不同時(shí)期長(zhǎng)春市公園園林樹(shù)木物種組成與多樣性研究

劉 碩 楊義波

（1.長(zhǎng)春大學(xué)，吉林 長(zhǎng)春 130022；2．長(zhǎng)春市綠化管理中心，吉林 長(zhǎng)春 130022）

1 調(diào)查目的

由于城市擴(kuò)張、景觀破碎化等人為原因所導(dǎo)致的城市生物多樣性流失已被許多生態(tài)學(xué)家深刻認(rèn) 識(shí)。合理的樹(shù)木群落結(jié)構(gòu)是公園綠地乃至城市綠地穩(wěn)定、高效、經(jīng)濟(jì)和健康發(fā)展的基礎(chǔ)。因此，研究城市公園植物群落的植物區(qū)系成分、群落種類(lèi)組成和群落特征、群落多樣性及生態(tài)功能等，對(duì)保障公園及城市可持續(xù)發(fā)展、今后植物景觀建設(shè)具有重要意義。但目前此方面研究水平明顯滯后，僅上海市、北京市等少數(shù)城市展開(kāi)了較為深入的研究，這與我國(guó)各大城市公園的蓬勃發(fā)展不相適應(yīng)。因此，筆者選擇長(zhǎng)春市內(nèi)各時(shí)期建設(shè)的公園作為研究對(duì)象，調(diào)查長(zhǎng)春市公園綠化樹(shù)木種類(lèi)、配植模式，研究不同年代的公園樹(shù)木群落結(jié)構(gòu)和園林景觀特點(diǎn)，了解園林樹(shù)木群落變化規(guī)律，為長(zhǎng)春市公園園林樹(shù)種選擇和配植提供依據(jù)。

2 調(diào)查地點(diǎn)概況

長(zhǎng)春市地處東經(jīng)124°18′～127°05′、北緯43°05′～45°15′，位于我國(guó)東北平原腹地松遼平原，是東北地區(qū)的自然地理中心。長(zhǎng)春市是東部山地濕潤(rùn)山區(qū)與西部半干旱平原地區(qū)的過(guò)渡帶，屬溫帶大陸性半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候。雖然長(zhǎng)春市東部和南部離海洋不遠(yuǎn)，但由于長(zhǎng)白山的阻擋，夏季風(fēng)的作用被減弱；西部和北部為平坦的松遼平原，西伯利亞極地大陸氣團(tuán)暢通無(wú)阻。因此，長(zhǎng)春市總體氣候特征為春季干燥多風(fēng)，夏季涼爽多雨，秋季溫差大，冬季嚴(yán)寒時(shí)間長(zhǎng)。當(dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁?.6 ℃，夏季最高氣溫可達(dá)38.5 ℃，冬季最低氣溫-36.6 ℃。長(zhǎng)春市土壤可分為12 個(gè)土壤類(lèi)型、38 個(gè)亞類(lèi)、64 個(gè)土壤屬、190 個(gè)土壤種，其形成和分布具有明顯的過(guò)渡特征。長(zhǎng)春市有林地26.5 萬(wàn)hm，森林的組成以東亞闊葉林成分為主，華北系成分、長(zhǎng)白區(qū)系成分也有滲入。

3 調(diào)查設(shè)計(jì)

3.1 樣地設(shè)置

調(diào)查樣地按照建設(shè)年代分為4 類(lèi)（見(jiàn)表1）：1949 年以前建設(shè)的公園（勝利公園、兒童公園、長(zhǎng)春水文化生態(tài)園、林園、南湖公園、百木園和長(zhǎng)春動(dòng)植物公園）、20 世紀(jì)50—70 年代建設(shè)的公園（共青團(tuán)公園、岱山公園、錦繡公園）、20 世紀(jì)80 年代至2000 年建設(shè)的公園（杏花村、牡丹園、長(zhǎng)春公園）、2000年以后建設(shè)的公園（長(zhǎng)春三佳湖公園、北海公園、長(zhǎng)春友誼公園、百花園、蘭橈湖公園和梨花園）。

