沈阳市三个公园树种多样性的调查与研究

崔 雪

(辽宁省林业有害生物防治检疫局，沈阳110804)

生物多样性(biological diversity，简称biodiversity)是生命有机体及其借以存在的生态复合体的多样性和变异性，是不同层次、不同等级水平的各种生命系统、生物类群、生命和非生命复合体以及与此相关的各种生态过程的总和，包括所有不同种类的动物、植物和微生物，以及他们所拥有的基因，所形成的群落和所产生的各类生态现象。城市公园与郊区公园中往往具有高度多样化的生境，并保存着某些自然植被片段和动物物种，在城市和郊区的生物多样性保护中，公园生物多样性的保护是一个非常关键的环节，而对其生物多样性的评估又是有效保护的基础。保护城市的生物多样性至关重要。城市公园是城市园林绿地系统的主体，也是城市里植物多样性最集中的地方，研究城市公园植物多样性可为城市生物多样性保护提供基础数据。

根据对沈阳市北陵公园、劳动公园和青年公园3大公园的乔、灌植物进行调查研究，分析和总结了沈阳市3大公园绿地植物群落组成、基本类型和植物功能,论述了各公园绿地物种多样性特征。为保证北陵、劳动、青年公园的功能和健康，公园的可持续管理提供参考数据，并为3个公园内植物多样性的保护提供参考资料。

1 研究内容与方法

1.1 公园树木种类分布调查方法

通过收集行业统计资料进行统计分析和采用按不同方位定点抽样调查法对沈阳市内3大公园的植物多样性进行调查研究。野外样方调查于2010年5月进行，分别划分北陵公园、劳动公园、青年公园的东、东南、南、西南、西、西北、北、东北8个方位，每个方位选取3～5个代表性地点设立样方，样方面积一般按20m×20m设立。对样方内的乔、灌植物种类基本情况进行调查、记录，然后对每个方位中的几个样方进行取平均数来代表各个方位中的树木种类情况。调查时对每个样方内的乔、灌植物数量、种类、用途及功能等进行详细记录，并记录样方位置及环境状况等。最后对3个公园现有乔灌植物种类进行统计并进行评价。

1.2 公园树木多样性的评价方法

本文主要采用α多样性指数进行计算、分析。分别从物种丰富度、多样性、均匀度几个方面来测定和分析群落多样性。本文选用了α多样性指数中的物种丰富度和数量丰度指数、Simpson指数、Shannon-Wiener物种多样性指数、Pielou群落均匀度指数5个指数和多样性指数综合分析方法对沈阳市3个公园的乔灌植物进行多样性分析，具体方法是在各公园的不同方位的群落里设立调查样方，每个方位设立调查样方3～5块不等，样方面积一般为20m×20m，然后根据各种公式要求调查所需数据，各种多样性指数的计算方法如下：

1.2.1 丰富度指数和数量丰度

丰富度评估采用Margalef指数{1958}来表述不同类型林地的植物物种丰富程度。公式表达为：D=(S-1)/lnN式中S为树种数目；N为多有树种的个体数之和。数量丰度则是采用物种个体数量总和来计算。

1.2.2 Simpson指数

该指数对常见种敏感，对稀有种贡献小，公式表述为D=1-∑pi2，式中pi是物种I先验概率，即第ni种的个体数占总体个数N 的比例。即ni为第i种的个体数，N为所有种的个体总数。

1.2.3 shannon-Wiener指数

Shannon-Wiener指数对稀有种贡献大，对常见种贡献小。其公式表述为H=-∑Pi·lnpi。式中pi是物种I先验概率，即第ni种的个体数占总体个数N 的比例。即pi=ni/N,ni为第i种的个体数，N为所有种的个体总数。

1.2.4 Pielou群落均匀度指数

公式表述为R=-∑Pi·lnpi/lns，式中，S为每一样方中的物种总数，N为样地内物种个体总数(或相对盖度之和)，Ni为第i种的个体数(或相对盖度)，式中的Pi=Ni/N。

1.2.5 多样性指数综合分析

参考以上α多样性指数的分析数据，对沈阳市北陵公园、劳动公园、青年公园进行综合分析，采用赋值加权法，将各公园的多样性指数优劣情况予以赋值，数值越大表示多样性越好，分为1、2、3三个等级。赋值为3表示多样性指数等级最高，赋值1则多样性指数最差。最后对评分进行加权，得出多样性指数综合分析结果。

2 结果分析

2.1 树木种类及分布

2.1.1 树木种类

北陵公园的树木种类统计结果：

通过对北陵公园内主要乔灌木植物的基本现状调查，可以明显看出(见表1)，该园内某些局部区域植物种类比较丰富，具有一定多样性。据初步调查，总体乔木、灌木种类多达15科37种以上。园内各种乔、灌木的不同组合栽植也发挥着不同的功能和作用，如行道绿化、整株观赏、观叶、观花、观果、绿篱等。

