霍爾果斯市城市綠地植物物種多樣性調(diào)查研究

潘美言 朱軍 仝伯凱 晏靜 馬佳文 朱曉宇

摘? ? 要：本研究采用典型抽樣法對(duì)霍爾果斯城市綠地（公園綠地、附屬綠地和道路綠地）植物進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，計(jì)算物種重要值、豐富度（S）、優(yōu)勢(shì)度指數(shù)（C）、Shannon-Wiener和Simpson多樣性指數(shù)及Pielou均勻度指數(shù)，分析霍爾果斯城市綠地的植物物種多樣性。結(jié)果表明，霍爾果斯市三類城市綠地維管束植物共計(jì)33科68屬95種，占城市園林綠化植物的62.1%;三類城市綠地物種多樣性指數(shù)（Shannon-Wiener和Simpson）、Pielou均勻度指數(shù)及公園綠地的物種豐富度均為喬木層>灌木層>草本層，而附屬綠地和道路綠地物種豐富度分別表現(xiàn)為草本層>喬木層>灌木層，草本層>灌木層>喬木層，植物優(yōu)勢(shì)度指數(shù)在公園綠地和附屬綠地均表現(xiàn)為灌木層>草本層>喬木層，而在道路綠地則表現(xiàn)為灌木層>喬木層>草本層。根據(jù)調(diào)研結(jié)果，本文確定了霍爾果斯城市綠地的基調(diào)樹(shù)種和骨干樹(shù)種，并提出需加強(qiáng)市域范圍內(nèi)野生植物的開(kāi)發(fā)和利用，以及建立健全霍爾果斯市植物多樣性保護(hù)體系方面的建議。

關(guān)鍵詞：植物多樣性;城市綠地;植物調(diào)查;霍爾果斯市

中圖分類號(hào)：S731.2? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2019.12.017

Abstract： The experiment was conducted to study the urban green land in Horgos with typical sampling method， the vegetation of park green space， attached green space and road green space were investigated， species important value， richness（S）， dominance index （C）， Shannon-wiener and Simpson diversity index， and Pielou evenness index were calculated， and the plant species diversity of urban green land in Horgos was analyzed. The results showed that there were 33 families， 68 genera and 95 species of vascular plants in the three green spaces， which occupied 62.1% of urban space greening plants. In different layer， the species diversity indices （Shannon-Wiener and Simpson）， Pielou evenness index of the three green spaces， and species richness of the park green space all represented as tree layer> shrub layer> herb layer; the species richness of accessory green space and road green space was shown as herb layer> tree layer > shrub layer， herb layer > shrub layer >tree layer， respectively; the plant dominance index showed as shrub layer> herb layer > tree layer in park green space and subsidiary green space， while that of road green space showed as shrub layer>tree layer >herb layer. According to the investigation results， the paper identified the key tree species and the backbone tree species of Horgos urban green space， and put forward the suggestions to strengthen the development and utilization of wild plants in the urban area， as well as the establishment and improvement of the plant diversity protection system in Horgos.

Key words： plant diversity; urban green space; plant investigation; Horgos city

城市綠地是指以植物為主要存在形態(tài)，用于改善城市形態(tài)、保護(hù)環(huán)境，為居民提供游憩場(chǎng)地和美化城市的一種城市用地[1]。植物多樣性是以植物為主體，由植物、植物與環(huán)境形成的復(fù)合體及與此相關(guān)生態(tài)過(guò)程的總和[2]，城市綠地植物多樣性是豐富城市景觀、改善城市生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)[3]，也是城市綠地生態(tài)系統(tǒng)良性發(fā)展的需要。隨著城市化進(jìn)程的加速，越來(lái)越多的人們涌入城市，導(dǎo)致城市環(huán)境受到嚴(yán)重破壞。黨的十九大報(bào)告指出，到2020年，堅(jiān)決打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn);到2035年，生態(tài)環(huán)境根本好轉(zhuǎn)，美麗中國(guó)目標(biāo)基本實(shí)現(xiàn);到21世紀(jì)中葉，把我國(guó)建成富強(qiáng)民主文明和諧美麗的社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)，并將“建設(shè)美麗中國(guó)”提升到人類命運(yùn)共同體理念的高度。建設(shè)部2016年印發(fā)的《國(guó)家園林城市標(biāo)準(zhǔn)》[2016]235號(hào)規(guī)定，必須完成植物多樣性保護(hù)規(guī)劃的編制。