表1 調(diào)查公園概況

3.2 調(diào)查方法

首先查閱資料了解長(zhǎng)春市各公園建設(shè)年代，然后選擇代表性公園進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)探查，了解各公園綠地分布、樹(shù)種組成及樹(shù)木群落結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，根據(jù)探查結(jié)果進(jìn)行樣地布設(shè)。樣地布設(shè)采用系統(tǒng)布設(shè)方法，即根據(jù)樹(shù)種變化和樹(shù)木群落結(jié)構(gòu)變化，選擇典型地塊布置樣地。樣地規(guī)格為20 m×20 m，采用正方形樣地。樹(shù)種識(shí)別查詢《中國(guó)樹(shù)木志》和《吉林省常用園林樹(shù) 種》。此次調(diào)查在19 個(gè)公園內(nèi)共布設(shè)924 塊樣地。

3.3 計(jì)算方法

用優(yōu)勢(shì)度分析法確定植物群落的優(yōu)勢(shì)種，采用Margalet 豐 富 度 指 數(shù)、Shannon-Wiener 指 數(shù) 和Pielou 均勻度指數(shù)綜合評(píng)價(jià)植物群落物種的多樣性和均勻程度。當(dāng)個(gè)體數(shù)量固定，樹(shù)種數(shù)量越多，樹(shù)種豐富度越大，Margalet 豐富度指數(shù)越大，物種越豐富。Shannon-Wiener 指數(shù)主要用以反映樹(shù)種類(lèi)型的豐富程度，是樹(shù)種豐富度和各樹(shù)種均勻程度的綜合反映。Pielou 均勻度指數(shù)表示植物群落中不同物種分布程度，同時(shí)是實(shí)際多樣性與最大多樣化之比。計(jì)算公式如下：①M(fèi)argalet 豐富度指數(shù)D=（S-1）/lnN；②Shannon-Wiener 多 樣 性 指 數(shù)H=- ∑（PlnP）；③Pielou 均勻度指數(shù)J=H/lnS；④頻度（Frequency）：F=（S/N）×100%；⑤重要值=［（相對(duì)頻度+相對(duì)優(yōu)勢(shì)度）/2］×100%；⑥相對(duì)頻度=（某個(gè)種的個(gè)體數(shù)/所有種的總個(gè)數(shù)）×100%；⑦相對(duì)優(yōu)勢(shì)度=（樣方中該種個(gè)體胸面積和/樣方中全部個(gè)體胸面積總和）×100%。式中，P=N/N，N為某一樹(shù)種株數(shù)，N 為所有樹(shù)種株數(shù)；S 為物種豐富度，即樹(shù)種數(shù)；S為物種i 出現(xiàn)的樣方數(shù)。

4 結(jié)果與分析

此次共調(diào)查長(zhǎng)春市內(nèi)19 個(gè)公園，調(diào)查發(fā)現(xiàn)共有喬木25 科49 屬115 種。其中，薔薇科物種數(shù)最多，共有8 屬22 種，占物種總數(shù)的19.13%；其次是楊柳科、松科、榆科、槭樹(shù)科，分別有2 屬15 種、4 屬15 種、3 屬10 種、1 屬9 種，其中單種科共有13 個(gè)。喬木中有針葉樹(shù)21 種，隸屬3 科8 屬，占總物種的18.26%，其中主要為紅皮云杉、樟子松、黑皮油松等；落葉闊葉樹(shù)共有94 種，隸屬22 科41 屬，占總物種數(shù)的81.74%，其中主要為垂柳、銀中楊、稠李等。

4.1 1949 年以前長(zhǎng)春市建設(shè)的公園園林樹(shù)木總體特征

1949 年以前長(zhǎng)春市建設(shè)的公園園林樹(shù)木共有24 科45 屬85 種。其中，薔薇科植物種類(lèi)最多，共有8 屬17 種，占1949 年以前建設(shè)公園植物種類(lèi)的20.00%；其次是松科，共有4 屬13 種，占植物種類(lèi)的15.29%。單種科共有12 個(gè)，占總科數(shù)的50.00%，其中主要有紫椴科、胡頹子科等。在1949 年以前長(zhǎng)春市建設(shè)的公園園林樹(shù)木中，松科的黑皮油松是應(yīng)用最多的樹(shù)種，松科占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，重要值高達(dá)33.04%；楊柳科為次優(yōu)勢(shì)科，重要值為19.70%，優(yōu)勢(shì)度差距較大；后面依次為槭樹(shù)科、薔薇科和榆科，重要值為8.67%、8.57%和6.53%。優(yōu)勢(shì)屬為松屬和柳屬，重要值為19.30%和15.40%；次優(yōu)勢(shì)屬為云杉屬、榆屬、黃檗屬、落葉松屬、楊屬和槭樹(shù)屬，重要值分別為6.28%、6.38%、6.59%、4.84%、4.30%和8.82%。絕對(duì)優(yōu)勢(shì)種為黑皮油松，重要值為15.12%；次優(yōu)勢(shì)種為旱柳、垂柳、黃檗、紅皮云杉、家榆、茶條槭和長(zhǎng)白落葉松，重要值分別為8.52%、6.73%、6.59%、6.05%、5.60%、5.14%和4.43%。其中，特有樹(shù)種共有10 種，分別是東北楊、衛(wèi)矛、圓柏、銀白楊、龍爪柳、楓楊、檜柏、刺榆、懷槐和省沽油。

