武漢東湖吹笛景區(qū)植物多樣性研究

徐楠

[摘要]運(yùn)用樣方法中的典型抽樣法，對(duì)東湖吹笛景區(qū)及馬鞍山森林公園植物的樹(shù)種組成，植物多樣性指數(shù)等數(shù)據(jù)進(jìn)行了調(diào)查統(tǒng)計(jì)和分析，結(jié)果表明，武漢東湖吹笛景區(qū)所調(diào)查的20個(gè)樣方中植物共46科53屬84種，喬木28科32屬53種，灌木12科13屬18種，草本6科8屬31種，其中喬木層 Gargalef豐富度指數(shù)為 0.2135～3.2571，其植物重要值最高的是馬尾松，灌木層M argalef物種豐富度指數(shù)為 0.1322～2.3457;其植物重要值最高的是山茶，整體植物群落的 Shannon-W ienner指數(shù)為 0.6235，Sim pson 指數(shù)為 0.7561，Pielou均勻度指數(shù)為 0.3246。

[關(guān)鍵詞]東湖吹笛景區(qū);馬鞍山森林公園;植物多樣性

[中圖分類(lèi)號(hào)]Q948[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

1? ? 研究地概況

吹笛景區(qū)又名馬鞍山森林公園，馬鞍山森林公園地處湖北省武漢市東郊，占地713hm2，南界珞瑜東路，北瀕東湖，東止九峰港，西臨喻家湖，屬于國(guó)家重點(diǎn)風(fēng)景名勝區(qū)。其中的自然村落、湖泊魚(yú)塘、農(nóng)田相互錯(cuò)落，亞熱帶季風(fēng)氣候加上年平均240天以上的無(wú)霜期，使得自然植被種類(lèi)豐富，占地尤多，17座山林坐落其中。

2? ? ?研究方法和數(shù)據(jù)處理

2.1? ? 研究方法

2.1.1? ? 方法名稱(chēng)。對(duì)該綠地的處理方法是樣方法。樣方法是依據(jù)一定的樣地設(shè)置方式，在所需研究的群落類(lèi)型中確認(rèn)若干一定面積的樣地作為整個(gè)研究區(qū)域的代表，以樣地調(diào)查結(jié)果估算群落總體（付必謙主編，2006）。當(dāng)研究對(duì)象需調(diào)查的數(shù)據(jù)過(guò)多時(shí)，隨機(jī)選取其中數(shù)塊樣地的集合來(lái)代表該研究對(duì)象，將所有樣地調(diào)查結(jié)果綜合起來(lái)估算該研究對(duì)象的數(shù)據(jù)結(jié)果，樣方就是全部研究對(duì)象個(gè)體中隨機(jī)抽取的所有個(gè)體集合。并且全部研究對(duì)象被隨機(jī)抽中的幾率均等且個(gè)體之間沒(méi)有任何關(guān)聯(lián)，也就是不摻雜個(gè)人主觀(guān)情緒的隨機(jī)取樣，它適用于所有的植物。

2.1.2? ? 樣地設(shè)置。由于這片樣地面積龐大，隨機(jī)在公園內(nèi)各個(gè)地方共選取了20個(gè)面積256m2，16×16m的樣方，將20塊樣方所得數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算吹笛區(qū)植物多樣性的總數(shù)據(jù)。

2.2? ? 數(shù)據(jù)處理

利用所得數(shù)據(jù)，計(jì)算其物種豐富度指數(shù)，香農(nóng)-威納指數(shù)和辛普森指數(shù)，物種重現(xiàn)率。

2.2.1? ? 物種重現(xiàn)率。物種重現(xiàn)率B及同一物種在不同樣方出現(xiàn)的概率，其計(jì)算公式為：

其中表示樣地總數(shù)，表示出現(xiàn)該物種的樣方數(shù)。

2.2.2? ? 香農(nóng)-威納指數(shù)。Shannon-wiener指數(shù)表示在物種數(shù)量的基礎(chǔ)上反映的植物群落的種類(lèi)多樣性（梁璇等，2015），代表該區(qū)域物種所含信息量，其計(jì)算公式為：

式中的表示第種植物的相對(duì)多度，Pi=ni/N。其中H表示香農(nóng)-威納指數(shù)，表示信息含量，S代表物種數(shù)目，ni表示第i種的個(gè)體數(shù)量，N代表群落中所有個(gè)體的總數(shù)量。

2.2.3? ? 辛普森指數(shù)。辛普森指數(shù)D可以反映兩個(gè)個(gè)體屬于不同種的概率，進(jìn)而可以通過(guò)減1得出兩個(gè)物種屬于同種的概率：