Kessler[4]提出植物多樣性維護(hù)自然界的生態(tài)平衡，科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明，物種種類越豐富，它的創(chuàng)造潛力越大。植物在維持生態(tài)平衡和物質(zhì)循環(huán)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，而植物多樣性又是生態(tài)系統(tǒng)功能提升和可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，現(xiàn)如今植物多樣性水平已然成為生態(tài)環(huán)境衡量和規(guī)劃的關(guān)鍵標(biāo)志[5]。

本研究通過(guò)對(duì)霍爾果斯城市建成區(qū)范圍內(nèi)的植物種類、植物特征等進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，分別就霍爾果斯市城市綠地中具有代表性的三類綠地，分喬、灌、草層評(píng)價(jià)其物種多樣性特征，從物種多樣性角度對(duì)目前在各類綠地中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，并提出優(yōu)化建議，從而豐富霍爾果斯城市綠地植物多樣性，促進(jìn)霍爾果斯城市綠地生態(tài)系統(tǒng)良性發(fā)展，以期為新疆其他城市植物多樣性的保護(hù)規(guī)劃提供參考，并為生態(tài)園林城市建設(shè)提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)概況

霍爾果斯市位于新疆維吾爾自治區(qū)西部，隸屬伊犁哈薩克自治州管轄，地跨東經(jīng)80°11′～80°45′11″，北緯44°00′52″～44°50′，西部以霍爾果斯河為界與哈薩克斯坦國(guó)相鄰，市域南北長(zhǎng)92.2 km，東西寬45.5 km，總面積190 855 hm2?；魻柟故械匦为?dú)特，可用“北山、南平、中丘陵”來(lái)概括其地理環(huán)境。北部為科古琴山，山脈走向呈近東西向，總體地勢(shì)北高南低，南部山前較平坦，處于山前沖積、洪積平原之上，海拔在559～4 010 m之間。市域范圍內(nèi)還有發(fā)達(dá)的水系，屬于伊犁河流域的伊犁河北山水系區(qū)，按海拔1 600 m以下匯流河口統(tǒng)計(jì)，境內(nèi)產(chǎn)流河（溝）15條。其中，霍爾果斯河為中哈界河。受北天山和南天山的阻攔，氣候具有溫暖濕潤(rùn)的特點(diǎn)，年平均氣溫8.9～11 ℃，無(wú)霜期179 d，歷年各月最大積雪深度30～40 cm，最大凍土深度為92 cm。該地區(qū)年平均降水量203.8 mm，蒸發(fā)量1 877.5 mm，極端最高氣溫39.7 ℃，極端最低氣溫-37.4 ℃，年日照在2 250～3 000 h。該地區(qū)春季盛行東北風(fēng)，夏季盛行東風(fēng)，秋冬兩季以北風(fēng)為主，屬于典型的溫帶性氣候。氣候類型為大陸性干旱、半干旱氣候，具有特色鮮明的自然資源。

