的多樣性，也可以豐富景觀多樣性，使城市生態(tài)系統(tǒng)更加的合理有序，發(fā)揮出其最為有效的生態(tài)效益，同時也可以促進城市綠地生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。合理選擇與應用適宜的居住區(qū)綠化植物種類，可以有效提高城市綠地對城市生態(tài)系統(tǒng)的改善和調節(jié)功能作用，將有利于指導烏魯木齊城市綠地規(guī)劃建設，對于豐富烏魯木齊市植被類型多樣性、優(yōu)化烏魯木齊市綠地的植被結構，具有積極和重要的理論與實踐意義。

國內外學者對城市居住區(qū)綠地建設有許多研究。Cole Le等將城市植被當作城市生態(tài)系統(tǒng)的一個組成重要部分而予以了重視和專門的研究，在對綠地類型分區(qū)進行統(tǒng)計的基礎上，研究了城市森林植物的配置和美學價值，指出城市小區(qū)植被類型多樣性的發(fā)展趨勢，并進行了有關討論，分析了當前城市存在的問題及改良方案；楊學軍等學者對城市或園林植物群落進行了樹種的調查，統(tǒng)計了城市或園林綠化樹種資源數(shù)量、各樹種的應用頻率等指標，對區(qū)域城市綠化樹種資源利用現(xiàn)狀和影響因子等進行初步分析，提出了若干發(fā)展對策[1-9]。目前，國內外學者門從不同角度研究了居住區(qū)植被多樣性，但針對基于居住小區(qū)對干旱區(qū)綠洲城市的植物多樣性研究的研究略顯不足[10]?；诖?，以干旱區(qū)城市烏魯木齊市的幾個典型小區(qū)為例，通過實地調查居住區(qū)植被種類，統(tǒng)計其多樣性，尋找城市綠地中配置問題，為改善其生態(tài)環(huán)境發(fā)揮出其最為有效的生態(tài)效益提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)概況和數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

烏魯木齊市隸屬新疆維吾爾自治區(qū)，地處東經86°37′33″～88°58′24″，北緯42°45′32″～45°00′00″，位于新疆中部。截至2014年，建成區(qū)面積412.26 km2。轄區(qū)東以恰克馬克塔格至大河沿一線與吐魯番市接壤；西以頭屯河與昌吉市為界；南以喀拉塔格-克孜勒伊接南山礦區(qū)，突出部分折向東南，沿未日洛克-阿拉溝以東與托克遜縣相連[11]。烏魯木齊市是新疆維吾爾自治區(qū)的首府，是我國西北地區(qū)重要的中心城市和面向中亞西亞的國際商貿中心，是全疆政治、經濟、文化、科教和交通中心。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本文通過實地調查，調查金陽小區(qū)、嘉華園小區(qū)、百信幸福苑小區(qū)，辨別并統(tǒng)計出居住區(qū)綠地植被的種類和數(shù)目，其中數(shù)目直接以科為單位進行統(tǒng)計，灌木叢采用格網統(tǒng)計的方法，以1 m×1 m為一個單元，一個單元內的灌木叢數(shù)量為1來統(tǒng)計，見表1。為了研究研究區(qū)的植物多樣性，將數(shù)據(jù)按照科來求和統(tǒng)計，見表2。

2 研究方法

2.1 物種豐富度指數(shù)

物種豐富度指數(shù)是指調查樣本區(qū)內所有的植被種類的數(shù)量[12]。對調查數(shù)據(jù)進行整合處理，要按照物種豐富度的定義和概念，統(tǒng)計每個居住小區(qū)植物群落物種的豐富度指數(shù)。

2.2 多樣性指數(shù)

植被多樣性指數(shù)為植被多樣性的度量，其值的大小反映植被多樣性利用結構類型，即各類型植被要素所占比例的變化，當植被是由同一種要素組成時，植被是均質的，不存在植被多樣性；當植被是由兩個以上要素構成時，各植被利用類型占的植被比例相等時，其植被多樣性指數(shù)值為最高；植被利用類型所占的植被比例增大時，植被的多樣性指數(shù)下降[13-14]。常用的多樣性指數(shù)有Simpson多樣性指數(shù)和Shannon-Weiner多樣性指數(shù)。