2.2.4? ? 物種均勻度指數(shù)。均勻度指數(shù)用Pielou指數(shù)Y代表，其計(jì)算公式為：

2.2.5? ? 物種豐富度指數(shù)。物種豐富度指數(shù)一般用Gleason豐富度指數(shù)DG來(lái)表示，其公式為：

其中，A為樣地面積。

3? ? 結(jié)果與分析

3.1? ? 東湖吹笛區(qū)植物構(gòu)成

調(diào)查分武漢東析湖吹笛景區(qū)共有植物46科53屬84種，其中喬木占大多數(shù)，共計(jì)53種，隸屬28科32屬，占植物總量的69.2%，灌木共計(jì)18種，隸屬12科13屬，占植物總量的18.3%，草本植物最少，共13種位于6科8屬，占植物總量的12.5%（見(jiàn)表1）。

3.2? ? 東湖吹笛景區(qū)植物重現(xiàn)率

物種重現(xiàn)率是同一物種在樣方中出現(xiàn)的概率，由表2主要植物重現(xiàn)表可以看出，在20個(gè)樣地的調(diào)查中出現(xiàn)最多的3種植物分別是馬尾松、山茶、側(cè)柏。建群種為馬尾松、側(cè)柏。其中因調(diào)查地點(diǎn)多在山中因而多數(shù)在山中，因而重現(xiàn)率最高的樹(shù)種是馬尾松，其次是側(cè)柏，其重現(xiàn)率都在60%以上，而二者都是本土原有植物，說(shuō)明吹笛景區(qū)的總體植物多樣性并未出現(xiàn)較大波動(dòng)。而灌木中出現(xiàn)頻率最高的是山茶，其次是杜鵑，可以看出人工種植已改變灌木的多樣性。

植物調(diào)查樣方區(qū)域充分反映了吹笛景區(qū)植物分布的不均勻性，由吹笛景區(qū)植物優(yōu)勢(shì)種調(diào)查表（見(jiàn)表3）記錄優(yōu)勢(shì)科共3個(gè)，分別是薔薇科，槭樹(shù)科和木蘭科，其中薔薇科有7屬13種，槭樹(shù)科有5屬8種植物，木蘭科有4屬5種植物?？梢钥闯鰞?yōu)勢(shì)科多為觀(guān)賞樹(shù)種所在科屬，及多數(shù)是人工種植樹(shù)種。說(shuō)明調(diào)查區(qū)域植物受多樣性人為控制因素較大。

優(yōu)勢(shì)種表示一個(gè)地區(qū)中其數(shù)量體積較大或?qū)Νh(huán)境影響最大的物種，通過(guò)表3和表4可以看出，優(yōu)勢(shì)種的植物大多出自?xún)?yōu)勢(shì)科，主要是薔薇科。表4所記錄的優(yōu)勢(shì)種共13種（表中為主要三種），分別是梅（Armeniaca mume）、石楠（Photinia serrulata）、月季（Rosa chinensis）、杜梨（Pyrus betulifolia）、楓香（Liquidambar formosana）、雞爪槭（Acer palmatum）、馬尾松（Acer cinnamomifoliu）、三角槭（Acer buergerianum）、飛蛾槭（Acer oblongum）、側(cè)柏（Platycladus orientalis）、深山含笑（Michelia maudiae）、桂花（Osmanthus fragrans）和山茶（Camellia japonica）。這些優(yōu)勢(shì)種被薔薇科、槭樹(shù)科、松科、柏科、木犀科、木蘭科六科所包含。而表中并未出現(xiàn)草本，灌木也僅山茶一種。由此可以看出木本植物在相對(duì)草本植物占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，而喬木的優(yōu)勢(shì)又大于灌木，灌木優(yōu)勢(shì)大于草本。