表1 北陵公园常见树木种类名录表

续表1

劳动公园的树木种类统计结果：

通过对劳动公园内主要乔灌木植物的基本现状调查，可以明显看出(见表2)，该园内植物种类比较丰富，乔灌植物种类数目为3个公园中最大，植物种类多样化。据初步调查，总体乔木、灌木种类达到13科39种以上。园内各种乔、灌木的不同组合栽植也同样发挥着行道、观形、观叶、观花、观皮、观果、绿篱等功能和作用。

表2 劳动公园常见树木种类名录表

青年公园的树木种类统计结果：

通过对青年公园内主要乔灌木植物的基本现状调查，可以明显看出(见表3)，该园内植物种类与其他两个公园比较起来不是很丰富，乔灌植物种类数量为3个公园中最小，植物多样性相对匮乏。据初步调查，总体乔木、灌木种类达到9科24种以上。园内各种乔、灌木以不同的组合栽植，发挥着不同的功能和作用，如行道、观形、观叶、观花、观皮、观果、绿篱等。

表3 青年公园常见乔灌木植物名录表

通过对3个公园内的乔灌木植物进行抽样调查，总结出3个公园树木种类数据(见表4、图1)。劳动公园的树木种类最多，可见劳动公园中栽种的树木种类多样化，植物种类很丰富。北陵公园的树木种类也比较多。青年公园中的灌木占总体树木种类比重较大，公园中的乔灌植物种类贫乏，是3个公园中树木种类最少的公园。

表4 各公园树木种类对比表

2.1.2 树木种类分布

通过对3个公园的各个方位分别设3～5个代表性样方进行调查(见表7)，将几个样方的调查数据进行累计平均，得出3个公园各个方位的树木种类及分布状况：

表5 3个公园各区域乔灌植物种类表(种/400m2)

图2 各公园不同方位乔灌植物种类对比图

表6 各公园乔灌植物个体数量统计表(株/400m2)

图3 3个公园各方位植物个体数平均值对比图

表7 各公园不同方位中的主要树木种类统计表

通过以上分析，总结出3个公园内的乔灌植物分布特点：

北陵公园乔灌植物数量大，绿荫效果好。公园总体树木种类并不是最多，但也达到较高水平，在各个方位中北陵公园的乔灌植物种类和数量与其他两个公园相比都较多，多样性具有明显的优势。树木种类丰富程度相对较好。

劳动公园乔灌木植物数量相对较大，绿荫效果较好。总体树种数目是所调查的3个公园中最多的一个。所以，可以说劳动总体树木种类也很丰富。但如果以各方位为单位来比较，劳动公园各个方位中的乔灌植物种类普遍都不高，没有北陵公园优势明显。

青年公园内的绿化效果完全是人为规划设计的城市公园，园内几乎没有乔灌植物自然生长的区域，它的乔灌植物数量最少，树木种类也稍匮乏。青年公园是受人为绿化改造影响最强的公园，它的绿化植物搭配层次与色彩对比是3个公园中最美观的，但栽种的树木种类比较单一。

2.2 树木多样性指数

2.2.1 丰富度指数和数量丰度

表8 北陵、劳动、青年公园乔灌植物物种丰富度指数对比表

3个公园的物种丰富度指数由大到小的排序为：北陵公园→青年公园→劳动公园。见表8、图4。

3个公园的物种数量丰度从大到小排序为：劳动公园→北陵公园→青年公园。见表8、图5。

图4 各公园丰富度指数对比图

图5 各公园数量丰度指数对比图

2.2.2 Simpson指数

3个公园植物多样性指数从大到小的排序为；北陵公园→劳动公园→青年公园。见表9、图6。

表9 北陵、劳动、青年公园乔灌植物Simpson指数统计表

图6 各公园Simpson指数对比图

2.2.3 Shannon-Wiener指数

3个公园的shannon-Wiene指数由大到小排序为：北陵公园→劳动公园→青年公园。见表10、图7。

表10 北陵、劳动、青年公园乔灌植物Shannon-Wiener指数统计表

图7 各公园Shannon-Wiener指数对比图

2.2.4 Pielou群落均匀度指数

Pielou群落均匀度指数由大到小的排序为：北陵公园→劳动公园→青年公园。见表11、图8。

表11 各公园Pielou群落均匀度指数统计表

图8 各公园Pielou群落均匀度指数对比图

2.2.5 各公园多样性指数综合分析

依据各公园的多样性指数计算结果进行分析，对3个公园的生物多样性指数进行打分评定，将各项指数划分为3个等级，分别对应值1、2、3，数字越大代表植物多样性越好，分布越均匀，优势越大。结果如下(见表12、图9)。

表12 各公园多样性指数综合分析表

图9 多样性指数综合分析图

从表12、图9可以明显看出，5个指数中，北陵公园的丰富度指数、Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Pielou群落均匀度指数都为最大值，所以3个公园中北陵公园的树种丰富度最好，乔灌植物分布最均匀，同种植物的数量丰富。是调查的3个公园中多样性最好的一个。