蘭州市南河道園林觀賞植物群落結(jié)構(gòu)與多樣性調(diào)查

李沛孺 孫海強(qiáng)

摘要：調(diào)查分析了蘭州市南河道園林觀賞植物群落結(jié)構(gòu)、優(yōu)勢(shì)種組成、物種多樣性特征，以探究適合在蘭州市南河道特定立地條件下生長(zhǎng)的植物，為南河道景觀提升改造提供理論依據(jù)。研究結(jié)果顯示，南河道園林觀賞植物共有20科34屬48種，其中以薔薇科觀賞植物占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，為9屬16種。綠地植物配置以喬灌結(jié)合為主，其喬木層豐富度指數(shù)、Simpson指數(shù)、Pielow均勻度指數(shù)和生態(tài)優(yōu)勢(shì)度分別為0.395 2、0.930 4、0.865 0、0.530 4，灌木層分別為0.309 2、0.909 0、0.817 0、0.297 0，喬木層的多樣性、復(fù)雜程度與均勻度都要大于灌木層。南河道綠地喬木層豐富度指數(shù)、Simpson指數(shù)、Pielow均勻度指數(shù)和生態(tài)優(yōu)勢(shì)度均以范家灣橋到入河口段綠地最高;灌木層豐富度指數(shù)以南面灘橋到范家灣橋段綠地最高，Simpson指數(shù)和Pielow均勻度指數(shù)均以范家灣橋到入河口段綠地最高，生態(tài)優(yōu)勢(shì)度以金花橋到南面灘橋段綠地最高。藍(lán)天橋到張?zhí)K灘橋綠地中植物多樣性指數(shù)均最低。

關(guān)鍵詞：園林觀賞植物;植物物種;群落結(jié)構(gòu);植物多樣性;南河道;蘭州市

中圖分類號(hào)：S713.2? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1001-1463（2022）03-0030-06

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2022.03.007

Study on the Diversity of Ornamental Plants in Nanhedao Gardens in

Lanzhou City

LI Peiru， SUN Haiqiang

（Lanzhou South River Management Office， Lanzhou Gansu 730030， China）

Abstract：Through the investigation of the community structure， dominant species composition and species diversity characteristics of ornamental plants in Nanhedaogardens in Lanzhou， this paper explores the plants suitability for growing in the specific site of Nanhedao gardens in Lanzhou city，and provides a theoretical basis for the landscape upgrading and reconstruction of Nanhedao. The results demonstrated that there were 48 species of ornamental plants belonging to 34 genera and 20 families in Nanhedao gardens， among which rosaceae ornamental plants were the most dominant with 16 species belonging to 9 genera. The richness index， Simpson index， Pielow evenness index and ecological dominance index of arborous layer were 0.395 2， 0.930 4， 0.865 0 and 0.530 4， respectively， and shrub layer were 0.309 2， 0.909 0， 0.817 0 and 0.297 0， respectively. The diversity，complexity and uniformity of arbor layer were greater than those of shrub layer. The highest arborous layer richness index， Simpson index， Pielow evenness index and ecological dominance index were found in the area from Fanjiawan bridge to the estuary of Yellow River. The shrub richness index was the highest in the green belt from Nanmiantan bridge to Fanjiawan bridge， Simpson index and Pielow evenness index were the highest in the green belt from Fanjiawan bridge to the estuary， and ecological dominance was the highest in the green belt from Jinhua bridge to Nanmiantan bridge. The lowest plant diversity index was found in the green belt from Lantian bridge to Zhangsutan bridge.

Key words：Garden ornamental plants;Plant species;Community structure;Plant diversity;Nanhedao;Lanzhou city

