深圳市寶安區(qū)寶安公園植物群落多樣性研究

伍小翠，李在留

(1.廣西大學(xué) 林學(xué)院，廣西 南寧 530004；2.深圳市寶安區(qū)城管工程事務(wù)中心，廣東 深圳 518000)

1 引言

隨著改革開(kāi)放的進(jìn)程不斷深入，深圳市社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，城市建設(shè)和園林綠化事業(yè)也取得了優(yōu)異的成績(jī)。近年已有許多有關(guān)深圳公園植物配置[1]、物種資源[2，3]和多樣性[4,5]的研究報(bào)道，對(duì)公園的提升改造具有一定的參考和借鑒意義。

寶安公園總面積72.5 hm2，地處寶安區(qū)寶城114區(qū)，是目前寶安區(qū)內(nèi)規(guī)模較大、人流最多、使用價(jià)值較高的城市中心公園。年均接待游客量約300多萬(wàn)人次，2015年被深圳市城市管理局評(píng)為“五星級(jí)公園”。本文通過(guò)對(duì)公園主要植物群落及其園林植物種類進(jìn)行調(diào)查，探討植物群落物種構(gòu)成以及植物多樣性，以期為其全面提升和改造提供參考。

2 材料與方法

2.1 樣地調(diào)查法

參考《植物群落學(xué)》中常用的樣地面積，設(shè)置40 m×10 m或20 m×20 m兩種類型樣地[6]。在現(xiàn)場(chǎng)草圖繪制時(shí)，記錄每個(gè)植物群落位置、物種組成及位置、整體景觀效果和個(gè)體特征狀況。喬木測(cè)量其胸徑、冠幅、樹(shù)木的高度等；灌木層記錄種名、株樹(shù)、高度、蓋度等；草本層記錄植物種名、面積和蓋度；記錄真實(shí)的植物群落生長(zhǎng)狀況。

2.2 植物群落多樣性指數(shù)及計(jì)算方法

2.2.1 群落重要值的計(jì)算

多度：樣地植物群落中喬灌木個(gè)體數(shù)量的多少；相對(duì)多度 = 某植物的個(gè)體數(shù)/樣地中總體個(gè)數(shù) × 100% 。

蓋度 = 某物種投影面積/樣地面積 × 100%; 相對(duì)蓋度 = 某物種蓋度/所有物種蓋度之和 × 100% 。

頻度 = 某物種出現(xiàn)的樣方數(shù)目/全部樣方數(shù) × 100% ; 相對(duì)頻度 = 某物種的頻度/ 同一生活型物種的總頻度 × 100% 。

顯著度：樣方內(nèi)某物種胸徑斷面積; 相對(duì)顯著度 = 某物種顯著度/同一生活型物種的總顯著度 × 100% 。重要值 ：某物種的植物群落的作用和地位的綜合數(shù)量指標(biāo)。喬木的重要值 = 相對(duì)多度 + 相對(duì)頻度 + 相對(duì)顯著度; 灌木重要值 = 相對(duì)多度+相對(duì)頻度 + 相對(duì)蓋度。草本重要值 = 相對(duì)頻度 + 相對(duì)蓋度。

2.2.2 物種多樣性計(jì)算

Margalef物種豐富度指數(shù):d=(s-1)/lnN；

Pielou均勻度指數(shù):

基于 Simpson 指數(shù)的Pielou:Jsi=D/(1-1/S)；

基于 Shannon-Weiner 指數(shù)Pielou:Jsw=H/lnS。

式中，S表示所有物種數(shù)，Ni表示第i種物種的個(gè)體數(shù)，N表示所有物種的個(gè)體數(shù)總和，Pi=Ni/N表示某物種屬于第i類的概率。

3 結(jié)果與分析

寶安公園6個(gè)景區(qū)分別為蘭香幽谷、五彩飛翠、特色花卉、春蕾舞鷂、玉泉碧波和山海攬勝，共確定52個(gè)植物群落，植物共118種，其中喬木51種，灌木44種，草本23種。

3.1 重要值分析

表1中，喬木中荔枝(Litchichinensis)的重要值為18.87%，為最高值，其相對(duì)多度為6.02%，相對(duì)頻度為5.88%，相對(duì)顯著度為6.97%。荔枝是觀果植物蒲葵(Livistonachinensis)和南洋楹(Falcatariamoluccana)是觀葉和觀干植物，水石榕(Elaeocarpushainanensis)和木棉(Bombaxceiba)是觀花植物，觀賞特性明顯，因?yàn)楸贿\(yùn)用比較多。可見(jiàn)喬木層以鄉(xiāng)土樹(shù)種為主，與喬木顯著度具有相似性。

