合肥濱湖國家森林公園植物群落調(diào)查分析

摘要" 為分析合肥濱湖國家森林公園的植物群落多樣性，采用樣方調(diào)查法對其進(jìn)行實地調(diào)查，分析該公園物種組成、物種多樣性、重要值和群落垂直結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，研究區(qū)內(nèi)共有植物107種，其中草本植物48種，木本植物59種；調(diào)查樣地植物Shannon-Wiener指數(shù)、Simpson指數(shù)和Pielou指數(shù)均值分別為1.056、0.464和0.668，較園林地物種多樣性低，楊樹林區(qū)的多樣性指標(biāo)值呈正態(tài)分布，園林地的生物多樣性指標(biāo)值因植物配置方式不同存在差異；楊樹林區(qū)喬木更新層中構(gòu)樹的重要值最高，為1.074，喬木更新層優(yōu)勢種為構(gòu)樹、桑樹和女貞；群落垂直結(jié)構(gòu)分層明顯，上層喬木較單一，喬木更新層豐富度較低，灌木、藤本植物較稀缺。建議利用鄉(xiāng)土植物群落逐步代替楊樹林，依照建群種、優(yōu)勢種、伴生種、灌木和草本植物的順序營建生態(tài)植物群落。研究結(jié)果為類似地區(qū)植物群落調(diào)查及景觀建設(shè)提供參考。

關(guān)鍵詞" 森林公園；群落結(jié)構(gòu)；喬木更新層；物種多樣性；鄉(xiāng)土植物

中圖分類號" S718.5 """文獻(xiàn)標(biāo)識碼" A """文章編號" 1007-7731（2025）03-0070-05

DOI號" 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.03.016

Investigation and analysis of plant communities in Hefei Binhu National Forest Park

LI Yuhua1 DONG Guanzi2 YU Qingfeng3 LI Yingying2

（1Anhui Shanhu Ecological Construction Co.， Ltd.， Lu’an 237000， China;

2College of Forestry and Landscape Architecture， Anhui Agricultural University，Hefei 230036， China;

3Hangzhou Urban and Rural Construction Design Institute Co.， Ltd.， Hangzhou 310009， China）

Abstract" In order to analyze the plant community diversity in Hefei Binhu National Forest Park， the plant community composition， species diversity， importance value and community vertical structure were investigated by using the quadrat survey method. The results showed that there were 107 species of plants in the study area， including 48 herbaceous plants and 59 woody plants. Shannon-Wiener index， Simpson index and Pielou index were 1.056， 0.464 and 0.668， respectively， which were lower than that of garden land. The index values of poplar forest area were normally distributed， and the index values of garden land biodiversity were different due to different plant allocation patterns. In the poplar regeneration layer， the importance value of conformation tree was the highest， it was 1.074， and the dominant species were Broussonetia papyrifera， Morus alba and Ligustrum lucidum. The vertical structure of the community was stratified， the upper layer of trees was simple， the regeneration layer of trees was low， and shrubs and vines were scarce. It is suggested to use native plant community to gradually replace poplar forest， and build ecological plant community according to the order of group species， dominant species， associated species， shrubs and herbs. The results can provide references for plant community survey and the landscape construction of similar area.

Keywords" forest park; community structure; tree regeneration layer; species diversity; native plant

城市森林公園是城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，在凈化局部地區(qū)空氣質(zhì)量、改善城市小氣候、營造城市休閑空間、提升城市居民生活質(zhì)量等方面具有明顯的促進(jìn)作用[1-2]。植物群落是構(gòu)成森林公園的重要載體，植物群落結(jié)構(gòu)與物種多樣性是反映植物群落內(nèi)物種組成與結(jié)構(gòu)和動態(tài)方面差異程度的指標(biāo)[3]。分析森林公園植物群落的結(jié)構(gòu)與物種多樣性，構(gòu)建科學(xué)合理的植物群落，是保證其發(fā)揮最優(yōu)生態(tài)效益的關(guān)鍵[4]。

