廣州黃埔區(qū)城市公園植物多樣性調查

摘要

植物多樣性在營造城市公園的景觀和發(fā)揮生態(tài)功能方面起著至關重要的作用。為掌握黃埔區(qū)城市公園的生物多樣性現(xiàn)狀，采用線路和樣方相結合的方法，對區(qū)內41個城市公園進行植物本底調查。調查發(fā)現(xiàn)：共有維管植物659種，其中被子植物有608種，是城市公園植物總數(shù)的92.26%；植物生活型中有喬木232種，草本192種，灌木178種，藤本57種；植物以栽培種為主，栽培種409種，野生植物有250種；野生種子植物區(qū)系以熱帶性成分為主，熱帶性的科占總科數(shù)的52.93%；植被分為3個植被型組、4個植被型、14個群系；觀賞植物在公園植物中有536種，占總種數(shù)81.3%。最后基于調查結果，針對植物多樣性建設提出加強專類園建設和珍稀植物保護，開展多樣性監(jiān)測及外來入侵植物防控等建議。

關鍵詞

城市公園；植物多樣性；植被；植物資源

Abstract

Plant diversity plays a vital role in creating the landscape and ecological functions of urban parks. In order to understand the biodiversity status of urban parks in Huangpu District， a survey of plant background was carried out in 41 urban parks using the method of combining lines and quadrats. The results showed that there were 659 vascular plants， including 608 angiosperms， which accounted for 92.26% of the total plants in urban park. There were 232 species of trees， 192 species of herbs， 178 species of shrubs and 57 species of vines. There were 409 cultivated species and 250 wild species of plants. The wild flora was mainly tropical， and tropical families accounted for 52.93% of the total families. The vegetation was divided into 3 groups of vegetation type， 4 vegetation types and 14 formations. There are 536 species of ornamental plants in the park， accounting for 81.3% of the total species. Finally， based on the survey results， suggestions were put forward to start the plant diversity construction plan， strengthen the construction of special parks and the protection of rare plants， and carry out diversity monitoring and the prevention and control of exotic invasive plants.

文章亮點

1）采用線路和樣方相結合的方法對廣州黃埔區(qū)內41個城市公園進行植物本底調查；2）在實地調查基礎上提出多項建議，可為日后黃埔區(qū)乃至廣州市的園林苗木培育和公園生態(tài)建設提供科學依據(jù)。

城市公園是保護和利用植物多樣性的重要基地，其植物多樣性影響著城市景觀和城市生態(tài)環(huán)境[1～3]。國內外學者針對城市植物多樣性已展開大量研究，包括城市化對植物多樣性的影響[4]、不同類型城市綠地植物多樣性分析[5]、城市植物多樣性調查[6～7]等；還提出了許多建議，如適地適樹、推廣應用鄉(xiāng)土樹種等。在可持續(xù)發(fā)展和保護生態(tài)環(huán)境成為國家戰(zhàn)略的當下，這些研究成果應在公園的綠化建設中得到落實。黃埔區(qū)位于廣州市東部，區(qū)內現(xiàn)有41個城市公園，但這些公園在建設規(guī)模、建設時期等方面均有所不同，各公園的植物多樣性數(shù)據(jù)不清。黃埔區(qū)城市公園雖經不同時期的綠化美化，但其內尚保留有部分地帶性原生種類。對其開展植物多樣性調查，既可以了解公園植物豐富度水平，也可以排查出適應性較差的種類，更重要的是可從原生種類中篩選出好的鄉(xiāng)土綠化植物，用于未來的公園綠化。本研究分析黃埔區(qū)內不同城市公園植物多樣性現(xiàn)狀資料，并有針對性地提出提升植物多樣性的措施，以期為當?shù)亟窈髨@林苗木培育和公園生態(tài)建設提供科學依據(jù)。

