呼和浩特市５个住宅区绿地空间结构指标的比较

马秀梅　徐银祥　张国盛　王林和　安　靖　韩丽红

摘要对呼和浩特市5个住宅区绿地的密度、间距、覆盖度3项水平结构指标，乔灌草比例、林层比2项垂直结构指标，树种丰富度、多样性、均匀度和单调度4项树种组成结构指标进行测定。树种丰富度、多样性、均匀度和单调度分别采用Margalef指数（R）、Shannon－Wiener指数（H）、Pielou指数（J）和Simpson指数（M），从整个样地、样地乔木层和灌木层3个方面分别计算。结果表明：5个样地的植株密度较为合理；聚集指数R表明各样地植株都属于均匀分布；桥华紫花园和名仕园的覆盖度较好；各样地乔灌草比例不尽合理；桥华紫花园和芳汀花园的林层比较好；各样地的R值为2.697 7～4.820 8，H值为1.920 8~2.802 4，J值为0.834 2~0.969 6，M值为0.065 7~0.212 6。

关键词呼和浩特住宅区绿地；水平结构；垂直结构；树种组成结构

中图分类号TU985.12+5文献标识码A文章编号 1007-5739（2009）02-0009-03

住宅区绿地建设水平的高低与城市居民的生活质量息息相关，前人对城市绿地空间结构的研究，主要是针对公园、风景名胜区、道路等大型公共场所的区系成分、植被特点以及其他的植物群落空间结构进行探讨，该文尝试通过调查和测算住宅区绿地的水平结构、垂直结构和树种组成结构指标，来比较和揭示呼和浩特市住宅区绿地植物群落的空间结构特征。

1样地选择与概况

呼和浩特市位于东经111°30′～111°52′，北纬40°48′～40°53′。样地选择呼和浩特市建筑规模较大、绿地建设较好的桥华紫花园、芳汀花园、名仕园、东乐花园和内蒙古农业大学东区宿舍区5个中高档住宅区绿地，小区规模15~30栋楼，绿化面积在1hm2以上。

住宅区绿地大多以块状分布，而且均为人工配置，根据各样地的规模和植物分布的特点，采用典型样方法进行调查，选取面积较大、树种较多、能反映各住宅区主要绿化结构特点的绿地设置样方。根据以上实际情况，桥华紫花园（Q）、芳汀花园（F）、名仕园（M）、东乐花园（D）和内蒙古农业大学东区宿舍区（N）5个住宅区的样地面积分别设置成400m2、360m2、621m2、252m2、620m2。在样地内进行每木（乔木、灌木）调查，记录样地内乔灌木的株数、树种总数、树高、冠幅、枝下高、参照树的总株数等内容。外业调查于2008年8月完成。

2研究内容与方法

根据外业调查的数据，分别测算出各样地的密度、间距、覆盖度、乔灌草比例、林层比、树种丰富度、多样性、均匀度和单调度9项指标的值，然后进行比较分析。

2.1水平结构指标的计算方法

密度（D）是指乔灌木株数与样方面积的比例。即：D=N/S，式中：N为乔灌木株数，S为样方面积。

间距用聚集指数R来反映。聚集指数R是相邻最近单株距离的平均值与随机分布下期望的平均距离之比。R的计算公式为：R=ri/，式中：ri为第i单株到其最近相邻单株的距离；N为每公顷株数；n为样地林木株数。若R=1，则林木为随机分布；R＞1，林木为均匀分布；R＜1，则林木为聚集分布；R趋向于0，表明树木之间的距离越来越密集。

覆盖度(C)是林木树冠的垂直投影面积与样地面积的比例。计算公式为：C=Sl/S，式中：Sl为某一树种覆盖面积，S为样方面积。

2.2垂直结构指标的计算方法

乔灌草比例的计算公式为：乔灌草比例＝样方内乔木株数∶灌木株数∶草坪面积∶样方面积。

林层比（Si）：定义为参照树i的n株最近相邻树木中与参照树不属同层的林木所占比例。即：Si=Sij，式中：n为相邻木的株数。Sij的取值定义是：如果参照树i与相邻木j不属于同一层，那么Sij的取值就是1；如果参照树i与相邻木j属于同一层，那么Sij的取值就是0。根据呼和浩特市住宅区绿地的实际情况，结合前人的研究方法，该研究按照树高＜3m、3~6m、6~9m、9~12m、＞12m共5个水平划分林层，比较参照树与相邻木所在林层的异同。