表1 各層次重要值排序前五名植物 %

灌木層中重要值最高的是花葉良姜(Alpiniavittata)，值為26.93%，其相對(duì)頻度和相對(duì)蓋度分別為9.88%和2.80%，其次是勒杜鵑(Bougainvilleaglabra)，值為23.60%，相對(duì)頻度和相對(duì)蓋度分別為12.50%和2.64%，均為觀賞特性明顯的植物?？梢?jiàn)，灌木層重要值排名前列的主要以色葉植物為主，觀賞價(jià)值高，重要值都高。

草本層中重要值最高的是臺(tái)灣草(Zoysiapacifica)，值為33.66%，相對(duì)頻度和相對(duì)蓋度都在草本植物中最高，分別為22.22%和11.44%，其次是海芋(Alocasiaodora)。臺(tái)灣草是深圳市常用的草坪草，花葉竹芋(Marantabicolor)、蜘蛛蘭(Hymenocallislittoralis)和紫背竹芋(Stromanthesanguinea)是觀葉地被，應(yīng)用廣泛，蟛蜞菊(Sphagneticolacalendulacea)因其繁殖能力強(qiáng)、抗逆性強(qiáng)而被選用，其重要值均相對(duì)較高。

3.2 植物群落各層次多樣性比較分析

從寶安公園植物群落各層次多樣性(表2)來(lái)看，52個(gè)植物群落中各層次多樣性指標(biāo)總體趨勢(shì)是喬木層>灌木層>草本層，植物群落各層次的物種多樣性、豐富度指數(shù)和均勻度具有高度一致性。各層次的物種多樣性、豐富度指數(shù)以及均勻度指數(shù)都存在一定的差異，說(shuō)明喬木層的種類豐富多樣，分布也比較均勻，而草木層的種類相對(duì)缺少，以叢植或片植為主，種植面積大，分布不均勻。

表2 寶安公園植物群落各層次多樣性

3.3 植物群落多樣性比較分析

由圖1可以看出，植物多樣性指數(shù)豐富最高的是樣地40，樣地35和樣地22的物種豐富度均在2以上，物種豐富度在1.5～2之間的樣地有16個(gè)，低于1.5以下的有33個(gè)，可見(jiàn)，物種豐富度低于1.5的植物群落較多。多樣性Simpson指數(shù)在0.6以上居多，以Simpson指數(shù)為基礎(chǔ)的Pielou均勻度指數(shù)在0.7以上有31個(gè)，占總樣地的59.62%。從整體上看，寶安公園植物群落多樣性呈階梯變化，不同結(jié)構(gòu)的植物群落多樣性差異較大。

圖1 52個(gè)植物群落多樣性曲線

從52個(gè)植物群落多樣性分析曲線走勢(shì)來(lái)看，同一群落的物種豐富度、多樣性指數(shù)和均勻指數(shù)所反映出的基本趨勢(shì)相同，豐富度指數(shù)和均勻度指數(shù)高的群落，則其多樣性指數(shù)也高；豐富度指數(shù)和均勻度指數(shù)低的群落，則其多樣性指數(shù)也低。

3.4 各景區(qū)植物群落多樣性分析

如表3所示，從各區(qū)的角度來(lái)看，物種豐富度指數(shù)平均值最高的是蘭香幽谷景區(qū)，指數(shù)值1.4280，說(shuō)明該景區(qū)植物物種多樣，豐富度高。最低的是玉泉碧波景區(qū)，指數(shù)值為1.0822，主要是該景區(qū)中喬+灌、喬+草以及灌+草等2層搭配的群落較多，物種較少。多樣性Simpson指數(shù)平均值最高的是蘭香幽谷景區(qū)，指數(shù)值為0.6960，最低指數(shù)是值為0.4748的五彩飛翠景區(qū)；Shannon-Weiner指數(shù)平均值最高的是指數(shù)值為1.5697的蘭香幽谷景區(qū)，最低的是指數(shù)為1.0630在五彩飛翠景區(qū)，各景區(qū)平均值排名與Simpson指數(shù)結(jié)果一致，說(shuō)明蘭香幽谷景區(qū)不僅植物種類豐富，且不同種類的種植數(shù)量配比較高，多樣性較好，五彩飛翠景區(qū)的多樣性較差。均勻度以Simpson指數(shù)為基礎(chǔ)的Pielou平均值最高的是山海攬勝景區(qū)，指數(shù)值為0.7681，最低值0.4865在五彩飛翠景區(qū)，；以Shannon-Weiner指數(shù)為基礎(chǔ)的Pielou平均值最高的是值0.7598在山海攬勝景區(qū)，最低指數(shù)是值0.4888的五彩飛翠景區(qū)，各景區(qū)平均值排名與以Simpson指數(shù)為基礎(chǔ)的Pielou結(jié)果一致。