4.2 20 世紀(jì)50—70 年代長(zhǎng)春市建設(shè)的公園園林樹(shù)木總體特征

20 世紀(jì)50—70 年代長(zhǎng)春市建設(shè)的公園園林樹(shù)木科、屬、種數(shù)量相比之前有了一定的變化。分析結(jié)果表明，這一時(shí)期所建公園的樹(shù)木種類(lèi)共有21 科38 屬77 種，樹(shù)木的種、屬數(shù)量相較于之前都有所減少。因?yàn)檫@一時(shí)期我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較慢，綠地建設(shè)進(jìn)程也同樣滯后，甚至遭到了破壞。其中，薔薇科是種類(lèi)最多的，共有8 屬19 種，占樹(shù)種總數(shù)的24.68%。種類(lèi)第二多的是松科，共有4 屬10 種，占樹(shù)種總數(shù)的12.99%。其中，單種科共有9 個(gè)，占總科數(shù)的42.86%。優(yōu)勢(shì)科為楊柳科和松科，重要值為33.59%和31.14%；次優(yōu)勢(shì)科為薔薇科，重要值為13.12%。優(yōu)勢(shì)屬為楊屬和松屬，重要值為18.83%和27.96%；次優(yōu)勢(shì)屬為落葉松屬、柳屬、榆屬，重要值是6.22%、5.63%、5.74%。優(yōu)勢(shì)種是小青楊，重要值為14.21%；次優(yōu)勢(shì)種為黑皮油松、樟 子松、新疆楊、銀中楊和長(zhǎng)白落葉松，重要值分別為6.44%、8.10%、7.45%、6.30% 和6.11%。其中，特有樹(shù)種共有3 種，分別是山楊、紫丁香、饅頭柳。

4.3 20 世紀(jì)80 年代至2000 年長(zhǎng)春市建設(shè)的公園園林樹(shù)木總體特征

20 世紀(jì)80 年代至2000 年長(zhǎng)春市建設(shè)的公園園林樹(shù)木共有72 種，分屬24 科44 屬。其中，種類(lèi)占據(jù)第一位的是薔薇科，共8 屬18 種，占所有種類(lèi)的25.00%；種類(lèi)排名第二的是松科，共4 屬10 種，占所有種類(lèi)的13.89%。其中，單種科共有13 種，占總科數(shù)的54.17%。楊柳科和松科為優(yōu)勢(shì)科，重要值分別為31.45%和26.21%；薔薇科為次優(yōu)勢(shì)科，重要值為18.93%。優(yōu)勢(shì)屬為楊屬和松屬，重要值是19.40%和17.00%；次優(yōu)勢(shì)屬為柳屬，重要值是12.05%。銀中楊為絕對(duì)優(yōu)勢(shì)種，重要值為17.18%；次優(yōu)勢(shì)種為垂柳、黑皮油松、樟子松、山杏和京桃，重要值分別為8.49%、7.64%、6.76%、5.25%和4.17%。其中，特有樹(shù)種共有6 種，分別是大果山楂、銀柳胡頹子、垂楊、黑榆、黃榆和水冬瓜赤楊。