林层比的平均值计算式：S=Si，式中：N为参照树的总株数；Si为第i株参照树的林层比。其中，参照树的选择方法是：以每株树木（i）为对象，根据该对象与标准地4条边的最近距离d0以及与周围树木间的距离Dy选取n＝4株最近相邻木；当n株最近相邻木与该对象的距离Dy均小于或等于该对象与标准地4条边的最近距离d0＋0.3，即Dy≤d0＋0.3时，则该树木将作为考察对象，称为参照树，否则不予考察。

2.3树种组成结构指标的计算方法

树种丰富度：树种丰富度采用Margalef指数（R），用以反映绿地中绿化树种的丰富程度。计算公式为：R=，式中：S表示树种数，N表示个体总数。

树种多样性：树种多样性采用Shannon-Wiener指数（H），主要反映绿化树种类型丰富的程度，是树种丰富度和各树种均匀程度的综合反映。计算公式为：H=-pilnpi，式中：Pi=ni/N；ni为第i个树种的个体数，i＝1，2，3，…S；N为个体总数。H值越大，树种多样性越高。

树种均匀度：树种均匀度采用Pielou指数（J），用以反映绿化树种中各种个体数量比例的均匀程度，其值越大，树种均匀度越高。计算公式为：J=，式中：H为Shannon－Wiener指数，S为物种数。

树种单调度：树种单调度采用Simpson指数（M），单调度是树种个体集中分布的程度，除表示分布的不均匀程度外，受树种数量影响较大。计算公式为：M=（ni/N）2，式中：S、ni、N含义同上。

3结果与分析

3.1水平结构指标的比较分析

在进行样地水平结构指标比较分析时，采用密度、间距、覆盖度3个指标。

3.1.1群落密度的比较分析。根据调查计算（图1），5个样地的群密度在435～1 508株/hm2。大小顺序为：D＞Q＞N＞F＞M。乔木高大、冠幅较大且灌木较多的M样地密度最小，乔灌木生长中等的D样地密度最大。

根据报道，群落密度保持在300~1 500株/hm2较为合理；密度＜300株/hm2，群落过分稀疏，无法形成基本的群落结构，也不能发挥其应有的生态功能；密度＞1 500株/hm2，群落纷繁杂乱且植株大多矮小，空间堵塞感较强，给人极大的心理压力。

3.1.2间距的比较分析。韩轶等报道，R值在0.2~0.5时，绿地观赏效果相对较好，聚集分布（R＜1）比均匀分布（R＞1）、随机分布（R＝1）的景观效果好，所以群落的平面结构应以聚集分布为主，均匀分布为辅，减少随机分布。通过对调查样地聚集指数R的计算，结果表明（图2），5个样地的R值为1.243 5~1.573 1，R值全部大于1，5个样地群落全为均匀分布。其中，5个样地的R值大小顺序是：F＞N＞D＞Q＞M。

3.1.3覆盖度的比较分析。根据调查计算（图3），5个样地的覆盖度为0.3814～0.6279，大小顺序是：N＞F＞D＞Q＞M。其中，F、D和N样地的覆盖度分别是0.596 2、0.568 0和0.627 9，都大于0.5。而覆盖度在0.5以上的群落稍显杂乱，景观效果普遍较差。所以Q和M样地比F、D和N样地的景观效果要好一些。

3.2垂直结构指标的比较分析

在进行样地垂直结构指标比较分析时采用乔灌草比例和林层比2个指标。

根据北京市园林科学研究所古润泽等研究指出：北京市绿地中乔灌草合理种植比例约是1∶6∶20∶29，也就是说在29m2的绿地上应设计1株乔木、6株灌木、20m2草坪。而根据调查结果（表1），5个样地中除了M样地以外，其余4个样地中，乔木数量都大于灌木数量，灌木数量明显偏低。另外，F、M、D 3个样地的草坪杂草丛生，即使如此，草坪面积也覆盖不到地面的50%，地表裸露现象比较严重。5个样地的林层比由大到小的顺序是Q＞F＞M＞D＞N，说明5个样地的群落错落有致的效果依次降低。