隨著城市化進(jìn)程的加速、人口的增多和環(huán)境的惡化，人們已越來越認(rèn)識(shí)到加強(qiáng)綠化生態(tài)建設(shè)對(duì)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要性[1 ] 。城市綠地生態(tài)效益的發(fā)揮，主要借助園林植物來實(shí)現(xiàn)，城市園林景觀的多樣性與園林植物物種的多樣性密不可分，園林植物物種多樣性的豐富程度是衡量城市園林綠化水平高低的指標(biāo)[2? ]。南河道是黃河在蘭州城區(qū)的一條重要支流，南河道園林綠化在提升雁灘區(qū)域整體環(huán)境面貌、綠化效果、景觀水平、空氣質(zhì)量等方面發(fā)揮了十分重要的作用。多年來，在持續(xù)進(jìn)行園林綠化建設(shè)的同時(shí)，市、區(qū)兩級(jí)園林綠化部門對(duì)該區(qū)域園林綠化工作進(jìn)行了一定的研究和總結(jié)，但大多都偏向于生態(tài)建設(shè)和綠化管護(hù)等方面，而對(duì)該區(qū)域園林觀賞植物多樣性等方面的研究相對(duì)欠缺。本研究旨在通過對(duì)南河道園林植物多樣性進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，統(tǒng)計(jì)河道兩岸現(xiàn)有觀賞植物群落的種類及類型，分析南河道植物的多樣性，以期為構(gòu)建南河道周邊綠化生態(tài)建設(shè)，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)園林城市提供參考。

1? ?研究區(qū)概況

蘭州市是中國(guó)西北區(qū)域中心城市，南河道區(qū)域全長(zhǎng)8.24 km，南河道綠地北岸全長(zhǎng)7 860 m，南岸全長(zhǎng)6 100 m，兩岸斜坡綠地面積約179 240 m2，具有帶狀盆地城市的特征。中溫帶大陸性氣候，冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑，四季分明，年平均降水量250～350 mm，集中分布在6 — 9月。年平均氣溫9.3 ℃，全年日照時(shí)數(shù)平均2 446 h，無霜期180 d以上。

2? ?研究方法

2.1? ?樣地設(shè)置及植被調(diào)查

采用典型樣地調(diào)查的方法，對(duì)南河道N1綠地（為藍(lán)天橋到張?zhí)K灘橋段）、N2綠地（為張?zhí)K灘橋到金花橋段）、N3綠地（為金花橋到南面灘橋段）、N4綠地（為南面灘橋到范家灣橋段）、N5綠地（為范家灣橋到入河口段）等地段分別進(jìn)行調(diào)查。對(duì)于喬灌層，均設(shè)置10 m×10 m樣方，分別記錄樣方內(nèi)植物的名稱、數(shù)量，實(shí)測(cè)其高度、冠幅、胸徑、地徑等指標(biāo)，每個(gè)樣地3個(gè)重復(fù)。同時(shí)記錄樣方的海拔、坡度、坡向、經(jīng)緯度、調(diào)查時(shí)間與地點(diǎn)、群落類型、土壤類型及整體植物的生長(zhǎng)狀況等[3 ]。根據(jù)《中國(guó)高等植物圖鑒》《中國(guó)高等植物圖鑒補(bǔ)編》《中國(guó)西北內(nèi)陸鹽地植物圖譜》《黃土高原植物志》《中國(guó)沙漠植物志》等植物分類工具書，對(duì)標(biāo)本和照片進(jìn)行物種鑒定[2 - 3 ]。

2.2? ?植物群落多樣性研究方法

2.2.1? ?重要值計(jì)算? ?根據(jù)群落調(diào)查中觀測(cè)記錄的數(shù)據(jù)計(jì)算群落中物種的頻度、多度、顯著度、蓋度，并進(jìn)一步計(jì)算重要值[4 - 5 ]。物種的重要值表示其在植物群落中的優(yōu)勢(shì)度。

喬木的重要值=（相對(duì)多度+相對(duì)顯著度+相對(duì)頻度）/3

灌木的重要值=（相對(duì)多度+相對(duì)蓋度+相對(duì)頻度）/3

2.2.2? ? 多樣性指數(shù)計(jì)算? ? 物種多樣性植物采用目前運(yùn)用最為廣泛的豐富度指數(shù)（Ma），Simpson指數(shù)（D）、 Pielow均勻度指數(shù)（E）和生態(tài)優(yōu)勢(shì)度（C）來衡量，計(jì)算公式分別為：