2.2.1 Simpson多樣性指數(shù)模型

2.2.2 Shannon-Weiner多樣性指數(shù)

2.3 均勻度指數(shù)

植被種類多樣性均勻性指數(shù)為植被均質化的量度，其數(shù)值大小反映植被系統(tǒng)的均質性，通過E指數(shù)和J指數(shù)進行測度，其值越大表明植被系統(tǒng)越復雜和越均勻，植被利用結構差異越小，反之，表明植被系統(tǒng)種類利用越單一和結構差異越大。主要通過現(xiàn)實植被的多樣性指標值（D值或H值）與完全均質系統(tǒng)中的多樣性指標值（Dmax或Hmax）進行比較。

2.4 優(yōu)勢度指數(shù)

植被多樣性優(yōu)勢度指數(shù)與均勻性指數(shù)相反，主要反映植被系統(tǒng)中某一種植被類型優(yōu)勢程度，用來測定植被多樣性構成結構中植被類型控制的程度，表現(xiàn)一種或幾種類型植被在一個樣本中的優(yōu)勢化水平，主要通過（1-E）指數(shù)和（1-J）指數(shù)進行測度，其值越大表明植被類型越單一，植被利用的均質化程度越小，植被多樣性結構越壟斷，其值越小表明植被類型越復雜，多樣性植被的均質化程度越大，結構越分散。

3 結果與分析

3.1 物種豐富度變化分析

按照物種豐富度的定義，對采樣的3個典型小區(qū)（金陽小區(qū)、嘉華園小區(qū)、百信幸福苑小區(qū)）物種豐富度指數(shù)進行統(tǒng)計，為了體現(xiàn)數(shù)據(jù)的直觀效果，計算時將同科類的加在一起進行分析，用Excel表得到3個小區(qū)植被豐富度指數(shù)對比圖（圖1）。

3個小區(qū)榆科植被豐富度明顯高于其余植被，榆科植被比重分別為78.24%、79.53%、64.25%，薔薇科、楊柳科植被豐富度相對其余植被明顯偏少，薔薇科植被比重分別為6.12%、7.26%、0.02%，楊柳科植被比重分別為0.03%、3.31%、0.02%，兩個科占比總數(shù)不足10%，其余的槭樹科、紫葳科和豆科豐富度指數(shù)大于薔薇科、楊柳科而小于榆科植被，可總結為在烏魯木齊居住小區(qū)植被豐富度大小依次為榆科>槭樹科>紫葳科>豆科>薔薇科>楊柳科，說明其中榆科占主導地位，是優(yōu)勢種。

3.2 物種多樣性變化分析

Simpson多樣性指數(shù)值分析。據(jù)公式（1），算出Simpson 3個小區(qū)多樣性指數(shù)，如圖2所示，從大到小分別為百信幸福苑小區(qū)（0.701 7）、嘉華園小區(qū)（0.676 1）、金陽小區(qū)（0.621 1），3個小區(qū)的Simpson多樣性指數(shù)都在0.62～0.72，變化范圍大致相當，起伏較小。數(shù)值處于0～1，表示研究區(qū)群落中種類發(fā)展?jié)摿^大，多樣性不夠完善。

Shannon-Weiner多樣性指數(shù)值分析。根據(jù)公式（2），算出Shannon-Weiner多樣性指數(shù)，如圖2所示，從大到小分別為百信幸福苑小區(qū)（0.894 2）、嘉華園小區(qū)（0.784）、金陽小區(qū)（0.732 1），3個居住區(qū)的Shannon-Weiner多樣性指數(shù)變化均在0.7～0.9，變化差異相對于較大。Shannon-Weiner平均指標數(shù)值為0.803 4，接近于1，表明各種之間個體分配均勻度較密集。

3.3 物種均勻度分析

植被種類多樣性均勻性指數(shù)為植被均質化的量度，其數(shù)值大小反映植被景觀的均質性，通過E指數(shù)和J指數(shù)測度，其值越大表明城市植被系統(tǒng)景觀越復雜和越均勻，越小則就越簡單和單一。

