長(zhǎng)沙秀峰山公園植物景觀群落調(diào)查與分析

曾藝?yán)?，劉欣怡，黃 玲，吳鐵明

(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 風(fēng)景園林與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410128)

1 引言

城市公園是保障城市可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分[1,2]。植物作為城市公園的重要組成，使公園豐富多彩，充滿生機(jī)。植物景觀通過發(fā)揮植物的形體、色彩使人們產(chǎn)生美的感受[3]。城市山地公園以自然山林資源為基礎(chǔ)，同時(shí)具備城市公園的基本功能[4]。植物景觀是山地公園的基礎(chǔ)景觀和特色景觀[5]，本文就植物景觀群落對(duì)長(zhǎng)沙秀峰山公園進(jìn)行了研究，探究公園的植物景觀群落具體現(xiàn)狀。

秀峰山公園于2010年向公眾開放，面積600余畝，主要以山地為主。公園在調(diào)節(jié)氣候、維護(hù)生態(tài)平衡、改善城市生態(tài)環(huán)境等方面發(fā)揮著無可替代的作用，成為長(zhǎng)沙城北居民的休閑娛樂場(chǎng)所，園區(qū)內(nèi)精心配置了多種植被，實(shí)現(xiàn)了從城市到天然森林的過渡。

2 調(diào)查范圍與方法

對(duì)秀峰山公園進(jìn)行初步了解后，按照平面圖進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，根據(jù)樣地典型性等原則，選擇可以反映公園內(nèi)植物景觀的典型樣地，以路緣、水緣等為界線，共選擇17個(gè)樣地按順序編號(hào)，通過文字和拍照攝影的方式，記錄植物群落的生態(tài)結(jié)構(gòu)與空間結(jié)構(gòu)(圖1、圖2)。其中植物應(yīng)用頻率為某物種出現(xiàn)的樣方數(shù)/樣方總數(shù)。樣地的物種多樣性研究選擇Shannon-Wiener指數(shù)和Simpson指數(shù)來測(cè)定[6]。

圖1 秀峰山公園樣地分布

圖2 秀峰山公園區(qū)域劃分

Shannon-Wiener指數(shù)公式：

Simpson指數(shù)公式：

3 公園植物景觀調(diào)查與分析

3.1 科屬組成

調(diào)查植物共195種，分屬于84科164屬，植物科屬種組成如表1所示。由圖3可知，公園內(nèi)植物科系差異較明顯，其中薔薇科15種，禾本科12種,豆科10種，經(jīng)統(tǒng)計(jì)調(diào)查，5種以上的有8科，占總科數(shù)的9.52%，含49屬63種，占總屬數(shù)的29.88%和總種數(shù)的32.31%；2-4種的有30科，占總科數(shù)的35.71%，含69屬86種，占總屬數(shù)的42.73%和總種數(shù)的44.10%；其他共46科，占總科數(shù)的54.76%(表1、圖3)。

表1 秀峰山公園科屬種組成

圖3 植物科系調(diào)查統(tǒng)計(jì)

植物種類較豐富的科系有薔薇科(11屬15種)、禾本科(11屬12種)、豆科(8屬10種)、天門冬科(5屬6種)、殼斗科(4屬6種)和無患子科(3屬6種)。

3.2 鄉(xiāng)土植物分析

植物的生長(zhǎng)和分布呈現(xiàn)出明顯的區(qū)域特征。鄉(xiāng)土植物是一種原生的,與本地自然生態(tài)相結(jié)合,與本地自然環(huán)境相適應(yīng),生長(zhǎng)良好的植物[7]。地區(qū)內(nèi)適生的植物鄉(xiāng)土植物最能體現(xiàn)當(dāng)?shù)刈匀痪坝^特色[8]，同時(shí)具備優(yōu)良的園林應(yīng)用價(jià)值。