式中，S為物種數(shù)目;N為群落中全部物種的個(gè)體數(shù);ni為第i個(gè)種的個(gè)體數(shù)[6 - 8 ]。

3? ?結(jié)果與分析

3.1? ?南河道園林觀賞植物的物種概況

從表1可以看出，南河道綠地的園林觀賞植物共有20科34屬48種，以薔薇科屬種數(shù)均最多，分別為9屬、16種;松科屬種數(shù)次之，分別為3屬、6種;木樨科屬種數(shù)居第3位，分別為3屬、3種;蝶形花科屬種數(shù)居第4位，分別為2屬、3種;其余科屬數(shù)為1～2屬，種數(shù)為1～2種。薔薇科、松科、木樨科、蝶形花科占南河道園林觀賞植物總科數(shù)的20.0%、總屬數(shù)的50.0%、總種數(shù)的58.3%。

從表2可以看出，根據(jù)園林觀賞植物各科含種數(shù)的多少，可將南河道園林觀賞植物科分成4個(gè)級(jí)別，分別為特小類（1種）、小類（2～5種）、中等類（6～9種）、大類（>10種）。其中大類的科僅有薔薇科1個(gè)科，總科數(shù)占比為5.0%、總屬數(shù)占比為26.5%、總種數(shù)占比33.3%;中等類的科僅有松科1個(gè)科，總科數(shù)占比為5.0%、總屬數(shù)占比為8.8%、總種數(shù)占比為12.5%;小類的科有蝶形花科、木樨科、柏科、楊柳科、衛(wèi)矛科、榆科共6個(gè)科，總科數(shù)占比為30.0%、總屬數(shù)占比為29.4%、總種數(shù)占比為29.2%;特小類的科共有12個(gè)，總科數(shù)占比為60.0%、總屬數(shù)占比為35.3%、總種數(shù)占比為25.0%。

上述分析表明，蘭州市南河道園林觀賞植物種類按植物的種數(shù)（種數(shù) > 1種）由多到少依次排列為薔薇科、松科、木樨科、蝶形花科、柏科、楊柳科、衛(wèi)矛科、榆科，且其主要集中在大類和中等類中。同時(shí)可以看出這些觀賞植物的區(qū)系優(yōu)勢(shì)現(xiàn)象比較明顯，其中表現(xiàn)較突出的科為薔薇科、松科、木樨科、蝶形花科，其總科數(shù)占比為20.0%、總屬數(shù)占比為50.0%、總種數(shù)占比58.3%，特別是薔薇科在南河道園林觀賞植物中占有絕對(duì)區(qū)位優(yōu)勢(shì)。

3.2? ?南河道園林觀賞植物的物種組成類型

從表3可以看出，蘭州市南河道綠地中共有喬木30種，其中常綠喬木8種，落葉喬木園林植物22種;灌木16種，其中常綠灌木2種，落葉灌木14種;藤本植物2種。可見蘭州市南河道綠地園林觀賞植物的比例嚴(yán)重失調(diào)，木本常綠園林植物比例相對(duì)較低，品種單一。常綠園林植物主要以適應(yīng)性較強(qiáng)的刺柏、圓柏、油松、小葉黃楊、膠東衛(wèi)矛為主，且多數(shù)綠地以行道樹和片植的簡(jiǎn)單配置方式應(yīng)用于園林綠地中;落葉園林觀賞植物主要以國(guó)槐、香花槐、北美海棠、旱柳、垂柳、白榆、欒樹、紫葉李、金葉榆、紫葉矮櫻、紫葉小檗、香水月季、金葉女貞為主，其余品種應(yīng)用較少，不能很好體現(xiàn)植物多樣性。藤本攀爬植物只有五葉地錦和藤本月季2種，且地被植園林植物品種在南河道未得到良好應(yīng)用。

3.3? ?南河道園林觀賞植物多樣性分析

3.3.1? ? 木本植物群落物種重要值分析? ? 從表4可以看出，蘭州南河道綠地的喬木和灌木中排序前5位的植物重要值均超過0.180 0，說明城市綠地中喬木與灌木的應(yīng)用主要集中在少數(shù)的幾種植物，其他植物的應(yīng)用相對(duì)較少。其中喬木應(yīng)用最廣泛是國(guó)槐、刺柏與垂柳，這三者重要值合計(jì)為0.804 477。國(guó)槐作為蘭州市市樹得到了廣泛的應(yīng)用，刺柏作為常青樹主要應(yīng)用于行道樹與國(guó)槐間隔配置，在南河路自成一景;垂柳由于綠期長(zhǎng)，姿態(tài)優(yōu)美，在南河道兩側(cè)綠地葉應(yīng)用廣泛。灌木中應(yīng)用最廣泛的為紫丁香與檸條錦雞兒，二者重要值合計(jì)為0.524 848。