1.2 研究方法

采用實(shí)地調(diào)查和典型樣地調(diào)查的方法對(duì)霍爾果斯市建成區(qū)城市綠地進(jìn)行調(diào)查研究，重點(diǎn)選取具有代表性的公園綠地（振興街街頭綠地、中心公園、中—哈國(guó)際旅游區(qū)濱河公園），附屬綠地（人民法院、行政服務(wù)中心、絲路小學(xué)），道路綠地（亞歐路、建設(shè)路、神州路）作為調(diào)查對(duì)象。對(duì)選取的9個(gè)供試城市綠地中分別設(shè)立20 m×20 m的大樣方3個(gè)、共27個(gè)，在每個(gè)大樣方內(nèi)以五點(diǎn)取樣法設(shè)置5 m×5 m的中樣方5個(gè)、共計(jì)135個(gè)，1 m×1 m的小樣方5個(gè)、共計(jì)135個(gè)，大、中、小樣方總計(jì)297個(gè)。各供試綠地類型樣方總面積占不同綠地類型面積的70%以上，以期最大限度地體現(xiàn)9個(gè)供試綠地整體情況。對(duì)大樣方進(jìn)行喬木調(diào)查，調(diào)查內(nèi)容包括：記錄株高≥3 m喬木的種名、胸徑、株高、冠幅（東西、南北）及生長(zhǎng)狀況。對(duì)中樣方進(jìn)行灌木調(diào)查，將株高<3 m的喬、灌木均歸為灌木層，記錄種名、株高、蓋度、株數(shù)、生長(zhǎng)狀況及綠籬的密度、寬度、長(zhǎng)度等。對(duì)小樣方進(jìn)行草本植物調(diào)查，調(diào)查草本植物的名稱、蓋度、株數(shù)及生長(zhǎng)狀況。

1.3 數(shù)據(jù)分析

將調(diào)查的原始數(shù)據(jù)按不同綠地類型，從喬、灌、草層3類進(jìn)行整理，計(jì)算以下物種多樣性指標(biāo)：

2 結(jié)果與分析

2.1 霍爾果斯城市植被整體特征

本研究調(diào)查的9個(gè)樣地共有維管束植物33科68屬95種，其中木本植物55種，占總數(shù)的57.9%。木本植物中喬木34種，灌木27種（含木質(zhì)藤本）;常綠樹(shù)種7種，落葉樹(shù)種48種。在喬木層中，圓冠榆、大葉白蠟、白榆、圓柏、黃金樹(shù)、法桐、旱柳、新疆楊等的出現(xiàn)頻度及豐富度較高;在灌木層中，女貞、風(fēng)箱果、玫瑰、紫丁香、紫葉李、紫葉小檗、金葉女貞等的出現(xiàn)頻度及豐富度較高;在草本層中，黑麥草、早熟禾、蒲公英、三葉草、萱草、車(chē)前、狗尾草、藜等的出現(xiàn)頻度及豐富度較高。這些樹(shù)種多為鄉(xiāng)土樹(shù)種或經(jīng)過(guò)引種馴化適合當(dāng)?shù)卦耘嗟牧挤N。

從3個(gè)不同類型城市綠地喬、灌、草層優(yōu)勢(shì)種的集中程度（圖1）及具體種類（表1）來(lái)看，喬木層物種優(yōu)勢(shì)度指數(shù)較低，灌木層優(yōu)勢(shì)度指數(shù)較高，個(gè)別樹(shù)種存在應(yīng)用較為普遍和集中的現(xiàn)象，如風(fēng)箱果、女貞等常以綠籬形式種植，在各類綠地中有廣泛應(yīng)用;草本層優(yōu)勢(shì)度指數(shù)居中，有明顯的優(yōu)勢(shì)種;3種綠地類型中，喬木層出現(xiàn)頻率高、重要值較高的有圓冠榆、大葉白蠟、白榆、圓柏、黃金樹(shù)、法桐、旱柳、新疆楊;灌木層中有女貞、風(fēng)箱果、玫瑰、紫丁香、紫葉李、紫葉小檗、金葉女貞、鋪地柏;草本層中有黑麥草、早熟禾、蒲公英、三葉草、萱草、車(chē)前、狗尾草、藜。