秀峰山公園中共有木本植物49科97屬123種，其中鄉(xiāng)土樹種占47科83屬100種，公園內(nèi)鄉(xiāng)土樹種的占比較高，引用少量外來樹種起點(diǎn)綴作用。但存在高頻率應(yīng)用的鄉(xiāng)土植物種類不夠豐富，尤其是公園內(nèi)原有山林喬木類植物的應(yīng)用的匱乏，如苦櫧(Castanopsissclerophylla)、無患子(Sapindussaponaria)、槲櫟(Quercusaliena)等，導(dǎo)致了公園內(nèi)植物景觀空間一定程度上的單調(diào)。

3.3 植物應(yīng)用頻度

樹種的應(yīng)用頻率f可以反映特定地區(qū)的園林樹木資源狀況[9]。樣地內(nèi)研究調(diào)查植物共有101種，喬木占51.5%，灌木占23.8%，草本占24.7%。應(yīng)用頻率前十的樹種分別是山茶(Camelliajaponica)、香樟(Cinnamomumcamphora)、羅漢松(Podocarpusmacrophyllus)、桂花(Osmanthusfragrans)、沿階草(Ophiopogonbodinieri)、狗牙根(Cynodondactylon)、楓香(Liquidambarformosana)、紫薇(Lagerstroemiaindica)、日本晚櫻(Prunusserrulata)和南天竹(Nandinadomestica)(表2)。

表2 秀峰山公園樣地植物應(yīng)用頻率

在某一區(qū)域或一種類型的綠化中，可以從使用頻率上反映出其在某一區(qū)域或一種類型中的應(yīng)用與分布，并能了解某一區(qū)域的主要植物種類組成[10]。由于公園內(nèi)明顯形成休閑娛樂區(qū)和生態(tài)山林區(qū)兩塊，不同區(qū)域內(nèi)植物資源的應(yīng)用和分布明顯不同，因此將兩塊區(qū)域內(nèi)樣地植物應(yīng)用頻度分開處理。

依據(jù)調(diào)查分析植物種類出現(xiàn)的樣地?cái)?shù)量，將植物種類頻度分為5個(gè)等級(jí)，分別是：一級(jí)(80≤f)，二級(jí)(60≤f<80)，三級(jí)(40≤f<60)，四級(jí)(20≤f<40)，五級(jí)(f<20)。

據(jù)統(tǒng)計(jì)休閑娛樂區(qū)評(píng)價(jià)為一、二、三級(jí)的喬木類景觀植物樹種有8種，其生態(tài)功能、抗性及觀賞性均較高，多數(shù)為鄉(xiāng)土樹種，少數(shù)是在長(zhǎng)期種植后，通過人工培育，使其適合本地的氣候條件，綜合效能較高，作為休閑娛樂區(qū)內(nèi)的基調(diào)樹種和骨干樹種。該區(qū)植物景觀應(yīng)用較多的有日本晚櫻、山櫻花(Cerasusserrulata)、梅花(Armeniacamume)等，這些植物開花的數(shù)量和形態(tài)變化多樣，點(diǎn)綴楓香、水杉(Metasequoiaglyptostroboides)、復(fù)羽葉欒(Koelreuteriabipinnata)、銀杏(Ginkgobiloba)等秋色葉樹種，打造了該區(qū)域優(yōu)美的植物景觀(表3)。

表3 休閑娛樂區(qū)喬木類植物應(yīng)用頻度統(tǒng)計(jì)

休閑娛樂區(qū)評(píng)價(jià)為三級(jí)的灌木類景觀植物樹種是海桐(Pittosporumtobira)和南天竹，四級(jí)的錦繡杜鵑(Rhododendron×pulchrum)、四季桂(Osmanthusfragrans)、紅葉石楠(Photinia×fraseri)、紅花檵木(Loropetalumchinense'Rubrum')作為綠籬，在區(qū)域內(nèi)應(yīng)用廣泛。灌木樹種從花、果、葉等多個(gè)角度等方面來豐富公園中層植物景觀，如開花的紫薇、紫荊(Cercischinensis)、杜鵑，觀果的枸骨(Ilexcornuta)、南天竹，以及葉片各異的齒葉冬青(Ilexcrenata)、叉子圓柏(Juniperussabina)等，為公園增添趣意(表4)。