3.3.2? ? 不同地段綠地植物群落植物構(gòu)成分析? ? 從表5可以看出，不同地段木本植物的構(gòu)成也存在一些差異。喬木層中，N5綠地中觀葉喬木與針葉喬木比較多，分別為國(guó)槐、刺柏、香花槐、刺槐、紫葉李、垂柳、檉柳、華山松、紫葉李、臭椿、北美海棠，這是由于該段綠地面積較大，管理水平較高等因素決定的。N2綠地與N3綠地次之，優(yōu)勢(shì)樹種均有7種，N2綠地為國(guó)槐、垂柳、紫葉李、 梨樹、刺柏、木槿、檉柳;N3綠地為國(guó)槐、刺柏、 刺槐、北美海棠、紫葉李、垂柳、絲棉木;N4綠地有5種，分別為國(guó)槐、刺柏、北美海棠、刺槐、檉柳。N1綠地則是以落葉喬木和常綠喬木為主配置的行道樹，配以少量的錦雞兒，因此優(yōu)勢(shì)樹種最少，僅為3種，分別為國(guó)槐、刺柏、檉柳。灌木層中，N3綠地優(yōu)勢(shì)樹種最多，為5種，分別為四季玫瑰、紫丁香、金葉榆、檸條錦雞兒、膠東衛(wèi)矛;N5綠地次之，為4種，分別為金葉榆、榆葉梅、紫丁香、連翹;N2綠地與N4綠地均為3種，N2綠地為膠東衛(wèi)矛、金葉女貞、香水月季;N4綠地為檸條錦雞兒、水栒子、丁香;N1綠地僅有1種，為檸條錦雞兒。

3.3.3? ? 不同類型綠地木本植物群落多樣性指數(shù)分析? ? 物種多樣性是衡量群落結(jié)構(gòu)與功能復(fù)雜性的一個(gè)重要指標(biāo)。從表6可以看出，研究區(qū)木本植物群落總體的多樣性指數(shù)中豐富度指數(shù)、Simpson指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)和生態(tài)優(yōu)勢(shì)度均為喬木層大于灌木層，說明喬木層豐富度和均勻度更大，復(fù)雜程度更高，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性高。

不同綠地類型中，喬木層與灌木層的豐富度指數(shù)不同。喬木物種數(shù)最多的是N5綠地（18種），其余分別為N2綠地（14種）、N3綠地（13種）、N4綠地（12種）與N1綠地（5種）;灌木物種數(shù)由多到少分別為N3綠地（7種）、N2綠地（7種）、N5綠地（5種）、N4綠地（5種）與N1綠地（1種）。其中N1綠地中應(yīng)用的木本植物數(shù)量最少，這與道路綠地面積有限、且主要配置形式為行道樹有關(guān)。

不同綠地類型喬木層多樣性指數(shù)中的豐富度指數(shù)為0.124 0～0.741 0，Simpson指數(shù)為0.890 0～0.956? 0，Pielou均勻度指數(shù)為0.822 0～0.905 0，生態(tài)優(yōu)勢(shì)度為0.443 0～0.612 0，綜合對(duì)比喬木層與灌木層的多樣性指數(shù)，不同綠地地段中的多樣性指數(shù)均為喬木豐富度指數(shù)、Simpson指數(shù)大于灌木，表明這些綠地類型中喬木群落的復(fù)雜程度更高，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性更大。Pielou均勻度指數(shù)也顯示喬木大于灌木，喬木群落的物種分布得更加均勻，所以喬木群落豐富度和均勻度更高。生態(tài)優(yōu)勢(shì)度同樣也表現(xiàn)為喬木大于灌木。分析以上結(jié)果可知，除N1綠地外其余綠地喬木層植物群落的豐富度和均勻度更大，復(fù)雜程度更高，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性高。