2.2 植物物種豐富度分析

植物物種豐富度是指某一區(qū)域內(nèi)的物種個(gè)數(shù)，它是反映植物多樣性最基本的指標(biāo)。從圖2可以看出，霍爾果斯市城市綠地喬木層物種豐富度普遍高于灌木層和草本層。喬木層和灌木層均表現(xiàn)為公園綠地>附屬綠地>道路綠地;草本層表現(xiàn)為附屬綠地>公園綠地>道路綠地，導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因?yàn)榛魻柟故懈綄倬G地植物配置多以人工草坪、花境、花帶搭配雕塑、小品為主，且人工草坪疏于管理，有許多野生種草本植物，而公園綠地和道路綠地以喬、灌木為主，公園綠地人工草坪以栽培種為主，野生種在養(yǎng)護(hù)管理中常當(dāng)作雜草有針對(duì)地去除，道路綠地草本植物多為野生種。因此，附屬綠地的草本植物數(shù)量遠(yuǎn)高于公園綠地和道路綠地。

2.3 植物物種多樣性指數(shù)分析

物種多樣性指數(shù)是衡量群落穩(wěn)定性和健康性的一個(gè)重要指標(biāo)，物種多樣性指數(shù)越低的植物群落，其抵抗外界環(huán)境壓力的能力也越低[6]。植物物種多樣性指標(biāo)反映了植物群落中各植物種類的數(shù)量及各物種分布的均勻程度。一般情況下，群落的物種多樣性指數(shù)常常與物種豐富度、物種均勻度指數(shù)反映出基本一致的趨勢(shì)[7]，而與優(yōu)勢(shì)度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系[8]。研究結(jié)果表明，霍爾果斯市城市綠地植物物種Simpson指數(shù)與植物物種Shannon-Wiener指數(shù)變化規(guī)律一致，均為喬木層>灌木層>草本層。在喬木層中，公園綠地>附屬綠地>道路綠地;在灌木層中，道路綠地≥附屬綠地>公園綠地;在草本層中，附屬綠地>公園綠地>道路綠地（圖3和圖4）。喬木層物種組成結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜，生態(tài)功能地位明顯，灌木次之。公園綠地喬木層的生態(tài)功能較好，灌木層較弱、穩(wěn)定性相對(duì)較差，道路綠地則相反。這是因?yàn)榛魻柟故谐鞘泄珗@綠地中喬木層為植物群落的主要層，灌木層多以花灌木點(diǎn)綴其中，密度小、株數(shù)少;而道路綠地中，植物配置時(shí)以標(biāo)準(zhǔn)段為單位進(jìn)行重復(fù)，灌木層多以綠籬形式種植，密度大、株數(shù)多。

2.4 植物物種均勻度指數(shù)分析

物種均勻度是衡量各植物種類分布均勻程度的指標(biāo)，與優(yōu)勢(shì)度指數(shù)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。從圖5可以看出，霍爾果斯市城市綠地中物種Pielou指數(shù)整體上表現(xiàn)為喬木層>灌木層>草本層。喬木層中，道路綠地>附屬綠地>公園綠地;灌木層中，道路綠地>附屬綠地>公園綠地;草本層中，道路綠地>公園綠地>附屬綠地。就喬、灌木層而言，霍爾果斯市城市公園綠地植物種植以自然式為主，物種均勻度低，而道路綠地植物種植以規(guī)則式為主，物種均勻度高。在草本層中，人工草坪大量應(yīng)用于附屬綠地，一些野生雜草在養(yǎng)護(hù)管理中常作雜草去除，物種分布不均勻，故而附屬綠地的均勻度指數(shù)最低。

2.5 生產(chǎn)綠地與其他綠地植物多樣性

霍爾果斯市城市綠地除了公園綠地、附屬綠地、道路綠地外還有防護(hù)綠地、生產(chǎn)綠地和其他綠地。通過(guò)走訪當(dāng)?shù)亓謽I(yè)與草原局，生產(chǎn)綠地多為農(nóng)民耕地，耕地面積7 340 hm2，草場(chǎng)面積78 626.67 hm2，可利用天然草場(chǎng)面積52 666.67 hm2。農(nóng)作物主要為小麥、玉米、紅花、薰衣草、棉花、花生、玉米、油葵等。特色經(jīng)濟(jì)林果總面積4 200 hm2，占耕地總面積57.2%，主要有蘋(píng)果、桃、樹(shù)上干杏、葡萄等。