1 黃埔區(qū)城市公園概況

黃埔區(qū)位于廣州市東部，總面積484.17 km2，為亞熱帶季風氣候，光熱資源豐富，年平均日照

1 906 h，溫度21℃，降雨主要集中在4—9月。土壤類型以赤紅壤為主，土層淺薄，質地黏重。自1980年建區(qū)以來，黃埔區(qū)人民政府加大園林綠化建設，建立41個城市公園，形成了獨特城市公園景觀。城市公園成為居民休閑、社交和鍛煉的好去處。區(qū)內的香雪公園廣植梅Prunus mume，形成了遠近聞名的梅花景觀；廣州科學城體育公園、永和甘竹山公園、玉樹公園、創(chuàng)新公園的荔枝Litchi chinensis林經過景觀改造，既形成了保存嶺南特色的荔枝景觀，又增加了各種景觀植物，形成獨具特色的景觀林或花海。公園還普遍保留了較多山體局部的原生野生植物，這些鄉(xiāng)土植物具有較大的應用潛力。

2 材料與方法

2.1 研究對象

本文調查對象為廣州開發(fā)區(qū)綠化和公園管理中心（廣州市黃埔區(qū)綠化和公園管理中心）管轄的41個黃埔區(qū)城市公園，總面積約374.28 hm2（表1）

2.2 調查方法

研究采取線路調查與樣方調查相結合的方法，對廣州市黃埔區(qū)41個城市公園進行實地調查，調查范圍覆蓋不同海拔和生境。根據(jù)公園的實際情況，選擇3個重點公園——廣州科學城體育公園、誠聯(lián)公園、永和甘竹山公園中具有代表性的植物群落進行樣地調查。3個公園共設置20個樣方，每個樣方面積400 m2，測定群落的郁閉度、群落的高度及層次結構，并對胸徑2 cm以上的喬木個體進行樹高、冠幅、枝下高的測定；在每個樣方中心點設置1個25 m2的小樣方進行灌木樹種的調查，測定其樹高、冠幅和個體數(shù)量；在樣地四角及中心點設置5個1 m2的草本層小樣方，測定植物種類及多度。

2.3 數(shù)據(jù)分析處理方法

2.3.1 多樣性指數(shù)統(tǒng)計

1）物種密度

采用種-面積關系的模型，表示區(qū)域內物種豐富程度。物種密度為ρs，計算物種豐富度ρs的公式如下：

ρs=logNs/logA" " " " nbsp; " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "（1）

式中，Ns為區(qū)域分布的植物種數(shù)，A為區(qū)域面積[8]。

2）多樣性指數(shù)：Shannon-Wiener指數(shù)H’用于衡量一個生態(tài)系統(tǒng)中物種多樣性的程度。該指數(shù)綜合考慮了物種的豐富度（即物種的數(shù)目）和均勻度（分布是否相對均勻），其值在0到無窮大之間，計算公式如下[1]：

（2）

式中，S表示總的物種數(shù)，pi表示第i種植物數(shù)量占全部個體的比值。

3）Pielou均勻度指數(shù)J用于表示物種的分布均勻性，取值為0～1，計算公式如下[2]：

（3）

（4）

4）Simposon指數(shù)D取值為0～1，其值越小，表示多樣性越大，計算公式如下[3]：

（5）

（6）

式中，S為物種數(shù)目；ni為第i個種的個體數(shù)目；N為所有物種個體總數(shù)；pi為第i種植物數(shù)量占全部個體的比值。

2.3.2植被分類

參照《中國植被》[9]關于植被分類的方法，按群落本身的特征，以植物區(qū)系組成、生態(tài)外貌和動態(tài)等方面作為分類的依據(jù)。采用三級分類單位：植被型組、植被型、群系。劃分植被的高級類型時側重于外貌、結構，確定中級及以下單位時著重于建群植物種類的組成。

2.3.3 植物區(qū)系和植物資源研究

通過現(xiàn)場對41個公園進行線路調查，拍攝植物的數(shù)碼照片，借助《中國植物志》、Flora of China和《廣東植物志》等植物鑒定工具書，對照片和采集的標本進行植物鑒定，記錄公園植物種類并編制植物名錄。在此基礎上，參照中國種子植物分布類型[10～11]對公園野生植物進行科屬分布區(qū)類型統(tǒng)計。最后參照中國資源植物利用手冊[12]對植物利用價值的劃分方法，對公園植物進行資源類型分類與統(tǒng)計。