表4 休閑娛樂區(qū)灌木類植物應(yīng)用頻度統(tǒng)計(jì)

休閑娛樂區(qū)草本類植物應(yīng)用頻度統(tǒng)計(jì)分析中，宿根花卉及地被植物的運(yùn)用極少，公園植物下層空間多為草坪，少數(shù)空間利用吉祥草(Reineckeacarnea)，點(diǎn)綴三色堇(Violatricolor)、藍(lán)花鼠尾草(Salviafarinacea)、黃金菊(Euryopspectinatus'Viridis')等開花植物(表5)。

表5 休閑娛樂區(qū)草本類植物應(yīng)用頻度統(tǒng)計(jì)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，生態(tài)山林區(qū)應(yīng)用頻度前11種的喬木類景觀植物樹種多為鄉(xiāng)土樹種，杉木(Cunninghamialanceolata)、木荷(Schimasuperba)、香樟等原生樹種保留了山林的自然生態(tài)，喬木植物中，常綠樹種占比大，因此多點(diǎn)綴槲櫟、椴樹(Tiliatuan)、雞爪槭(Acerpalmatum)、銀杏等落葉樹種，使山林的季相性更加突出。灌木和草本植物的應(yīng)用相對(duì)較少，層次與結(jié)構(gòu)單一(表6)。

表6 生態(tài)山林區(qū)植物應(yīng)用頻度統(tǒng)計(jì)

從調(diào)研結(jié)果可知，植物樹種不同，其數(shù)量構(gòu)成的差異，產(chǎn)生的植物景觀空間也大相徑庭。休閑娛樂區(qū)植物群落中常綠樹種和落葉樹種比例平衡，有豐富的色彩常綠落葉比，景色豐富，同時(shí)喬灌草搭配，產(chǎn)生不同的空間層次；生態(tài)山林區(qū)多為山林原始植物群落，落葉樹種較為缺乏，季相變化不夠明顯，同時(shí)地被植物應(yīng)用缺乏，導(dǎo)致了景觀層次單調(diào)。應(yīng)適當(dāng)移植楓香、槲櫟等秋色葉樹種，產(chǎn)生豐富的季相變化，增植蛇含委陵菜(Potentillakleiniana)、過路黃(Lysimachiachristiniae)、通泉草(Mazusjaponicus)等耐陰地被植物，其適應(yīng)性強(qiáng)、開小花，可形成自然且富有野趣的花鏡，與山林內(nèi)的自然風(fēng)格相融合。還配植棣棠(Kerriajaponica)、紫金牛(Ardisiajaponica)、莢蒾(Viburnumdilatatum)等耐陰花灌木，提高空間內(nèi)的觀賞美景感。

4.4 物種多樣性

由圖4可知，17個(gè)公園樣地的Simpson指數(shù)和Shannon指數(shù)整體趨勢(shì)大致相同，但臨界值卻不同。由Simpson指數(shù)可以看出樣地15植物多樣性最高為0.915，樣地16最低為0.647。Shannon指數(shù)表明樣地15內(nèi)最高為2.680，最低為1.356，說明樣地15內(nèi)物種個(gè)體出現(xiàn)的紊亂和不確定性大，相反樣地16內(nèi)物種較單一，部分種群較集中。

圖4 公園樣地植物物種Simpson指數(shù)和Shannon指數(shù)

休閑娛樂區(qū)調(diào)查的樣地植物群落的Shannon-wiener指數(shù)在1.697～2.516之間，平均為2.082；Simpson指數(shù)在0.711～0.890之間，平均為0.813。生態(tài)山林區(qū)調(diào)查的樣地植物群落的Shannon-wiener指數(shù)在1.356～2.680之間，平均為1.894；Simpson指數(shù)在0.647～0.915之間，平均為0.764。