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論和討論

3.1.1 霍爾果斯城市綠地物種多樣性總體特征 經(jīng)實(shí)際調(diào)查和查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料[9-15]，霍爾果斯市城市植物（包括野生、園林植物）共有76科442屬873種，城市綠化中應(yīng)用的有51科117屬153種。調(diào)查區(qū)共計(jì)33科68屬95種，占城市園林綠化植物的62.1%?；魻柟故械牡乩砦恢煤蜌夂驐l件導(dǎo)致城市綠地植物樹(shù)種的選擇相對(duì)較少，園林綠化植物多為鄉(xiāng)土樹(shù)種或經(jīng)過(guò)引種馴化適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂蚩稍耘嗟牧挤N。一些在城市園林綠化中表現(xiàn)優(yōu)良的樹(shù)種利用較少，例如觀花的疏花薔薇、千屈菜、薰衣草，觀果的枸杞、桃葉衛(wèi)矛，觀葉的沙棗、胡楊、裂葉榆等。附屬綠地和道路綠地喬灌層在樹(shù)種選擇上有很大提升空間，可以采用增加樹(shù)種、多使用鄉(xiāng)土樹(shù)種，注重植物配置的多樣性等做法，充分利用空間，構(gòu)建多層次、復(fù)合型、多功能的植物群落，使城市綠地的生態(tài)效益最大化。

3.1.2 城市綠地基調(diào)樹(shù)種與各綠地骨干樹(shù)種的確定基調(diào)樹(shù)種是指能充分體現(xiàn)地方特色并在城市綠化中普遍應(yīng)用的樹(shù)種，在各類綠地均要使用，能形成城市統(tǒng)一的基調(diào)。此樹(shù)種突出特點(diǎn)是種類少，但使用數(shù)量大，多選1～4種。骨干樹(shù)種是指根據(jù)不同功能類型的綠地，選用具有不同使用和景觀價(jià)值的樹(shù)種，并在不同的城市綠地類型中起骨干作用，一般由20～30種組成[16]。通過(guò)研究霍爾果斯市各綠地植物應(yīng)用情況，同時(shí)兼顧景觀效果，進(jìn)行樹(shù)種選擇，最終確定城市綠地中的基調(diào)樹(shù)種及各綠地的骨干樹(shù)種，詳見(jiàn)表3。

3.2 建 議

3.2.1 加強(qiáng)市域范圍內(nèi)野生植物的開(kāi)發(fā)與利用 地域性很強(qiáng)的鄉(xiāng)土植物可以為植物配置提供廣闊的文化資源，防止傳統(tǒng)土地的經(jīng)營(yíng)與空間拓展單一化，人工綠地要盡可能利用鄉(xiāng)土植物[17]?；魻柟故斜辈可絽^(qū)擁有豐富的野生植物資源，例如觀花的伊犁郁金香、天旋花、東方鐵線蓮，觀果的沙拐棗、沙棘、歐洲莢蒾、天山花楸，觀葉的胡楊、天山樺、臭椿等，應(yīng)加強(qiáng)篩選野生觀賞植物并引種馴化，用以豐富霍爾果斯市城市園林植物的種類，增強(qiáng)城市綠地植物群落的穩(wěn)定性與植物多樣性。