3 黃埔區(qū)城市公園植物多樣性現(xiàn)狀

3.1 植物種類組成

調查統(tǒng)計顯示，截至目前，黃埔區(qū)城市公園共有維管植物種類659種，隸屬于129科418屬?，其中蕨類植物14科20屬32種，裸子植物6科12屬19種，被子植物109科386屬608種。被子植物種類數(shù)量占植物總種類數(shù)的92.26%，占有絕對優(yōu)勢，其科、屬數(shù)量也分別占總數(shù)的84.50%和92.34%，被子植物為黃埔區(qū)城市公園植物的主要構成（圖1）。按生活型劃分，喬木有232種，草本有192種，灌木有178種，藤本有57種。

在本次調查中，人工栽培的園林植物種類有409種，野生分布種類有250種。調查發(fā)現(xiàn)有20種本區(qū)的野生樹種如榕樹Ficus microcarpa、假蘋婆Sterculia lanceolata、陰香Cinnamomum burmanni、秋楓Bischofia javanica、桃金娘Rhodomyrtus tomentosa、石斑木Raphiolepis indica、竹節(jié)樹Carallia brachiata等已應用于公園造景。

3.2 野生植物區(qū)系性質

根據(jù)實地調查統(tǒng)計，黃埔區(qū)城市公園共有野生維管植物84科184屬250種。其中蕨類植物13科19屬30種，裸子植物2科2屬3種，被子植物69科164屬217種。在野生維管植物中，種子植物在數(shù)量上亦占有絕對的優(yōu)勢，其科、屬、種數(shù)量分別占總數(shù)的84.52%、90.22%和88%，在森林群落的各個層次中也占據(jù)優(yōu)勢地位。

3.2.1 種子植物科的區(qū)系分析

據(jù)調查統(tǒng)計，當?shù)匾吧N子植物種數(shù)最多的前12個科（種數(shù)≥5種）只占總科數(shù)（71科）的16.90%，但其種數(shù)（118種）卻占總種數(shù)（220種）的53.64%，凸顯了這些科在當?shù)貐^(qū)系中的重要性（表2）。進一步分析發(fā)現(xiàn)，去除廣泛分布世界的6個科（禾本科、茜草科、菊科、?？啤⒍箍?、唇形科），公園植物優(yōu)勢科以泛熱帶分布科為主，共有5個，分別為大戟科、樟科、蕓香科、葉下珠科、桃金娘科，而北溫帶分布科僅有殼斗科。由此可見，城市公園的野生種子植物優(yōu)勢科具有較高的熱帶性。

在本次調查中，野生種子植物的科的分布區(qū)類型共有7個（表3），其中泛熱帶分布型還有2個變型，北溫帶分布型有1個變型。將泛熱帶分布、熱帶亞洲-熱帶美洲間斷分布、舊世界熱帶分布、熱帶亞洲至熱帶大洋洲分布、熱帶亞洲分布5個類型歸為熱帶性分布型進行統(tǒng)計，結果顯示，熱帶性分布科占54.93%，世界分布科占32.39%，溫帶性分布科占12.68%，表明區(qū)系中熱帶性分布科的植物占優(yōu)勢。

從生活型來看，世界分布科的植物多為草本植物，多分布于路旁、林緣、林下等生境，在地帶性森林植被的建群作用較小，并非黃埔區(qū)植物區(qū)系的主要表征部分，在統(tǒng)計分析區(qū)系特征時一般扣除。此外，在泛熱帶分布科中，番荔枝科、樟科、防己科、金粟蘭科、野牡丹科、藤黃科、山茶科、山礬科、楝科、錦葵科、桃金娘科等包含的種類多，且許多種類是黃埔區(qū)城市公園的優(yōu)勢種類和常見種類。