4.4 2000 年以后長(zhǎng)春市建設(shè)的公園園林樹(shù)木總體特征

2000 年以后長(zhǎng)春市建設(shè)的公園園林樹(shù)木共有68 種，分屬20 科36 屬。其中，種類(lèi)占據(jù)第一位的是薔薇科，共7 屬18 種，占所有樹(shù)種種類(lèi)的26.47%；種類(lèi)排名第二的是松科，共4 屬12 種，占所有種類(lèi)的17.65%。其中，單種科共10 種，占總科數(shù)的50.00%。由于薔薇科和松科物種數(shù)目最多，因此，薔薇科和松科為優(yōu)勢(shì)科，重要值高達(dá)30.57%和18.71%；次優(yōu)勢(shì)科為槭樹(shù)科和楊柳科，為7.51%和12.89%。優(yōu)勢(shì)屬為柳屬、松屬、梨屬和槭樹(shù)屬，重要值分別是8.65%、8.63%、8.43%和7.51%。山梨為絕對(duì)優(yōu)勢(shì)種，重要值為8.43%；次優(yōu)勢(shì)種分別是山杏、長(zhǎng)白落葉松、黑皮油松、柳樹(shù)、復(fù)葉槭、色木槭、金葉榆、蒙古櫟和青桿，重要值分別是5.94%、4.38%、4.20%、4.13%、3.87%、3.85%、3.14%、3.05% 和2.88%。其中，特有樹(shù)種共有8種，分別是小乘黑楊樹(shù)、百花花楸、赤楊、垂枝白樺、俄羅斯紅葉李、美人松、沙棘和北美海棠。

4.5 不同時(shí)期公園園林樹(shù)種多樣性分析

從表2、圖1 可知，4 個(gè)時(shí)期長(zhǎng)春市公園園林樹(shù)種的Margalet 豐富度指數(shù)排序?yàn)?0 世紀(jì)80 年代至2000 年（8.205）＞20 世紀(jì)50—70 年代（7.131）＞1949年以前（6.237）＞2000 年以后（5.238）。從Margalet 豐富度指數(shù)計(jì)算公式可以知道，物種豐富度指數(shù)和群落物種數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系，即物種數(shù)的多少會(huì)直接影響物種豐富度指數(shù)的大小。因此，這種變化規(guī)律主要是因?yàn)?0 世紀(jì)80 年代至2000 年隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，各地都開(kāi)始重視公園建設(shè)，長(zhǎng)春市作為全國(guó)園林綠化先進(jìn)城市也加大了公園建設(shè)力度。為了提高公園綠化水平，快速形成園林景觀效果，長(zhǎng)春市在此期開(kāi)始大量移植野生樹(shù)木和引進(jìn)外地樹(shù)種，導(dǎo)致公園園林樹(shù)種豐富度指數(shù)較高。Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)與Margalet 豐富度指數(shù)變化趨勢(shì)相同。20 世紀(jì)80 年代至2000 年建設(shè)的公園園林樹(shù)種多樣性指數(shù)較高（達(dá)4.164），說(shuō)明20 世紀(jì)80 年代至2000 年建設(shè)的公園園林具有較高的生物多樣性。2000 年以后建設(shè)的公園園林樹(shù)木多樣性指數(shù)最低，為2.653。Pielou 均勻度指數(shù)主要指群落中不同物種的分布程度，與物種數(shù)量無(wú)關(guān)。20 世紀(jì)80 年代至2000 年建設(shè)的公園和1949年以前建設(shè)的公園園林樹(shù)種的均勻度指數(shù)最低，分別為0.747 和0.668。2000 年后建設(shè)的公園園林樹(shù)木均勻度最高，為1.094。這主要是因?yàn)樵谇皟蓚€(gè)時(shí)期，為了達(dá)到美化效果，長(zhǎng)春市選擇了大范圍種植單一的樹(shù)種，如金葉榆、紅葉李、北美海棠等，形成較為規(guī)律的景觀效果，所以影響了公園園林樹(shù)種均勻度。

5 長(zhǎng)春市公園園林樹(shù)木建議種類(lèi)選擇

長(zhǎng)春市冬季嚴(yán)寒漫長(zhǎng)，因此，要因地制宜選擇公園樹(shù)木類(lèi)型，具體選擇建議如下：針葉樹(shù)主要有黑皮油松、紅皮云杉、樟子松、臭冷杉和油松等，針葉樹(shù)可在冬季作為主要綠化樹(shù)種；闊葉樹(shù)主要有銀中楊、旱柳、山杏、稠李和白樺等，闊葉樹(shù)中有部分景觀效果良好，如暴馬丁香會(huì)開(kāi)紫花，蒙古櫟會(huì)長(zhǎng)獨(dú)特形狀的葉子，山荊子會(huì)結(jié)紅色的果實(shí)等，對(duì)具有不同觀賞效果的樹(shù)木進(jìn)行配植會(huì)形成不同的觀賞景觀；灌木主要有金葉榆、珍珠梅、紫丁香、珍珠繡線菊和黃刺玫等。

表2 不同時(shí)期公園樹(shù)種多樣性

圖1 調(diào)查公園不同時(shí)期園林樹(shù)種多樣性