宣城市公園綠地植物區(qū)系特征與植物多樣性分析

褚群杰

(宣城職業(yè)技術(shù)學(xué)院 建筑藝術(shù)系,安徽 宣城 242000)

公園綠地作為現(xiàn)代城市綠地系統(tǒng)的重要組成部分,是城市居民的主要游憩場所,其建設(shè)水平直接體現(xiàn)了城市的形象。構(gòu)建科學(xué)系統(tǒng)的園林植物群落是打造優(yōu)秀城市植物景觀的基礎(chǔ),有助于維持城市生態(tài)平衡,改善城市生態(tài)環(huán)境,保障城市建設(shè)科學(xué)有序可持續(xù)發(fā)展[1-5]。物種多樣性可以反映植物群落中物種的豐富度和均勻度,是環(huán)境因子和群落生物之間關(guān)系的具象體現(xiàn),是生態(tài)系統(tǒng)健康程度的重要指標(biāo)[6]。宣城市地處安徽省東南,具有豐富的鄉(xiāng)土植物資源和優(yōu)越的地理氣候優(yōu)勢。有關(guān)該城市公園園林植物應(yīng)用情況的調(diào)查與物種多樣性分析研究比較少。本文以宣城主城區(qū)范圍內(nèi)14個城市公園為調(diào)查對象,分析園林植物重要值和區(qū)系成分,利用豐富度指數(shù)、多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)等對植物多樣性進(jìn)行分析,探討宣城市園林植物應(yīng)用情況及存在的問題,助力宣城市公園綠地植物資源保護(hù)工作,為城市公園綠地規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù),為提升植物景觀品質(zhì)和生態(tài)環(huán)境建設(shè)提供有益參考。

1 研究區(qū)域概況

位于安徽東南部的宣城市,屬長江中下游地區(qū),地理位置北緯29°57′—31°19′、東經(jīng)117°58′—119°40′,東接長興縣、安吉縣、杭州市,北接馬鞍山、南京市高淳區(qū)、溧陽市、宜興市,西連池州市、蕪湖市,南毗黃山市。屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候,四季分明,日照充足,雨量充沛,無霜期長。年均氣溫13.6 ℃,年平均日照時數(shù)1 784.1 h。0 ℃以上持續(xù)期355 d。年平均降水量1 429.6 mm。氣候條件溫暖濕潤,植物資源較為豐富,有野生植物1 492種,國家一級保護(hù)野生植物5種。

2 研究方法

2.1 樣地設(shè)置

根據(jù)宣城市城市公園的歷史、位置、面積等參考依據(jù),選定宛陵湖公園、梅溪公園、敬亭湖公園、韓愈文化園4個全市性綜合公園,鰲峰公園、九曲公園、響山公園、蓮花湖公園4個區(qū)域性綜合公園,彩螺廣場、昭亭廣場、府山廣場、大壩塘公園4個街頭綠地,宣城植物園1個專類公園,泥河公園1個帶狀公園,共14個典型城市公園綠地作為調(diào)查對象。對調(diào)查對象進(jìn)行全面實(shí)地調(diào)察,并根據(jù)公園面積和植物種類數(shù)量,設(shè)置212個10 m×10 m的樣地,對喬木、灌木、草本植物的種名、數(shù)量、高度、多度、蓋度、生長狀況等進(jìn)行記錄,必要時進(jìn)行標(biāo)本采集和拍照。

2.2 數(shù)據(jù)處理

2.2.1 重要值

分別計算宣城市公園綠地中植物群落的喬木層、灌木層、草本層的物種重要值。喬木層計算公式:重要值(IV)=(相對多度+相對頻度+相對顯著度)/3;灌木層和草本層計算公式:重要值(IV)=(相對多度+相對頻度+相對蓋度)/3。其中,相對多度(RA)=(某物種的個體數(shù)/所有物種的個體總數(shù)之和) ×100%;相對頻度(RF)=(某物種的頻度/所有物種的頻度之和) ×100%;相對顯著度(RD)=(某種植物的胸高斷面積/所有植物的胸高斷面積之和) ×100%;相對蓋度(RC)=(某種植物的蓋度/所有物種總蓋度)×100%。