合肥濱湖國家森林公園是一個由人工楊樹林改建而成的具有游憩與生態(tài)價值的公園，大部分楊樹林區(qū)域保持自然狀態(tài)，更新的喬木層已見雛形。目前，已有相關(guān)學(xué)者對該公園植物群落開展研究，如王爍[5]調(diào)查了該公園的地被植物種類，并針對公園現(xiàn)狀提出合理組合觀葉、觀花、草本和藤本等地被以及草本花卉，選擇耐陰濕的、具觀賞性的優(yōu)良地被植物進(jìn)行更新等建議；王葉等[6]研究發(fā)現(xiàn)，該公園林下植物草本類植物占比較高，林下植物物種多樣性有待豐富；劉策[7]針對該公園的樹種配置，提出適宜性、自然性和經(jīng)濟(jì)性等規(guī)劃建議。關(guān)于該公園喬木更新層的系統(tǒng)研究有待進(jìn)一步深入。本研究采用樣方調(diào)查法對合肥濱湖國家森林公園內(nèi)物種組成、物種多樣性、重要值和群落垂直結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，為類似地區(qū)植物群落調(diào)查及景觀建設(shè)提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)基本情況

合肥濱湖國家森林公園位于安徽省合肥市主城區(qū)的東南部，面積1 072 hm2，森林面積799 hm2，水域面積263 hm2，園內(nèi)遍布河流水渠，草木茂盛，自然景觀豐富，具有重要的生態(tài)作用[8-9]。公園地處亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明、氣候溫和、日照充足，降水主要集中在夏季，年平均氣溫15.7 ℃，年平均降水量1 057.2 mm，年平均日照時數(shù)2 287.9 h。園內(nèi)植被幾乎為人工種植，林下有植被自然更新。公園內(nèi)有植物280余種，形成獨特的植物群落系統(tǒng)，森林上層以楊樹（Populus spp.）為主，輔以水杉（Metasequoia glyptostroboides）和濕地松（Pinus elliottii）等；中層以次生的桑樹（Morus alba）、構(gòu)樹（Broussonetia papyrifera）、女貞（Ligustrum lucidum）和香樟（Camphora officinarum）等為主；下層多由各類喬木幼苗、草本植物組成[10]。

1.2 調(diào)查方法

采用樣方調(diào)查法，在公園內(nèi)選取了37個樣方進(jìn)行取樣調(diào)查，樣方選點詳見圖1。沿“S”型曲線選擇樣方，以增加隨機(jī)性，盡量使樣方遠(yuǎn)離道路且沿規(guī)劃線均勻分布，以反映公園內(nèi)自然演替區(qū)的植物群落現(xiàn)狀。喬木、灌木樣方大小為20 m×20 m，草本植物樣方大小為1 m×1 m。研究重點為喬木更新層，即中層植物（上層楊樹以下，1.5 m及以上的喬木與灌木）。

1.3 測定指標(biāo)與方法

1.3.1 物種組成 調(diào)查喬木、灌木和草本種類，根據(jù)《中國植物志》[11]判定其科屬種組成。

1.3.2 物種多樣性 利用多樣性Shannon-Wiener（H）指數(shù)、優(yōu)勢度Simpson（D）指數(shù)和均勻度Pielou（E）指數(shù)對公園群落物種多樣性進(jìn)行測度[12]，Simpson指數(shù)計算對象為楊樹林區(qū)喬木更新層和園林地的全部喬木。計算如式（1）～（3）。

H=-∑_（i=1）^s?〖P_i lnP_i 〗，P_i=N_i/N""""" （1）

D=1-（∑N_i （N_i-1））/（N（N-1））"" （2）

E=H/lnS""" （3）

式（1）～（3）中，P_i為第i種的相對多度，Ni為第i種的個體數(shù)，N為所有種的個體總數(shù)，i=1，2，3，…，S，S為物種數(shù)。

1.3.3 物種重要值 重要值是表示某個種在群落中的地位和作用的綜合數(shù)量指標(biāo)[13]，重要值計算[14]如式（4）～（7）。

相對密度（%）=（某種植物的密度/全部植物種的總密度）×100"""""""" （4）

相對頻度（%）=（某種植物的頻度/全部植物種的總頻度）×100"""""""" （5）

相對優(yōu)勢度（%）=（某種植物優(yōu)勢度/所有種的優(yōu)勢度之和）×100""" （6）

重要值（%）=相對密度+相對頻度+相對優(yōu)勢度""""""" （7）

1.3.4 垂直結(jié)構(gòu) 記錄群落各樹種的樹高，將群落垂直結(jié)構(gòu)分為上、中、下三層，其中上層約為20.0 m，中層為6.0 m以下，下層1.5 m以下。