通過計算3個小區(qū)的均勻度指數(shù)得出（圖3）：J指數(shù)分別為百信幸福苑小區(qū)（0.565 8）、嘉華園小區(qū)（0.288 5）、金陽小區(qū)（0.1165），3個小區(qū)均勻度指數(shù)J的變化在0.1～0.6；均勻度指數(shù)E最大的是嘉華園小區(qū)（0.198 3），其次是金陽小區(qū)（0.127 8），最小的是嘉華園小區(qū)（0.109 8），3個小區(qū)E指數(shù)在0.1～0.2。平均勻度指數(shù)E和J的變化在0.1～0.4，數(shù)值偏低，變化范圍較小，說明了3個居住區(qū)間植被種類多樣性趨于復雜和均勻，植被多樣性利用結構差異較小。

3.4 物種優(yōu)勢種指數(shù)

通過計算3個小區(qū)的優(yōu)勢種指數(shù)得出（圖4）：物種優(yōu)勢種指數(shù)U從大到小依次為嘉華園小區(qū)（0.890 2）、金陽小區(qū)（0.883 5）、百姓幸福苑小區(qū)（0.801 7），3個小區(qū)均勻度指數(shù)的變化在0.8～0.9；物種優(yōu)勢種指數(shù)V最大的是金陽小區(qū)（0.872 2），次之是嘉華園小區(qū)（0.711 5），最小的是百信幸福苑小區(qū)（0.434 2），3個小區(qū)物種優(yōu)勢種指數(shù)V變化在0.4～0.9。平均物種優(yōu)勢種指數(shù)U和V在0.6～0.9，起伏變化偏大，說明了3個小區(qū)間植被利用景觀的均質化偏低，植被種類多樣性過于簡單。

4 結論與討論

4.1 結論

本文以植被種類多樣性指數(shù)為標準，選取6個屬科類型，5個反映植被種類多樣性景觀復雜性和穩(wěn)定性的豐富度指標、Simpson多樣性指標、Shannon-Weiner多樣性指標、均勻度指標、優(yōu)勢種指標，并經過統(tǒng)計分析，篩選烏魯木齊市居住小區(qū)植被多樣性的現(xiàn)狀，并分析其所處水平，通過對烏魯木齊市3個區(qū)的3個經典小區(qū)6個科7個屬植被類型的調查研究分析，得出以下主要結論。

1）烏魯木齊居住區(qū)植被種類可分為6科，依照植被豐富度大小依次為榆科>槭樹科>紫葳科>豆科>薔薇科>楊柳科。其中，榆科所占比重最大為74.27%，表明榆科是烏魯木齊居住小區(qū)植被的優(yōu)勢物種；薔薇科、楊柳科植被豐富度相對其余植被明顯偏少，薔薇科植被比重在3個小區(qū)分別為6.12%、7.26%、0.02%，楊柳科植被比重在3個小區(qū)分別為0.03%、3.31%、0.02%，兩個科占比總數(shù)的不足10%。

2）通過運用Simpson及Shannon-Weiner多樣性指標對烏魯木齊市居住區(qū)植被多樣性調查中，Simpson平均指數(shù)數(shù)值為0.666 3，數(shù)值處于0～1，表示研究區(qū)群落中種類發(fā)展?jié)摿^大，多樣性不夠完善；Shannon-Weiner平均指標數(shù)值為0.803 4，接近于1，表明各種之間，個體分配均勻度較密集。

3）通過運用均勻度指數(shù)計算得出，烏魯木齊3個典型居住小區(qū)均勻度指數(shù)的變化在0.1～0.6，起伏變化大，說明了各個小區(qū)間植被種類多樣性存在較大的差異。

4.2 討論

通過選區(qū)烏魯木齊市3個典型居住小區(qū)進行調查，分析烏魯木齊市居住小區(qū)植被多樣性，調查小區(qū)的選擇帶有一定的主觀性，且調查小區(qū)的數(shù)量、采樣方法等不同，可能會得出不同的結論。沒有充分考慮個別居住小區(qū)的差異性和最恰當?shù)臉颖救萘?，這也是在今后研究中需要完善之處。

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（責任編輯：劉昀）