3.2.2 種子植物屬的區(qū)系分析

據(jù)調查統(tǒng)計（表4），野生種子植物屬的世界分布型共15個，由于世界分布屬對區(qū)系性質沒有代表意義，所以在區(qū)系成分分析時將其扣除。另外，泛熱帶分布屬共有62個，占非世界分布屬的41.33%，是各分布區(qū)類型中比例最高的，且許多屬所含有的種類比較常見，如烏桕屬、天料木屬、黃檀屬、樸屬、苧麻屬、花椒屬、山黃麻屬、鵝掌柴屬等。

本次調查中，泛熱帶分布、熱帶亞洲和熱帶美洲間斷分布等熱帶成分性的屬分布類型共有138屬，占非世界分布屬總數(shù)的92%；而溫帶成分類型有5屬（3.33%），東亞成分也有7屬（6.67%）。因此，在本次調查中，野生種子植物屬的區(qū)系成分以熱帶成分為主，同時也有部分溫帶分布成分及東亞和北美洲間斷分布成分，其區(qū)系特點與黃埔區(qū)41個城市公園所處的地理位置相符。

3.3 主要植被類型

黃埔區(qū)城市公園植被是在荔枝林等人工植被基礎上發(fā)展而來，其原生的地帶性植被受到極大的人為干擾，已不復存在?，F(xiàn)公園植被主要由次生林及人工植被組成，由原生植被干擾后恢復形成，其結構和種類組成較單一。公園低平地經人工種植各類觀賞樹木，形成以景觀喬木為主體的園林植物群落；山腰則為荔枝林或由荔枝林改造形成的馬占相思Acacia mangium林、桉Eucalyptus林或木荷Schima superba林等；山體上部則局部分布有山烏桕Triadica cochinchinensis、楝葉吳萸Tetradium glabrifolium等落葉喬木群落，個別山地有灌叢植被。

通過外業(yè)調查和群落數(shù)據(jù)分析，參照中國植被劃分的方法[9， 13]，對城市公園的植被進行分類。據(jù)此系統(tǒng)，可將城市公園的植被類型劃分為3個植被型組、4個植被型、5個群系組、14個群系（表5）。

3.4 植物多樣性特點

3.4.1 物種豐富度

根據(jù)本次調查的數(shù)據(jù)，采用物種密度表示不同公園的植物物種豐富度（表6）。黃埔區(qū)各城市公園的植物種數(shù)差別較大，種類較多的前5個公園分別是廣州科學城體育公園（259種）、永和甘竹山公園（193種）、環(huán)山嶺公園（158種）、南崗山公園（151種）、香雪公園及梅花世界（151種），個別公園的種類數(shù)量少于50種。

3.4.2 優(yōu)勢類群統(tǒng)計

黃埔區(qū)城市公園的植物種類豐富，但優(yōu)勢類型也明顯，種數(shù)超過10種（含10種）的優(yōu)勢科有19個，包括了214屬364種，占被子植物屬數(shù)的55.4%、種數(shù)的59.9%（表7）。

黃埔區(qū)城市公園的維管植物共418屬，其中種數(shù)超過5種（含5種）的優(yōu)勢屬共11個，共含植物85種，只占維管植物659種的12.9%?？梢姡S埔區(qū)城市公園植物屬的優(yōu)勢度不明顯，各屬均具較少的種類，種系不發(fā)達（表8）。

3.4.3 資源植物

在黃埔區(qū)城市公園植物中，具有經濟利用價值的植物比較豐富，參照植物資源分類方法[12]，將城市公園的植物種類按功能價值劃分為觀賞植物、藥用植物、用材樹種、食用植物、芳香植物、纖維植物6個類型。城市公園植物中觀賞植物類型（可用作觀賞樹木、觀花草本、草坪地被、垂直綠化）的種類最多，共有536種，占全部植物種類的81.34%，表明城市公園在植物引種和配置上，充分考慮了植物的觀賞特性，突出其對公園景觀營造的作用。在營造景觀、改善生態(tài)環(huán)境的同時，城市公園的植物還具有其他潛在的經濟利用價值，如藥用植物資源有179種，用材樹種資源有110種，食用植物資源有65種，可作芳香油的芳香植物資源有35種，可造紙或紡織的纖維植物資源有22種。