2 結(jié)果與分析

2.1 物種組成

按受干擾程度，將公園植物區(qū)域分為低干擾區(qū)（楊樹林區(qū)）與干擾區(qū)（園林地）。公園調(diào)查范圍內(nèi)共有植物107種，其中草本植物48種，木本植物59種。楊樹林區(qū)上層和中層植物共計17種，隸屬于15科16屬，林下草本植物共計39種，隸屬于24科39屬，林下水生植物較少，僅有7個種。植物群落垂直結(jié)構(gòu)多為3層，上層為楊樹；中層更新的喬木主要有12種，即構(gòu)樹、桑樹、榆樹（Ulmus pumila）、樸樹（Celtis sinensis）、女貞、香樟、絲棉木（Euonymus maackii）、欒樹（Koelreuteria paniculata）、苦楝（Melia azedarach）、棕櫚（Trachycarpus fortunei）、小蠟（Ligustrum sinense）和烏桕（Triadica sebifera）；園林地植物種類豐富，共計68種，隸屬43科60屬，其中喬木36種，灌木和草本32種。說明該公園植物配置注重美學(xué)效果、健康度較高，物種組成豐富。

2.2 群落物種多樣性

由表1可知，園林地的Shannon-Wiener指數(shù)、Simpson指數(shù)和Pielou指數(shù)平均值分別為1.166、0.581和0.768，其指數(shù)均大于全部樣地指數(shù)均值（1.056、0.464和0.668），說明該公園內(nèi)的園林地物種多樣性較高。樣方8、13、16、27和33的喬木層樹種較多，Shannon-Wiener指數(shù)較高；樣方10、36內(nèi)多集中為某一種或兩種植物，Shannon-Wiener指數(shù)較低。楊樹林區(qū)Shannon-Wiener指數(shù)較為均衡，多集中在0.8～1.4，其均值為1.166。演替初期，個別樣方Shannon-Wiener指數(shù)異常，可能與人為干擾和演替時個別物種優(yōu)勢度較大有關(guān)。Simpson指數(shù)反映群落優(yōu)勢度，園林地Simpson指數(shù)較高，除樣方10外，其余樣方Simpson指數(shù)均在0.6以上，可能是由于該區(qū)域養(yǎng)護(hù)管理水平較高；楊樹林區(qū)多為1～2種樹木，Simpson指數(shù)普遍偏低。Pielou指數(shù)在0.5～0.8的樣方有25個，占71%；楊樹林區(qū)各樣方Pielou指數(shù)差異較小，距離跨度大、生境差異度大的樣方間均勻度差異明顯。綜上，楊樹林區(qū)的物種多樣性指標(biāo)值呈正態(tài)分布，園林地生物多樣性指標(biāo)因植物配置方式不同存在差異。

2.3 楊樹林區(qū)更新層植物重要值

楊樹林區(qū)喬木更新層植物重要值如表2所示。相對密度按大小排序前5依次為構(gòu)樹（0.400）gt;欒樹（0.182）gt;女貞（0.178）gt;桑樹（0.086）gt;榆樹（0.034）；相對頻度按大小排序前5依次為構(gòu)樹（0.184）gt;桑樹（0.160）gt;女貞（0.152）gt;香樟（0.088）gt;樸樹（0.064）gt;苦楝（0.064）=小蠟（0.064）=烏桕（0.064）；相對優(yōu)勢度按大小排序前5依次為構(gòu)樹（0.490）gt;女貞（0.179）gt;棕櫚（0.119）gt;桑樹（0.086）gt;榆樹（0.034）。由于欒樹的相對頻率較低，該區(qū)喬木更新層優(yōu)勢種為構(gòu)樹、桑樹和女貞。該公園楊樹林區(qū)林下更新層群落中構(gòu)樹的重要值最高，為1.074；女貞次之，為0.509。構(gòu)樹重要值占各樹種重要值之和的35.8%，女貞、欒樹和桑樹重要值之和占比36.1%。楊樹林區(qū)林下未發(fā)現(xiàn)楊樹幼苗更新，在一段時間內(nèi)，更新層植物會繼續(xù)保持高優(yōu)勢度，可能會更替上層植物楊樹。

