校園綠地植物群落特征數(shù)量分析研究
——以北京市園林學(xué)校為例

徐 榮 唐逸文 喬 程

1 北京市園林學(xué)校 北京102488；2 華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系 北京102206

國(guó)家提出“科教興國(guó)”戰(zhàn)略決策，為教育帶來(lái)了大好的發(fā)展機(jī)遇。因此全國(guó)各地大中專院校掀起了發(fā)展校園建設(shè)的熱潮。校園綠地是城市綠地中特殊的一類，是培養(yǎng)人才的地方。學(xué)校不僅在于課堂知識(shí)的傳授，而人才品格、情操的培養(yǎng)，則很大程度依賴于校園環(huán)境教化育人的重要作用。目前校園綠地研究主要在規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工等方面，缺少對(duì)校園綠地植物群落結(jié)構(gòu)、多樣性、植物演替等生態(tài)學(xué)特征的研究[1]。本文以北京市園林學(xué)校校園綠地為研究對(duì)象，該校是一所園林?？圃盒?，校園綠地自2003年?duì)I建以來(lái)，形成了具有一定特征的植物群落景觀，校園環(huán)境建設(shè)即要滿足校園景觀又要滿足園林專業(yè)教學(xué)植物景觀需求。因此，應(yīng)用植物群落生態(tài)學(xué)研究方法[2]，針對(duì)校園園林植物群落組成、豐富度、多樣性、及群落的均勻度等數(shù)量特征開(kāi)展研究，對(duì)大中專院校及專業(yè)院校校園園林植物群落合理配置，優(yōu)化校園環(huán)境，滿足園林專業(yè)教學(xué)需求，以充分發(fā)揮校園園林綠化生態(tài)功能具有借鑒意義。

1 研究地概況與研究方法

1.1 研究地概況

北京市園林學(xué)校地處北京市房山區(qū)良鄉(xiāng)鎮(zhèn)，介于北緯 39°30′～39°55′，東經(jīng) 115°25′～116°15′，年平均降雨量650～750mm，年平均氣溫，夏季降水量占年降水量的70%左右。11～13℃，年無(wú)霜期190～200d，≥10℃年積溫4200℃。校園綠地土壤為耕作褐土。

1.2 研究?jī)?nèi)容與方法

1.2.1 調(diào)查與取樣方法

采用劃區(qū)抽樣法抽取樣方。劃區(qū)抽樣法是先從總體內(nèi)用典型抽樣法選取典型單位群，然后在各部分中進(jìn)行隨機(jī)抽樣。園林學(xué)校校園共有16塊綠地，編號(hào)D01～D16見(jiàn)園林學(xué)校綠地布局圖[3]（圖1）。D07為春華樓南側(cè)種植一年生草本花卉，花卉品種根據(jù)季節(jié)在調(diào)換，植物種類不固定不作為研究樣地。D16為園林種植施工實(shí)訓(xùn)場(chǎng)，植物種類不固定不作為研究樣地。抽取研究樣地14塊，即D01、D02、D03、D04、D05、D06、D08、D09、D10、D11、D12、D013、D14、D15。 每塊樣地中隨機(jī)設(shè)置一個(gè)樣方，面積均為400m2（2020m），窄條型地塊為400m2（40m×10m）；園林學(xué)校綠地草本層植物較單一，綠地喬木層和灌木層構(gòu)成了整個(gè)植物群落的主體，因此，對(duì)校園植物群落分析針對(duì)喬木層和灌木層進(jìn)行植物群落豐富度、樹(shù)種多樣性與均勻度的測(cè)定。

1.2.2 植物群落豐富度測(cè)定

植物群落豐富度采用瑪格列夫（Margalef）指數(shù)[4]。

D=（S-1）/㏑N

式中，D為瑪格列夫指數(shù)；N為總個(gè)體數(shù)量；S為總物種數(shù)量。D值越大，樹(shù)種豐富度越高。

1.2.3 植物群落多樣性測(cè)定

植物群落多樣性采用Shannon-Weiner指數(shù)。它的計(jì)算公式表明，群落中樹(shù)種增多代表了群落的復(fù)雜程度增高，即H′值愈大[5]。

Shannon-Weiner指數(shù)：

式中：pi=ni/N，表明第i個(gè)種的相對(duì)多度。ni—第i個(gè)種的個(gè)體數(shù)目，N—群落中所有種的個(gè)體總數(shù)。

1.2.4 植物群落均勻度

植物群落均勻度是群落內(nèi)各樹(shù)種個(gè)體數(shù)目的分配狀況，其反映了各樹(shù)種個(gè)體數(shù)目分配的均勻程度.采用 Pielou（1975 年）提出的均勻度指數(shù)（J）計(jì)算[6]。用基于Shannon-Wiener指數(shù)計(jì)算樣植物群落均勻度：