2.2.2 區(qū)系成分

結(jié)合宣城市園林植物區(qū)系分布情況,依據(jù)吳征鎰的《中國種子植物屬的分布區(qū)類型》[7-8],對園林植物屬、種的區(qū)系成分進(jìn)行統(tǒng)計與分析。

2.2.3 物種豐富度、多樣性指數(shù)

分別計算綠地中喬木、灌木和草本的Margalef豐富度指數(shù)、Simpson多樣性指數(shù)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、 Pielou均勻度Jsi和Jsw指數(shù)。計算公式如下:

Margalef 豐富度指數(shù):R=(S-1)/lnN;Simpson多樣性指數(shù):D=1-∑Pi2;Shannon-Wiener多樣性指數(shù):H=-∑ PilnPi; Pielou均勻度指數(shù): Jsi=D/(1-1/S)、Jsw=H/lnS。其中,S為所有物種數(shù);Pi=Ni/N,Ni為第i種物種個體數(shù),i=1,2,3,…,S;N為個體總數(shù)[3]。

3 結(jié)果與分析

3.1 群落物種特征

調(diào)查結(jié)果顯示,宣城市公園綠地園林植物共208種(含變種、變型、栽培種,下同),79科144屬(如表1所示),被子植物72科132屬191種,裸子植物6科11屬16種,蕨類植物1科1屬1種。雙子葉植物共60科109屬161種,在植物群落中具有絕對優(yōu)勢,分別占總科、屬、種的79.95%、75.69%、77.40%。植物種類較多的是薔薇科Rosaceae(10屬19種)、豆科Leguminosae(8屬10種)、木犀科Oleaceae(4屬9種)、百合科Liliaceae(6屬8種)、禾本科Gramineae(5屬8種)、木蘭科Magnoliaceae(4屬8種)、忍冬科Caprifoliaceae(3屬7種)。其中薔薇科、豆科、木犀科的植物分布占物種總種數(shù)的9.09%、4.78%、4.31%,這些植物在宣城市公園植物群落中占據(jù)的比重較大。從總體上看,宣城公園綠地植物資源較為豐富,但各公園中植物種類在數(shù)量上有較大差異。

表1 宣城市公園綠地園林植物群落維管束植物統(tǒng)計

3.2 重要值分析

宣城市公園綠地中重要值排在前十位的喬木、灌木和草本,如表2所示。喬木層排在第一位的是明顯高于其他樹種的市樹香樟,其胸高斷面積大、數(shù)量多且覆蓋面廣,具有顯著優(yōu)勢和突出地位;其次是桂花,在喬木層排在第四位,灌木層排在第五位,優(yōu)勢明顯。灌木層重要值總體偏小,且都是一些小型常綠灌木,因在宣城綠地中常大面積、高密度成片種植而占據(jù)優(yōu)勢地位。草本層重要值最大的是麥冬,明顯高于其他物種,其出現(xiàn)頻率高,種植數(shù)量多,覆蓋面積大,在草本植物中占絕對優(yōu)勢。

表2 宣城市公園綠地主要喬灌草重要值

3.3 區(qū)系特征分析

由表3可見,宣城市公園綠地中園林植物分屬13種分布區(qū)類型和8種變型。其中,泛熱帶分布、北溫帶分布、東亞分布的屬占比較大,分別是14.58%、18.75%和15.97%。熱帶成分與溫帶成分的屬的比值為0.52,溫帶成分占總屬數(shù)的61.11%,說明宣城公園綠地中的植物區(qū)系具有明顯的溫帶特征的同時,也有一定的熱帶特征,符合當(dāng)?shù)販貛c亞熱帶過渡地區(qū)的地域特征。

表3 宣城市公園綠地園林植物分布區(qū)類型

3.4 物種多樣性分析

如表4所示,喬木層多樣性指數(shù)表明:物種豐富度、Simpson多樣性指數(shù)和Shannon-Wiener多樣性指數(shù)排在前兩位的都是宛陵湖公園和梅溪公園,二者在公園面積和類型上具有相似性,都是面積較大的全市性綜合公園,喬木層種類豐富且種植數(shù)量多;昭亭廣場喬木層豐富度和多樣性指數(shù)均為最低,因?yàn)閱棠局挥?種。均勻度指數(shù)(Jsi)和(Jsw)都比較高,且比較一致。喬木Jsi非常接近,最高值(九曲公園0.98)和最低值(蓮花湖公園0.88)僅相差0.10;喬木Jsw差異也不大,最高值(昭亭廣場0.98)和最低(蓮花湖公園0.76)相差0.22。說明宣城市園林綠地中喬木分布比較均勻,且處于優(yōu)勢地位的物種較多。