3.3树种组成结构指标的比较分析

在进行树种组成结构指标比较分析时采用指数R、H、J和M，按照整个样地、样地乔木层和样地灌木层3个水平分别计算。

3.3.1树种丰富度指数R的比较分析。计算得出（图4），5个样地的R值为2.697 7~4.820 8，大小顺序是：F＞D＞Q＞M＞N。其中，乔木层的R值为1.526~3.459 8，大小顺序为：F＞Q＞D＞M＞N；灌木层的R值为0.721 4~2.164 0，大小顺序为：F＞N＞D＞Q＞M。前4个样地的R值全是整个样地＞乔木层＞灌木层，只有N样地有所区别，是整个样地＞灌木层＞乔木层。说明各样地大多以乔木树种为主，灌木树种较少。而N样地灌木层的R值大于乔木层的主要原因，可能是因为某几种乔木树种多重复造成的。总体上说，F样地的树种丰富度最好，Q和D样地次之，N和M样地较低。

3.3.2树种多样性指数H的比较分析。计算得出（图5），5个样地的H值为1.920 8~2.802 4，大小顺序是：F＞D＞Q＞N＞M。其中，乔木层的H值为1.711 7~2.322 2，大小顺序是：F＞D＞Q＞M＞N；灌木层的H值为0.831 4~1.873 5，大小顺序是：F＞D＞N＞Q＞M。总体上说，F样地的树种多样性最高，D和Q样地的次之，N和M样地的较低。且5个样地H值的变化趋势都是整个样地＞乔木层＞灌木层，与丰富度结果类似。

3.3.3树种均匀度指数J的比较分析。计算得出（图6），5个样地的J值为0.834 2~0.969 6，大小顺序是：F﹥D﹥Q﹥N﹥M。其中，乔木层的J值为0.883 0~0.968 4，大小顺序是：F＞M＞D＞N＞Q。灌木层的J值为0.756 8~0.962 8，大小顺序为：F＞N＞Q＞D＞M，但差距都不大。说明无论在哪个水平上，F样地的树种均匀度都最好。在整体上，D和Q样地的均匀度较好；在乔木层上，M和D的树种均匀度较好；而在灌木层上，N和Q的树种均匀度较好。

3.3.4树种单调度指数M的比较分析。计算得出（图7），5个样地的M值为0.065 7~0.212 6，大小顺序是：M＞N＞Q＞D＞F。其中，乔木层的M值为0.104 9~0.204 1，大小顺序是：N＞M＞Q＞D＞F；灌木层的M值为0.164 1~0.523 5，大小顺序是：M＞Q＞N＞D＞F。说明无论在哪个水平上，F样地的树种单调度均最低，也就是树种个体配置最好；在整体和乔木层上，M和N样地的树种较单调；在灌木层上，M和Q样地的树种较单调。而且5个样地的M值大致的变化趋势是：灌木层＞乔木层＞整个样地，说明灌林层的树种设置比乔木层单调，这是由于各样地的灌木树种太少造成的。

4结论

水平结构上，5个样地的植株密度较为合理，只有D样地的稍大一些；从间距上看，5个样地的植株都是均匀分布，今后在绿地建设中应以聚集分布为主，均匀分布为辅，减少随机分布；从覆盖度上看，Q和M样地的景观效果要好于F、D和N样地，后三者的群落稍显杂乱，应注意及时修剪。

垂直结构上，5个样地的灌木数量明显偏低，应加大灌木的种植数量，而且部分草坪也没有起到美化绿地的作用。Q、F、M、D和N的林层比表明，5个样地的群落错落有致的效果依次降低。

树种组成结构上，从整体上看，在树种丰富度、多样性、均匀度方面，F样地的3项指数值最高，树种丰富度、多样性、均匀度也最好，Q和D样地次之，N和M样地则较低。在树种单调度方面，F样地树种单调度指数最低，也就是说其树种个体配置最好，其次是Q和D样地，而M和N样地的单调度指数则较高，所以树种单调度较大。

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