3.4? ? 三種多樣性指數(shù)調(diào)查結(jié)果

從表五中得出的結(jié)果可以看出，喬木在植物物種的組成中占有的比重很大，并且喬木的表中所得結(jié)果出現(xiàn)的數(shù)值都是最大的。所得辛普森指數(shù)中，喬木的辛普森指數(shù)為0.6423，灌木的辛普森指數(shù)為0.4023，最低的是草本，為0.3012。說(shuō)明該地區(qū)中隨機(jī)取得的樣本是不同種的概率最高的是喬木，其次是灌木，最后是草本。同時(shí)也證明了所調(diào)查樣地中喬木的種類(lèi)最多。表中香農(nóng)威納指數(shù)喬木為0.6964，灌木為0.5361，草本為0.3467，可以看出三種生活型中，個(gè)體出現(xiàn)信息中紊亂而不確定性最高是喬木，最低的是草本，由此表香農(nóng)威納指數(shù)所得值可以看出物種多樣性最高的植物生活型為喬木，最低的是草本。而表中的均勻度指數(shù)，喬木為0.3687，灌木為0.2971，草本為0.3014。均勻度指數(shù)可以反映物種在自然群落中的分布情況。表中所得最高值依舊是喬木，而最低的是灌木，這是因?yàn)楣嗄径酁槿斯しN植，均勻度不及喬木。灌木種類(lèi)的多少會(huì)影響道路綠化景觀(guān)效果所要求的統(tǒng)一性與協(xié)調(diào)性 （胡馨予等，2014 ）。而草本植物大多為原有植物，種群矮小但數(shù)量龐大。

4? ? 結(jié)論與討論

根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)可以看出，武漢東湖吹笛景區(qū)植物多樣性與武漢市其它地區(qū)植物多樣性相比較，前者在其中占有一定優(yōu)勢(shì)，綠地面積達(dá)78%，其中主要是森林，植被種類(lèi)豐富，既有穩(wěn)定的原有森林植被，又有人工栽種植被，其各有各的作用，原有森林植被對(duì)其中環(huán)境影響作用大，生存能力強(qiáng)，為鳥(niǎo)類(lèi)和小型哺乳類(lèi)動(dòng)物提供的良好的庇護(hù)，調(diào)查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)其中動(dòng)物資源依仗這些植物而得以生存;而人工種植植被有利于人們觀(guān)賞游憩，提高人們的環(huán)保意識(shí)和對(duì)大自然的敬畏。作為一個(gè)景點(diǎn)性公園，人為干擾因素多，環(huán)境變化快且形式復(fù)雜多樣，其植物多樣性指數(shù)低于自然植物群落的相應(yīng)指標(biāo)值，其豐富度指數(shù)、多樣性指數(shù)以及均勻度指數(shù)與其擁有的豐富的植物資源不相符（李聰慧等，2014）。

由于人們活動(dòng)多在道路兩旁，而調(diào)查發(fā)現(xiàn)，其道路基調(diào)樹(shù)種種類(lèi)較少，以樟樹(shù)和懸鈴木為主，灌木則以小蠟、山茶為主，草本更為單一，幾乎僅有白三葉這一種人工品種，其它野生草本大多觀(guān)賞性能較低，給人一種 雜亂感，而除卻干道以外，林間小路較少。根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)的這些問(wèn)題，為了使得東湖吹笛景區(qū)景觀(guān)能得到長(zhǎng)久持續(xù)的發(fā)展，筆者提出以下幾點(diǎn)建議。

首先，充分利用一些優(yōu)良的本土樹(shù)種作為行道樹(shù)種?？蓪意從竞退N薇科石楠屬的植物分別替換成楓楊和槭樹(shù)，解決前者飛絮后者花期氣味怪異問(wèn)題。另有如桑樹(shù)，橡樹(shù)，金縷梅，分別具有觀(guān)果遮陰觀(guān)花等效果。這些本土植物成活容易，造價(jià)低，且抵御病蟲(chóng)害能力強(qiáng)，不需要過(guò)多的去管理。并且本土樹(shù)種可以影響與其存在種間關(guān)系的動(dòng)植物，提高其動(dòng)植物多樣性，進(jìn)一步穩(wěn)固生態(tài)系統(tǒng)。

其次，設(shè)立林間小路、石桌、排椅等設(shè)施。景區(qū)內(nèi)多為縱橫交錯(cuò)的水泥路面，對(duì)于通車(chē)十分方便，但不利于人們親近自然，若多設(shè)置林間小路，可使人們?cè)诹窒鲁浞指惺軄?lái)自森林的清新空氣和陰涼，真正親近自然，亦可增加游人保護(hù)森林、保護(hù)環(huán)境的意識(shí)。

讓森林成為大家生活的一部分，“把森林引入城市，讓城市擁抱森林”已成為人們的急切需要（王獻(xiàn)溥等，2000）。應(yīng)堅(jiān)持以自然與藝術(shù)相結(jié)合的觀(guān)點(diǎn)去建設(shè)園林，完善并優(yōu)化生態(tài)景區(qū)的特色（彭羽等，2007）。利用植物的生理性行為活動(dòng)改善空氣土壤性質(zhì)，從藝術(shù)角度將植物種植并造型以達(dá)到美的效果。

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