此外，公園內有被列入國家重點保護野生植物（Ⅱ級）的土沉香Aquilaria sinensis和金毛狗Cibotium barometz，以及被納入《瀕危野生動植物種國際貿易公約》的藤黃檀Dalbergia hancei。公園內遷地保護的植物有蝴蝶樹Heritiera parvifolia、花櫚木Ormosia henryi、海南紅豆Ormosia pinnata、格木Erythrophleum fordii、降香Dalbergia odorifera、柬埔寨龍血樹Dracaena cambodiana、苦梓Gmelina hainanensis、觀光木Michelia odora 8種。

3.4.4 群落植物多樣性

分析20個樣方的植物群落調查數(shù)據(jù)，得出不同群落的植物多樣性指數(shù)。在20個樣方中，Simpson指數(shù)值最小的是南洋楹群落，僅為0.49，而木荷、錐、尾葉桉、紅鱗蒲桃群落的值相對較大。20個樣方中，馬占相思群落、鳳凰木Delonix regia群落的Shannon-Wiener指數(shù)值較小，而山烏桕群落的指數(shù)值較大。20個樣方的群落Pielou均勻度指數(shù)值較接近。

4 植物多樣性建設策略

4.1 做好植物多樣性建設規(guī)劃

據(jù)調查，黃埔區(qū)各城市公園的植物種類數(shù)量均在300種以下，65.9%的公園種類尚未達到100種，不利于構建公園多樣化的生態(tài)景觀。為豐富區(qū)內城市公園的植物多樣性，區(qū)城市公園管理部門應結合黃埔區(qū)區(qū)位特點，盡快開展區(qū)域植物多樣性建設規(guī)劃工作，明確植物多樣性建設目標和促進植物多樣性依托的相關措施，使區(qū)內整體多樣性水平有較大提高，達到生態(tài)效益和景觀的統(tǒng)一。各城市公園需因地制宜，因園施策，制定各公園的植物多樣性建設方案，科學構建各自的植物多樣性特色。

4.2 強化專類園建設

目前黃埔區(qū)城市公園除香雪公園已有梅花園外，其他的植物專類園不多。城市公園可根據(jù)自身環(huán)境條件，建設植物專類園，塑造地域特色植物景觀，如榕屬植物在廣東省具有豐富的種質資源，具有各種各樣的形態(tài)，有喬木、灌木、藤本等類型，在體育公園等具有較大面積的場所布置榕屬植物，打造熱帶雨林的榕樹氣生根景觀，也能給鳥類提供食物。棕櫚類、蘭類、蕨類、松柏類等具有鮮明特色的景觀，可用于城市公園的專類園建設[14]，提升公園的植物景觀質量。

4.3 定期開展植被監(jiān)測工作

對現(xiàn)有植被應進行定期監(jiān)測，準確地了解植物的生長情況、種類分布以及健康狀況，為保護公園的植物多樣性提供決策依據(jù)。通過設置監(jiān)測點、定期采集樣本、記錄數(shù)據(jù)等方式，以圖表、報告等形式呈現(xiàn)監(jiān)測結果，直觀了解植被的變化趨勢。此外，還可根據(jù)監(jiān)測結果制定相應的綠化管理計劃，進一步提升公園綠化質量，為制定科學合理的綠化方案提供依據(jù)[15～16]。

4.4 加大珍稀植物保護力度

本次調查發(fā)現(xiàn)黃埔區(qū)城市公園中分布有野生國家重點保護植物金毛狗、土沉香，應加強對其立地和個體的重點監(jiān)護，加強物種保護宣傳，增強公眾保護意識，避免保護植物受到人為破壞。在后期建設管理中，將原生地劃定為保護物種的保護區(qū)域，能有效保護瀕危樹種[17]。同時，公園在提升建設時可引種適生的國家重點保護植物，建立珍稀植物遷地保護基地，既可形成植物景觀，也可增加公園自然教育的素材。