表4 宣城市公園綠地園林植物喬木層多樣性指數(shù)

灌木層多樣性指數(shù)(見表5)表明:宛陵湖公園和梅溪公園在灌木層的物種豐富度、Simpson多樣性指數(shù)和Shannon-Wiener多樣性指數(shù)都排在前兩位,說明這兩座公園植物種類較豐富,且喬、灌木合理配植,生長狀態(tài)良好;排在最后一位的都是彩螺廣場,和昭亭廣場一樣,同屬于街旁綠地,以大面積硬質(zhì)鋪裝為主,植物種植種類少,且數(shù)量有限。均勻度指數(shù)(Jsi)和(Jsw)比較一致,都在0.4—1.0之間。最高都是昭亭廣場(0.92),灌木數(shù)量少但分布較均勻;敬亭湖公園、梅溪公園和宛陵湖公園與之接近,灌木Jsi都在0.9以上;彩螺廣場和蓮花湖公園灌木 Jsi和 Jsw最低,灌木層多單種成片種植,分布不均勻。

表5 宣城市公園綠地園林植物灌木層多樣性指數(shù)

草本層多樣性指數(shù)(見表6)表明:草本豐富度總體偏低,除最高的植物園(3.25)以外,都在1.4以下,韓愈文化園最低,僅0.16,草本植物嚴(yán)重缺乏。宛陵湖公園和宣城植物園草本層Simpson多樣性指數(shù)和Shannon-Wiener多樣性指數(shù)排在前兩位,但數(shù)值都不高,草本植物種類和數(shù)量仍不足;府山廣場最低,除草坪草外,僅2種草本植物。均勻度指數(shù)(Jsi)和(Jsw)基本一致,都是九曲公園最高,雖然草本層植物種類不多,但分布較均勻;最低的都是府山廣場,草本種類少且分布不均勻。

表6 宣城市公園綠地園林植物草本層多樣性指數(shù)

通過園林植物多樣性分析可以發(fā)現(xiàn),以宛陵湖公園、梅溪公園為代表的綜合性公園物種豐富度高,具有較好的生態(tài)效益;以昭亭廣場、彩螺廣場為代表的街頭綠地。因?yàn)橛写竺娣e硬質(zhì)鋪裝,植物種植相對較少,物種豐富度低,綠化效果和生態(tài)效益不理想。相對來說,喬木層物種構(gòu)成最復(fù)雜,在改善城市環(huán)境和增加城市綠量方面都起到了較好的作用;灌木層次之,尚未形成規(guī)模;草本層豐富度最低,雖物種數(shù)量在近年內(nèi)有所提升,但往往集中在少數(shù)綠地,除麥冬外,其他草本品種均未得到廣泛應(yīng)用。

4 討論與結(jié)論

4.1 公園植物群落特征

根據(jù)實(shí)地調(diào)查統(tǒng)計,宣城市公園綠地共有園林植物79科144屬208種,植物數(shù)量較多,物種較為豐富,植物分布區(qū)類型較多。薔薇科、豆科、木犀科、百合科、禾本科、木蘭科、忍冬科等植物在植物群落中較為常見,占明顯優(yōu)勢。宣城市公園綠地植物群落物種豐富度和多樣性較高,但和周邊氣候條件相近的發(fā)達(dá)城市南京、上海相比,仍存在明顯差距[9-10]。城市公園中以宛陵湖公園和梅西公園為代表的綜合性公園植物表現(xiàn)比較理想,原始植被保存較為完整,人工栽培的植物群落物種搭配也比較均衡,物種多樣性較為豐富,具有良好的生態(tài)功能和景觀特色。但以彩螺廣場和昭亭廣場為代表的街頭綠地以硬質(zhì)鋪裝為主,植物種類少且多為木本植物,沒有形成喬灌木搭配的植物群落,景觀效果和生態(tài)效益都不太理想。另外,部分公園中存在管理養(yǎng)護(hù)不到位、植被死亡率較高、長勢不良、雜草叢生的現(xiàn)象。因此在充分利用本土優(yōu)秀野生植物資源,引入能適應(yīng)本地環(huán)境氣候特征的外來植物資源的基礎(chǔ)上,培養(yǎng)優(yōu)秀的園林技術(shù)專業(yè)人才,加強(qiáng)日常養(yǎng)護(hù),豐富園林植物物種多樣性,改善園林植物生長狀態(tài),以增加城市公園植物景觀觀賞價值。