休閑娛樂區(qū)的多樣性指數(shù)較高，指數(shù)差異小，說明該區(qū)域內(nèi)植物物種豐富，植物配置多樣。生態(tài)山林區(qū)內(nèi)6個(gè)樣地的Simpson指數(shù)和Shannon指數(shù)差異大，各樣地之間物種多樣性差異大，通過比較發(fā)現(xiàn)樣地14與樣地15植物配置形式不同，在原植被基礎(chǔ)上配置了其他物種，使其物種多樣性更為豐富。在構(gòu)建生態(tài)山林區(qū)植物景觀空間時(shí)，應(yīng)考慮植物群落的生態(tài)效應(yīng)以及穩(wěn)定性，如何將人工植物群落配置與自然植物群落相協(xié)調(diào)。山林原有植被大多為鄉(xiāng)土樹種，其適應(yīng)性強(qiáng)，作為野生觀賞植物資源開發(fā)利用極具前景，在適宜的條件下進(jìn)行栽培馴化，將更具獨(dú)特的觀賞效果。

3.5 群落空間結(jié)構(gòu)

3.5.1 群落垂直結(jié)構(gòu)

群落結(jié)構(gòu)是植物與植物、植物與環(huán)境之間相互聯(lián)系的一個(gè)可視標(biāo)記[11]。通過表7可以發(fā)現(xiàn)，樣地內(nèi)喬木、灌木和草本皆共同存在，未出現(xiàn)單一的植物群落。結(jié)果表明，秀峰山公園植物景觀在植物配置上比較合理，植物群落的垂直結(jié)構(gòu)以喬灌草為主，包括了喬木+灌木、喬木+草本、灌木+草本、喬木+灌木。復(fù)層型群落結(jié)構(gòu)具有較豐富的景觀層次，較好的穩(wěn)定性和適應(yīng)性，有益于群落的生長(zhǎng)和病蟲害防治[12]。

表7 秀峰山公園樣地群落結(jié)構(gòu)

生態(tài)山林區(qū)(樣地11～樣地17)內(nèi)的層次結(jié)構(gòu)較為明顯，喬木層最為發(fā)育，灌木層和草本層不很發(fā)育。由于群落結(jié)構(gòu)的垂直分層與光照條件密切相關(guān)，每一層的植物適應(yīng)于該層的光照水平，并降低下層的光強(qiáng)度。在山林中光強(qiáng)度向下遞減的現(xiàn)象最為明顯。最上層樹處于全光照之中，因此到達(dá)灌木層草本層的光照強(qiáng)度減少，同時(shí)溫度、空氣濕度也發(fā)生變化，制約了中下層的生長(zhǎng)發(fā)育。上層植物的遮陰同時(shí)也會(huì)制約小樹的發(fā)育，因此適當(dāng)減少常綠喬木，稀疏上層植物，避免形成過于隱蔽的環(huán)境，使中下層的光照、熱等狀況得到改善，植物的生長(zhǎng)發(fā)育便會(huì)加強(qiáng)，中下層植物的繁茂生長(zhǎng)也對(duì)動(dòng)物棲居者有利。

3.5.2 群落常綠落葉比

群落的形態(tài)往往會(huì)隨著季節(jié)的變遷而發(fā)生周期性的改變，且隨著季節(jié)的變化而呈現(xiàn)出不同的面貌[13]。群落的常綠落葉比可根據(jù)常綠與落葉喬木樹種配置的數(shù)量比例而體現(xiàn)[14]。統(tǒng)計(jì)公園內(nèi)17個(gè)樣地中常綠與落葉喬木樹種數(shù)量比例，由圖5可看出：休閑娛樂區(qū)樣地群落中大部分常綠樹種數(shù)量較少，落葉樹種較多，群落常綠落葉比較明顯，季相變化豐富；生態(tài)山林區(qū)樣地群落中常綠樹種占比過高，落葉樹種少，因此導(dǎo)致了山林內(nèi)，尤其是北部山林的季相變化不明顯。山林有著豐富的落葉樹種資源，合理利用已有的落葉樹種，通過營(yíng)造以鄉(xiāng)土植物為主的植物景觀，更有利于當(dāng)?shù)卦郝涞谋Ｗo(hù)。