4.5 構建自然科普文化園

利用公園動植物多樣性、人工和半自然生態(tài)群落、生態(tài)景觀特色等優(yōu)勢，以及各個公園科普教育園地或公園生態(tài)自然教育基地，構建自然科普文化園，打造自然教育新地標，倡導和宣傳環(huán)境保護。并增設宣傳欄、動植物科普牌、立體雕塑等設施，提升公園建設品質[18]。

4.6 加強外來入侵物種防治與管理

通過定期巡查、設立監(jiān)測點和使用現(xiàn)代科技（如無人機、遙感技術等），對公園內及周邊的生態(tài)環(huán)境進行實時監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)并識別外來入侵物種，預防有害生物。同時，建立信息共享平臺，將監(jiān)測到的信息及時傳遞給相關部門和公眾，以便及時采取防治措施[19]。

在防治手段上，需要采取綜合防治策略。對于已經入侵的外來物種，可通過物理、化學和生物等多種手段進行清除和控制。例如，使用生物天敵、除草劑等進行防治；或通過改變環(huán)境條件（如調整水位、改變土壤結構等）來降低外來物種的生存能力[20]。此外，需加強檢疫和監(jiān)管，防止外來物種通過非法途徑進入公園。同時，需要注重生態(tài)修復和恢復，通過引入本地物種、種植植被、建立生態(tài)廊道等措施，恢復公園內的生態(tài)平衡和生物多樣性[21]。

5 結語

本次調查顯示，黃埔區(qū)城市公園的植物種類整體較為豐富，共計659種，與廣州市其他行政區(qū)的城市公園植物種數(shù)基本相當[22～23]。但區(qū)內公園間的植物多樣性差異顯著，表現(xiàn)為種類數(shù)量差異較大，以及物種豐富度值于0.36～0.47變化?？梢姽珗@的物種豐富度與面積不呈正相關。而在植物生活型構成中，喬木種類數(shù)量占35.2%，在4個生活型中占優(yōu)勢，且占據(jù)公園各類群落的上層空間。在空間受限情況下，進一步提升生物多樣性的最佳方式是增加灌木和草本植物的種類。此外，各公園的資源植物類型以觀賞植物為主，其數(shù)量占總植物種類的81.3%。不同公園在觀賞植物類型選擇上各師各法，運用梅、竹類、櫻花類、風鈴木類、木棉Bombax ceiba等景觀樹種形成各具特色的城市公園亮點。

植物作為生態(tài)系統(tǒng)的一個重要組成部分，具有直接、間接及潛在的多方面功能與使用價值，其多樣性研究一直以來備受關注。通過本次調查，研究團隊掌握了廣州市黃埔區(qū)城市公園的植物多樣性現(xiàn)狀、植被特征和植物資源潛力，了解了本地區(qū)野生植物區(qū)系的性質和利用價值，為開展城市公園的植物景觀建設提供了基礎資料和鄉(xiāng)土植物利用方案。同時，本次調查摸清了區(qū)域內的珍稀植物的種類和空間分布，建立了保護植物檔案，提出了保護原則和措施，對城市公園開展珍稀植物保護工作起到很好的促進作用。

然而，此次調查研究工作未涉及公園的植物多樣性動態(tài)變化、植被改造與植物多樣性相關性研究及鄉(xiāng)土野生植物的園林開發(fā)應用等內容，研究成果的完整性有待提升。今后將以本次調查為基礎，運用監(jiān)測手段，探討影響植物多樣性動態(tài)變化的因子，并結合當?shù)剜l(xiāng)土植物資源進行造景應用研究。

注：圖片均由作者自繪。

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作者簡介：

陳林/1980年生/男/湖北黃梅人/本科/廣州開發(fā)區(qū)綠化和公園管理中心（廣州 510663）/建筑管理高級工程師/專業(yè)方向為園林綠化方向

（*通信作者）林玉琳/1991年生/女/廣東汕頭人/本科/廣東匠造生態(tài)景觀股份有限公司（廣州 510000）/風景園林施工助理工程師/專業(yè)方向為植物多樣性保護與利用方向/E-mail：342375580@qq.com