4.2 重要值

喬木層重要值最大的是香樟(18.66%),作為宣城市的市樹,占有絕對優(yōu)勢,其次是杜英、柳樹、桂花。排在前十位的物種重要值比例占總物種的50%以上,說明宣城市園林綠地植物群落中的物種構(gòu)成相對集中、建群種較少。灌木層重要值普遍不高,均在10%以下,且較為分散,說明灌木層物種多樣性較高。重要值排在前十位的喬木樹種中有七種常綠樹,前十位灌木樹種則全是常綠樹,常綠樹和落葉樹的搭配比例不夠合理,可以結(jié)合鄉(xiāng)土樹種開發(fā),配植一些具有本地特色的落葉喬灌木,如紅豆杉(Taxuschinensisvar. mairei)、金錢松(Pseudolarixamabilis)、櫸樹(Zelkovaserrata)、凹葉厚樸(Houpoeaofficinalis)、青檀(Pteroceltistatarinowii)、宣木瓜(Chaenomelesspeciosa)、銀縷梅(Shaniodendronsubaequale)等,豐富城市綠化特色和植物季相變化[11-12]。草本層重要值最大的是麥冬,為39.24%;其次是闊葉麥冬、蔥蘭和金邊闊葉麥冬;其他物種重要值均在5%以下,都是種植數(shù)量極少的偶見種。建議增加這些種類的種植范圍,提高群落物種多樣性的同時,形成喬灌草合理搭配的優(yōu)質(zhì)植物群落。

4.3 植物區(qū)系成分特征

植物區(qū)系多樣豐富,分屬13種分布區(qū)類型及8種變型。溫帶成分明顯,特別是北溫帶分布及其變型共30屬,占總屬數(shù)的20.98%;東亞分布和泛熱帶分布次之,占總屬數(shù)的16.08%和14.69%。既具有明顯的溫帶特征,且與熱帶交流相對較多,符合宣城市地處北亞熱帶區(qū)域的地理位置和亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候特征。

4.4 物種多樣性

草本植物豐富度低,且在少數(shù)綠地集中分布,調(diào)查的14個公園綠地中有10個公園草本僅1—4種。這種以木本植物為主的植物群落,生態(tài)效益差,不利于群落的動態(tài)發(fā)展和自然演替,景觀效果也不理想。因此,加強(qiáng)現(xiàn)有草本植物推廣應(yīng)用的同時,建議優(yōu)選一批能適應(yīng)本地環(huán)境且有較高觀賞價值的草本花卉,如美女櫻(Glandularia×hybrida)、馬鞭草(Verbenaofficinalis)、叢生福祿考(Phloxsubulata)、大麗花(Dahliapinnata)、矢車菊(Centaureacyanus)等,加大種植力度,可以片植做地被,也可以布置花壇、花鏡等,創(chuàng)造多層次、多色彩的垂直景觀效果。

調(diào)查中發(fā)現(xiàn),宣城市綠地分布不均衡,物種豐富度靠前的公園多分布在東南部的老城區(qū),而西北部公園建設(shè)起步較晚,植物景觀構(gòu)成較單調(diào);綜合性大型公園物種豐富度高,生態(tài)效益明顯,而街頭綠地以大面積鋪裝為主,植物種植少,生態(tài)效益差。城市建設(shè)中,老舊公園整改要增加植物景觀,增強(qiáng)城市物種的多樣性;新建公園應(yīng)從城市總體規(guī)劃入手,按服務(wù)半徑合理分布,均衡城市綠地系統(tǒng)。同時加強(qiáng)監(jiān)督管理,提升綠地建設(shè)及管理水平,促進(jìn)城市綠地健康有序發(fā)展。