J=H′/H′max=H′/lnS

在公式中，S為群落內(nèi)的物種數(shù)，H′為Shannon-Wiener多樣性指數(shù)。

1.2.5 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)處理與分析采用DPS多功能數(shù)據(jù)處理分析應(yīng)用軟件[7]，對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)施規(guī)格化轉(zhuǎn)換、采用卡方距離相似尺度和以離差平方和系統(tǒng)聚類方法進(jìn)行聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 植物組成

經(jīng)調(diào)查，北京市園林學(xué)校校園綠地共有園林植物394種。分屬于73個(gè)科，152個(gè)屬，常綠灌木132種，常綠喬木13種，落葉喬木86種；落葉灌木78種；水生及地被植物65種，攀援類植物14種，竹子6種。以薔薇科Rosaceae（36種15個(gè)屬）、木犀科Oleaceae（14 種 8 個(gè)屬）、忍冬科 Caprifoliaceae（11種6個(gè)屬）為主。

2.2 植物群落豐富度分析

植物群落豐富度瑪格列夫（Margalef）指數(shù)測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1，由表1可知：

2.3 植物群落多樣性分析

植物群落多樣性Shannon-Weiner指數(shù)H′測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1，結(jié)果表明：

圖1 北京市園林學(xué)校校園綠地布局圖

（1）喬木層多樣性最高的是D03地塊，其次是D13，喬木層多樣性高的還有D11。

（2）灌木層多樣性最高的是D14地塊，其次是D09地塊。

（3）喬木層多樣性最低的是D02，其次是D15。

（4）灌木層多樣性最低的是D15，其次是D02。

2.4 植物群落均勻度分析

植物群落均勻度測(cè)定結(jié)果分析見(jiàn)表1，結(jié)果表明：

（1）喬木層均勻度最高的為D08，均勻度高的依次為 D04、D09、D011、D05、D03。

（2）灌木層均勻度最高的為D08，均勻度高的依次為 D12、 D14、 D01、D05、D10。

（3）喬木層均勻度最差的是D02，其次是D15。

（4）灌木層均勻度最差的是為D15，其次是D06、D02。

2.5 聚類分析

聚類分析結(jié)果見(jiàn)圖2（系統(tǒng)聚類樹(shù)狀圖），結(jié)果表明：14個(gè)地塊樣本可分成四類：第一類包括2個(gè)地塊：D09，D14，第二類包括 4 個(gè)地塊：D03，D11，D06，D13，第三類包括 6 個(gè)地塊：D01，D12，D05，D10，D04，D08，第四類包括 2 個(gè)地塊：D02，D15。四類地塊植物群落多樣性指數(shù)均值見(jiàn)表2。

表1 植物群落多樣性指數(shù)

3 結(jié)論與討論

北京市園林學(xué)校校園綠地園林植物種類多，共有394種。分屬于73個(gè)科，152個(gè)屬。喬木占25.13%，灌木占53.3%。在整個(gè)植物群落配置中，喬木孤植作為主景形成空間視覺(jué)焦點(diǎn)；作為行道樹(shù)對(duì)植或列植可界定空間；叢植可作為視覺(jué)背景；群植形成樹(shù)群起主景作用。灌木單株種植或群植形成整體景觀效果；與喬木樹(shù)種搭配，豐富植物空間結(jié)構(gòu)和景觀層次。

圖2 系統(tǒng)聚類樹(shù)狀圖

表2 不同類別地塊植物群落多樣性指數(shù)均值

教室春華樓北側(cè)的D09和學(xué)生宿舍竹軒區(qū)的D14地塊，這兩個(gè)地塊灌木層豐富度、多樣性均最高，均勻度較高；喬木層豐富度、多樣性、均勻度均較高。

行知樓南側(cè)的D03地塊，運(yùn)動(dòng)場(chǎng)西南側(cè)D11，行知樓東側(cè)和北側(cè)的D06，學(xué)生宿舍蘭閣區(qū)的D13，這四個(gè)地塊喬木層豐富度、多樣性均最高，均勻度較高；灌木層豐富度、多樣性、均勻度居中。

教室春華樓南側(cè)的D01，食堂梅園區(qū)的D12，菊苑南側(cè)的D05，運(yùn)動(dòng)場(chǎng)南側(cè)D10，行知樓東南側(cè)D04，秋實(shí)樓北側(cè)的D08，這六個(gè)地塊喬木層豐富度、多樣性居中，均勻度最高；灌木層豐富度、多樣性居中，均勻度最高。

學(xué)校大門口的D02，運(yùn)動(dòng)場(chǎng)北側(cè)的D15，這兩個(gè)地塊喬木層和灌木層豐富度、多樣性、均勻度均最低。

通過(guò)對(duì)園林學(xué)校校園綠地14個(gè)地塊植物群落多樣性特征進(jìn)行了數(shù)量分析與評(píng)價(jià)，得出了科學(xué)的結(jié)論。對(duì)校園綠地系統(tǒng)園林植物群落合理配置、校園的綠化美化及提升生態(tài)功能具有重要借鑒意義。