表3 各景區(qū)植物群落多樣性分析

可見(jiàn)，在物種豐富度指數(shù)、多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)方面上，排名第一的是蘭香幽谷景區(qū)(圖2)，該區(qū)域的10個(gè)樣地植物群落層次明顯，種類豐富，搭配合理，有利于形成多樣性景觀。

圖2 寶安公園各景區(qū)植物多樣性特性

從整體值來(lái)看，物種豐富度指數(shù)為11.8726，因多樣性指數(shù)計(jì)算方法不同，不能與之前研究的深圳公園綠地文獻(xiàn)相比較。多樣性Simpson指數(shù)0.5832和Shannon-Weiner指數(shù)1.2675，以Simpson指數(shù)為基礎(chǔ)的Pielou和以Shannon-Weiner指數(shù)為基礎(chǔ)的Pielou分別為0.6314和0.6233。

4 討論

在多樣性分析方面，夏德美[12]對(duì)13個(gè)綜合性公園植物現(xiàn)狀應(yīng)用調(diào)查，得出深圳市公園綠地喬木層、灌木層豐富度指數(shù)分別為17.536和8.444，本研究所得出寶安公園綠地喬木層、灌木層豐富度指數(shù)分別是7.0689、4.8252，說(shuō)明寶安公園植物豐富度與深圳市級(jí)公園仍有一段差距，可提升的潛力大。寶安公園Simpson 指數(shù)喬木層、灌木層整體值為0.3951/0.2304，低于深圳市市級(jí)公園綠地喬、灌木多樣性指數(shù)0.95/0.934[12]。說(shuō)明植物多樣性仍舊達(dá)不到深圳市公園水平。均勻度方面，以Shannon-Weiner指數(shù)為基礎(chǔ)的Pielou均勻指數(shù)(JSW)喬木層整體值為0.6198，灌木層整體值為0.5270，高于深圳市公園綠地喬、灌木層均勻度指數(shù)0.521/0.328[12]，說(shuō)明植物分布比較均勻?？梢?jiàn)，寶安公園單一植物大面積種植比較多，優(yōu)勢(shì)樹(shù)種明顯，不利于構(gòu)成群落的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

2017年張哲[11]分析物種豐富度時(shí)采用Gleason指數(shù)，得出深圳市市級(jí)公園物種豐富度≥2.22，多樣性Simpson、Shannon-Weiner指數(shù)、以Simpson指數(shù)為基礎(chǔ)的Pielou均勻度指數(shù)分別為≥0.68、≥1.76和≥0.64，深圳市區(qū)級(jí)公園-大沙河公園物種豐富度Gleason指數(shù)、多樣性Simpson、Shannon-Weiner指數(shù)、以Simpson指數(shù)為基礎(chǔ)的Pielou均勻度指數(shù)分別為1.99、0.68、1.72和0.61。本文寶安公園物種豐富度采用Margalef指數(shù)，值為11.8726，多樣性Simpson指數(shù)0.5832和Shannon-Weiner指數(shù)1.2675，以Simpson指數(shù)為基礎(chǔ)的Pielou和以Shannon-Weiner指數(shù)為基礎(chǔ)的Pielou分別為0.6314和0.6233?？梢?jiàn)，因物種豐富度指數(shù)計(jì)算方法不同，故無(wú)法比較與深圳市級(jí)、區(qū)級(jí)公園的差距。多樣性指數(shù)低于深圳市級(jí)、區(qū)級(jí)公園；均勻性指數(shù)稍高于大沙河公園，低于深圳市級(jí)公園。

5 結(jié)論

在寶安公園選取的52個(gè)植物群落樣地，喬木層多樣性較高，同一群落的物種豐富度、多樣性指數(shù)和均勻指數(shù)所反映出的基本趨勢(shì)相同。從群落整體值來(lái)看，多樣性指數(shù)偏低于深圳市級(jí)、區(qū)級(jí)綜合性公園；均勻度指數(shù)低于深圳市級(jí)公園，稍高于區(qū)級(jí)綜合性公園。為此，建議一是在營(yíng)造喬木層多樣性景觀的同時(shí), 需要進(jìn)一步加強(qiáng)景觀植被中灌木和草本植物的配置, 提升林下景觀。二是建議在保證植物種類豐富的同時(shí)，要提高植物種類間的數(shù)量配比，使群落結(jié)構(gòu)合理，得到美學(xué)與生態(tài)的雙贏。三是寶安公園在往后升級(jí)改造中，以符合物種種類豐富和分布均勻?yàn)榛A(chǔ)的前提下，注重提高植物數(shù)量配比。