2.4 植物群落垂直結(jié)構(gòu)

該公園植物群落垂直結(jié)構(gòu)分層明顯，主要為喬木+更新層+草本三層結(jié)構(gòu)和喬木+草本雙層結(jié)構(gòu)，上層植物高度較為一致，約20.0 m；中層植物6.0 m以下，平均4.5 m；下層植物1.5 m以下。喬木+更新層+草本三層結(jié)構(gòu)中，上層楊樹為優(yōu)勢種，是該公園的建群種。楊樹樹干較高、空間占有量較大，占有絕對優(yōu)勢；中層植物中香樟、女貞、桑樹、構(gòu)樹、欒樹、棕櫚、榆樹和樸樹優(yōu)勢度較大，其中構(gòu)樹、女貞和桑樹適應(yīng)性較強(qiáng)，在潮濕區(qū)域也生長良好。構(gòu)樹是公園更新層的優(yōu)勢種，部分區(qū)域的女貞和欒樹是中層的建群種。與上、中層植物相比，群落下層（1.5 m以下）植物豐富度較高，喬木幼苗與草本植物種類較多，灌木較少，其中草本植物多為適應(yīng)性較強(qiáng)的鄉(xiāng)土植物，入侵種加拿大一枝黃花（Solidago decurrens）分布范圍較廣且密集，可能對群落生物多樣性造成影響。說明該公園植物群落較單一，上層喬木種類較少，喬木更新層豐富度低，灌木、藤本植物較稀缺。

3 結(jié)論與討論

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，公園共有植物107種，草本植物48種，木本植物59種，楊樹林區(qū)上層植物為楊樹，中層植物（喬木更新層）主要有12種，下層草本植物共39種，隸屬24科39屬；園林地植物共計68種，隸屬43科60屬。公園調(diào)查樣地植物Shannon-Wiener指數(shù)、Simpson指數(shù)和Pielou指數(shù)均值分別為1.056、0.464和0.668，較園林地物種多樣性低，可能與受人為干擾有關(guān)。楊樹林區(qū)Shannon-Wiener指數(shù)較為均衡，Simpson指數(shù)普遍偏低，Pielou指數(shù)差異較小。陳傳國等[15]研究表明，林下植物豐富度較高，其Simpson指數(shù)相對較高，這與該地喬木更新層物種種類較單一，其Simpson指數(shù)普遍偏低結(jié)果一致。

該公園楊樹林區(qū)喬木更新層中構(gòu)樹的重要值最高，為1.074，喬木更新層優(yōu)勢種為構(gòu)樹、桑樹和女貞。群落結(jié)構(gòu)主要為楊樹+喬木更新層+草本三層結(jié)構(gòu)與喬木+草本雙層結(jié)構(gòu)，與天然林比較，該植物群落上層常綠樹種種類單一，喬木更新層植物豐富度較小，灌木、藤本植物較稀缺。人工楊樹林有利于生物多樣性的提高，增加生物多樣性對于提高棲息地生態(tài)價值具有重要作用[16]。植物群落演替正在進(jìn)行，可對其進(jìn)行適當(dāng)人為干預(yù)以形成生態(tài)群落；設(shè)計生態(tài)群落的關(guān)鍵在于豐富植物種類，完善植物群落結(jié)構(gòu)，給其他植物創(chuàng)造競爭機(jī)會，適當(dāng)清理高郁閉度的楊樹林，以創(chuàng)造適合植物生長的環(huán)境；選用鄉(xiāng)土植物群落逐步代替楊樹林，優(yōu)先考慮鄰近區(qū)域次生林中的建群種，如馬尾松（Pinus massoniana）、楓香（Liquidambar formosana）和麻櫟（Quercus acutissima）等，優(yōu)勢種、伴生種考慮構(gòu)樹、榆樹、樸樹、槐樹（Styphnolobium japonicum）和苦楝等鄉(xiāng)土植物。通過對立地條件與自然群落的調(diào)查分析，確定喬、灌木群落關(guān)系，豐富灌木層與草本層植物種類，依照喬木建群種、優(yōu)勢種、伴生種、灌木和草本順序逐步營造生態(tài)植物群落。