圖5 秀峰山公園樣地常綠落葉喬木樹種數(shù)量比例

由于城市山地公園不同的地形、不同的功能分區(qū)需要不同的植物景觀效果，導(dǎo)致了不同的常綠和落葉樹比例，從而造成了園林景觀的多樣性和異質(zhì)性[14]。

4 結(jié)論與討論

5.1 結(jié)論

秀峰山公園對(duì)植物本身的觀賞價(jià)值進(jìn)行了配置，使公園在原有景觀群落上達(dá)到了遠(yuǎn)近皆宜的效果，滿足市民的觀賞需求。

(1)秀峰山公園植物調(diào)查共有195種，分屬于84科164屬。其中薔薇科、禾本科和豆科植物在公園中較為豐富。調(diào)查結(jié)果和資料分析得出公園內(nèi)鄉(xiāng)土樹種占比大，僅引用了少量外來樹種，但存在高頻率應(yīng)用的鄉(xiāng)土植物種類不夠豐富，可適量增加山林原有樹種資源，如苦櫧、無患子、槲櫟等，豐富公園內(nèi)植物景觀空間。

(2)公園內(nèi)休閑娛樂區(qū)植物群落中常綠樹種和落葉樹種比例平衡，空間層次多樣，有豐富的色彩季相變化；生態(tài)山林區(qū)落葉樹種較為缺乏，季相不明顯，空間層次單調(diào)，灌木和地被植物種類較少，應(yīng)增加灌木層、草本層，形成自然且富有野趣的植物景觀。

(3)休閑娛樂區(qū)內(nèi)樣地多樣性指數(shù)較高，差異小，植物物種豐富，植物配置多樣。生態(tài)山林區(qū)多樣性指數(shù)差異大，建議在構(gòu)建生態(tài)山林區(qū)植物景觀空間時(shí)，應(yīng)考慮植物群落的生態(tài)效應(yīng)以及穩(wěn)定性，如何將人工植物群落配置與自然植物群落相協(xié)調(diào)。同時(shí)可利用山林原有植被資源，在保護(hù)現(xiàn)有山林的基礎(chǔ)上豐富景觀層次。

(4)秀峰山公園內(nèi)的植物景觀在植物搭配上合理，植物群落垂直結(jié)構(gòu)主要是以喬灌草搭配主導(dǎo)的復(fù)層型群落模式。生態(tài)山林區(qū)內(nèi)的層次結(jié)構(gòu)較為明顯，喬木層占比過度優(yōu)勢(shì)，需要適當(dāng)稀疏上層的常綠植物，改善中下層植物生長(zhǎng)。區(qū)域內(nèi)常綠植物占比過高，應(yīng)增加落葉植物，加強(qiáng)山林內(nèi)的季相變化。休閑娛樂區(qū)有更為豐富的景觀層次，落葉植物配置合理，有豐富的季相變化。

4.2 討論

隨著城市的快速發(fā)展、人們生活質(zhì)量的提高和戶外活動(dòng)意識(shí)的增強(qiáng)，促進(jìn)了對(duì)公園使用需求的增長(zhǎng)，植物作為城市公園景觀空間的構(gòu)成基本要素，在穩(wěn)定城市生態(tài)系統(tǒng)的同時(shí)，主導(dǎo)著城市公園對(duì)于居民閑暇之余休閑活動(dòng)的影響。因此如何營(yíng)造城市公園，使其滿足城市居民日常活動(dòng)，對(duì)于改善居民生活品質(zhì)、促進(jìn)城市穩(wěn)定且可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。

從此次調(diào)查結(jié)果可知，秀峰山公園的植物景觀配置有需要改善的地方，其景觀植物的應(yīng)用、配置和后期養(yǎng)護(hù)管理等都需進(jìn)一步的提升。公園應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮現(xiàn)有的山林資源優(yōu)勢(shì)，力求城市人文與自然環(huán)境的和諧共生，為人們創(chuàng)造出可居、可賞、可游的生態(tài)環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)“人與自然”的全面和諧。