3.2.2 建立健全霍爾果斯市植物多樣性保護(hù)體系 霍爾果斯市北部為高寒地帶，不適宜人類在此區(qū)域活動(dòng)，南部為平原，霍爾果斯市中心城區(qū)、團(tuán)場(chǎng)、村鎮(zhèn)多分布在南部區(qū)域。這種北高南低的地形地貌，為植物資源的就地保護(hù)與遷地保護(hù)創(chuàng)造了良好條件?？赏ㄟ^(guò)建立自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、水源保護(hù)區(qū)、天然林保護(hù)地等措施，對(duì)霍爾果斯市植物資源進(jìn)行就地保護(hù)?；魻柟故心喜咳祟惢顒?dòng)密集，可通過(guò)建立植物園、種子庫(kù)、活體圃、引種馴化基地等措施，對(duì)霍爾果斯市植物資源進(jìn)行遷地保護(hù)。在做好就地保護(hù)與遷地保護(hù)工作的同時(shí)，設(shè)立植物多樣性監(jiān)測(cè)點(diǎn)，周期性的對(duì)植物多樣性檢測(cè)地進(jìn)行調(diào)查，建立植物多樣性數(shù)據(jù)庫(kù)，為植物多樣性保護(hù)提供理論依據(jù)。通過(guò)對(duì)自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、水源保護(hù)區(qū)、天然林保護(hù)地、植物園、種子庫(kù)、活體圃、引種馴化基地、植物多樣性監(jiān)測(cè)點(diǎn)的建立，形成多層次的植物多樣性保護(hù)規(guī)劃布局，建立集保護(hù)、科普、科研、旅游、綠化為一體的植物多樣性保護(hù)體系。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉頌，劉濱誼，溫全平.城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011.

[2]楊小波.城市植物多樣性[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2009.

[3]錢(qián)興華，陳東田，李存華，等.菏澤市城市綠地植物多樣性保護(hù)規(guī)劃研究[J].北方園藝，2015（15）：64-67.

[4]KESSLER M. Elevational gradients in species richness and endemism of selected plant groups in the central Bolivian Andes[J].Plant ecology，2000，149（2）：181-193.

[5]LI W F， OUYANG Z Y， WANG X K. Plant species composition in relation to green cover configuration and function of urban parks in Beijing， China[J]. Ecological research，2006，21（2）：221-237.

[6]GALVIN M F. A merthodology for assessing and managing biodiversity in street tree populations[J].Journal of arboriculture，1999，25（3）：124-128.

[7]馬克平，劉燦然，于順利，等.北京東靈山地區(qū)植物群落多樣性研究（III）幾種類型森林群落的種：多度關(guān)系研究[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，1997，17（6）：573-583.

[8]岳明.秦嶺及陜北黃土區(qū)遼東櫟林群落物種多樣性特征[J].西北植物學(xué)報(bào)，1998，18（1）：124-131.

[9]新疆植物志編委會(huì).新疆植物志（第一卷）[M].烏魯木齊：新疆科技衛(wèi)生出版社，1992：1-337.

[10]新疆植物志編委會(huì).新疆植物志（第二卷）（1）[M].烏魯木齊：新疆科技衛(wèi)生出版社，1994：1-394.

[11]新疆植物志編委會(huì).新疆植物志（第二卷）（2）[M].烏魯木齊：新疆科技衛(wèi)生出版社，1995：1-424.

[12]新疆植物志編委會(huì).新疆植物志（第四卷）[M].烏魯木齊：新疆科技衛(wèi)生出版社，2004：1-573.

[13]新疆植物志編委會(huì).新疆植物志（第五卷）[M].烏魯木齊：新疆科技衛(wèi)生出版社，1999：1-406.

[14]新疆植物志編委會(huì).新疆植物志（第六卷）[M].烏魯木齊：新疆科技衛(wèi)生出版社，1996：1-669.

[15]王兆松，許正.新疆北疆地區(qū)野生資源植物圖譜[M].烏魯木齊：新疆科技衛(wèi)生出版社，2006：1-178.

[16]陳有民.園林樹(shù)木學(xué)[M].北京：中國(guó)林業(yè)出版社，2011.

[17]李芳，黃俊華，朱軍.烏魯木齊市居住區(qū)木本植物物種多樣性調(diào)查研究[J].中國(guó)園林，2012，28（6）：90-94.