4? ?結(jié)論與討論

蘭州市南河道園林觀賞植物共有20科34屬48種，其中以薔薇科（9屬16種）、松科（3屬6種）、木樨科（3屬3種）、蝶形花科（2屬3種）區(qū)位優(yōu)勢(shì)比較明顯，這4科觀賞植物的總科數(shù)占比為20.0%、總屬數(shù)占比為50.0%、總種數(shù)占比為58.3%，特別是薔薇科在南河道園林觀賞植物中占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

觀賞植物中喬木所占的比例高，應(yīng)用喬灌木植物種類最多的綠地為范家灣橋到入河口段綠地與南面灘橋到范家灣橋綠地;總體景觀以落葉闊葉林為主，以喬木為主的園林造景較多，灌木則較多地片植或叢植，主要品種為檸條錦雞兒。常綠植物與落葉植物的比值為0.25，常綠植物主要以松科、柏科與衛(wèi)矛科為主，尤其針葉植物較多，例如刺柏的大量應(yīng)用，與我國(guó)很多北方城市類似。但總體常綠植物的配置較少，這與蘭州地處西北干旱與半干旱的環(huán)境有關(guān)，冬季寒冷、早春干旱少雨、氣溫回升快且不穩(wěn)定，可供選擇的常綠植物較少，一些北方常用的常綠植物如石楠類，在蘭州無防護(hù)措施的情況下不能安全過冬，養(yǎng)護(hù)成本高。因此進(jìn)一步挖掘本地鄉(xiāng)土常綠植物很有必要。

南河道綠地喬木層的豐富度指數(shù)、Simpson指數(shù)、Pielow均勻度指數(shù)和生態(tài)優(yōu)勢(shì)度分別為0.395 2、0.930 4、0.865 0、0.530 4，灌木層分別為0.309 2、0.909 0、0.817 0、0.297 0。喬木層的多樣性、復(fù)雜程度與均勻度都要大于灌木層。不同地段的綠地由于其功能性、養(yǎng)護(hù)水平的不同，植物的多樣性也不同，如觀賞果樹北美海棠與貼梗海棠在南面灘橋到范家灣橋段綠地的應(yīng)用比較多，其他地段綠地中則比較少見。南河道綠地喬木層豐富度指數(shù)、Simpson指數(shù)、Pielow均勻度指數(shù)和生態(tài)優(yōu)勢(shì)度均以范家灣橋到入河口段綠地最高;灌木層豐富度指數(shù)以南面灘橋到范家灣橋段綠地最高，Simpson指數(shù)和Pielow均勻度指數(shù)均以范家灣橋到入河口段綠地最高，生態(tài)優(yōu)勢(shì)度以金花橋到南面灘橋段綠地最高。藍(lán)天橋到張?zhí)K灘橋段綠地中植物多樣性最低，這是由于藍(lán)天橋到張?zhí)K灘橋段綠地整體面積要小于其他類型綠地;其次要求有統(tǒng)一的物種，整齊的景觀。

如何促進(jìn)蘭州市南河道生態(tài)環(huán)境的改善，提升園林綠化養(yǎng)護(hù)管理水平是當(dāng)務(wù)之急。在以后的提升改造過程中應(yīng)選擇適宜南河道兩岸栽植的花灌木和節(jié)水型地被植物為主，從而提高其植物多樣性，解決其品種單一、配置單調(diào)的窘境。

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收稿日期：2022 - 01 - 04

基金項(xiàng)目：蘭州市科技局科技計(jì)劃項(xiàng)目“蘭州市南河道園林觀賞植物及景觀配置模式調(diào)查研究”（2021SHFZ0021）。

作者簡(jiǎn)介：李沛孺（1981 — ），女，甘肅蘭州人，助理工程師，研究方向?yàn)閳@林綠化養(yǎng)護(hù)管理。Email：22409930@qq.com。

通信作者：孫海強(qiáng)（1975 — ），男，甘肅臨洮人，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)閳@林綠化養(yǎng)護(hù)管理。Email：540192157@qq.com。