綜上，研究區(qū)內(nèi)共有植物107種，其中草本植物48種，木本植物59種；調(diào)查樣地植物Shannon-Wiener指數(shù)、Simpson指數(shù)和Pielou指數(shù)均值分別為1.056、0.464和0.668，楊樹林區(qū)的多樣性指標(biāo)值呈正態(tài)分布，園林地的生物多樣性指標(biāo)值因植物配置方式不同存在差異；楊樹林區(qū)喬木更新層中構(gòu)樹的重要值最高，喬木更新層優(yōu)勢種為構(gòu)樹、桑樹和女貞；群落垂直結(jié)構(gòu)分層明顯。

參考文獻(xiàn)

[1] 侯曉云，黎燕瓊，鄭紹偉. 龍泉山城市森林公園典型植物群落特征與氣候效應(yīng)研究[J]. 西北林學(xué)院學(xué)報，2021，36（6）：274-280.

[2] FENG H J，AN J，WANG H Y，et al. The ecological healthcare benefits and influences of plant communities in urban wetland parks[J]. Forests，2023，14（11）：2257.

[3] 侯繼萍，蘆建國. 紫金山森林公園登山道植物群落特征調(diào)查分析[J]. 北方園藝，2019（23）：86-92.

[4] 梁變鳳，何志強(qiáng)，崔虎亮. 城市森林公園不同植物群落特征對環(huán)境效應(yīng)的影響[J]. 科學(xué)技術(shù)與工程，2023，23（26）：11174-11181.

[5] 王爍. 合肥濱湖森林公園地被植物調(diào)查與分析[J]. 安徽農(nóng)學(xué)通報，2014，20（7）：117-119.

[6] 王葉，姚曉潔，許克福. 合肥濱湖濕地森林公園林下植物多樣性評價[J]. 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2016，43（6）：982-988.

[7] 劉策. 城郊森林公園的樹種配置分析與建議：以合肥濱湖濕地森林公園為例[J]. 現(xiàn)代園藝，2019（13）：77-78.

[8] 阮懷靜. 合肥濱湖國家森林公園生態(tài)系統(tǒng)調(diào)控與優(yōu)化[J]. 安徽大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2019，43（2）：96-101.

[9] 吳京京，吳克，陳俊，等. 合肥濱湖國家森林公園植物配置研究[J]. 生物學(xué)雜志，2016，33（2）：26-29.

[10] 陸冬梅. 合肥濱湖濕地森林公園環(huán)境功能分析[D]. 合肥：合肥工業(yè)大學(xué)，2014.

[11] 中國科學(xué)院中國植物志編輯委員會. 中國植物志-第四十二卷， 第一分冊[M]. 北京： 科學(xué)出版社， 1993.

[12] 唐佳樂，謝偉文，于志民. 湛江市城市公園植物群落物種組成及多樣性研究[J]. 安徽農(nóng)學(xué)通報，2020，26（16）：34-37.

[13] 程雨蒙，張偉，郭傳友. 淮北相山人工側(cè)柏林群落結(jié)構(gòu)與物種多樣性的初步研究[J]. 安徽農(nóng)學(xué)通報，2019，25（11）：64-66.

[14] 吳華麗，楊焱冰，黎大順. 貴州野核桃典型分布區(qū)群落物種多樣性與穩(wěn)定性[J]. 廣西林業(yè)科學(xué)，2023，52（4）：439-446.

[15] 陳傳國，陳紅躍，鄭潔瑋，等. 東江水源涵養(yǎng)林不同混交組合林下植物多樣性研究[J]. 林業(yè)調(diào)查規(guī)劃，2024，49（3）：119-123.

[16] 丁晶齡， 蔣求名. 基于植物多樣性的生態(tài)恢復(fù)與景觀設(shè)計[J]. 分子植物育種， 2024， 22（22）： 7587-7593.

（責(zé)任編輯：吳思文）