河南机电高等专科学校校园植物多样性现状调查

孙雅群，马晓宇，朱万祥，梁桂楠，李顺杰，李剑，段艳红

（新乡学院生命科学技术学院，河南新乡453003）

高等学校的校园绿地景观已经成为校园文明建设的重要组成部分。在校园绿化中，植物资源的丰度和多样性及其景观配置直接影响校园绿化品质的高低，其校园植物资源的丰度直接影响校园环境。校园绿化环境应突出维持校园生态平衡的功能，因此，校园绿化应有丰富的植物种类和合理的植物配置。环境优美的校园不仅为师生创建优良的工作学习环境，还营造出浓厚的校园气氛，更能创造出人与自然和谐相处的空间。笔者对河南机电高等专科学校进行了实地调查研究，对其校园植物多样性进行了分析，并根据相关指标，对其提出可行性的建议。

1 研究区概况与研究方法

1.1 调查地自然状况

新乡市位于河南省北部，华北平原的南端，即113°54′E，35°18′N，地势走向为西高东低，南邻黄河，与郑州、开封隔河相对；北靠太行，与鹤壁、安阳相邻；西接焦作，并与陕西接壤；东连濮阳。该地季风特征明显，夏季盛行西南风，冬季盛行东北风。由于大气环流、地理环境、地势等因素的作用，形成了北温带大陆性气候区，年平均气温14℃，年降水量573.4 mm左右，四季分明，春早夏热，秋凉冬寒。

1.2 研究方法

1.2.1 实地调查分析法。在植物种类数量调查基础上，选择该校的教学区、教学新区、家属院区、生活区、体育运动区等区域进行实地调查。主要进行各区域植物种类调查记录，并依据《中国植物志》《园林树木学》[1]《中国高等植物图鉴》[2]对其进行鉴定，并标出科、属、种及其拉丁学名，针对所调查的资料，进行逐一整理、分类和统计[3]，统计出河南机电高等专科学校植物名录。

1.2.2 校园植物资源丰度调查和分析方法。选择河南机电高等专科学校教学区、教学新区、家属区、生活区、体育运动区等区域进行群落调查，依次将群落分为 0～5，5～10，…，45～50 km2若干等级。在调查中共出现 10个面积等级类型，分别以 1，2，3，…，10表示。在比较不同类型园林植物群落的物种丰度时，采用的是群落物种数量基础上构建的各类型植物群落的群落数量加权物种数量平均数：

式中，St为每一类型园林植物群落物种丰度的加权平均值；S为群落物种数量；Ns为物种数量为S的群落个数；N为园林植物群落总数。

应用Gleason提出的物种丰度指数分析群落面积对物种丰度的影响。

式中，D为物种丰度指数；n为群落物种丰富度的加权平均值；ln A为群落面积，取不同面积等级的面积中值[4]。

物种多样性指数反映群落结构和功能复杂性以及组织化水平，能比较完善和清楚地表现群落的生态特性，运用反映群落多样性水平的Shannon-Weiner指数和反映群落不同物种多度均匀度程度的Pielou均匀度指数作为群落物种多样性的测度指标[5-6]。

（1）出现在样地的植物种类数目Shannon-Weiner多样性指数：

式中，Pi=Ni/N，N为样地中各植物物种的株数总和，Ni为第i种植物物种的株数。

（2）Pielou均匀度指数反映的是各物种个体数目分配的均匀程度。式中，S为样地中的物种数；Pi=Ni/N，N为样地中各植物物种的株数总和，Ni为第i种的植物物种的株数[7]。

2 结果与分析

2.1 植物物种组成分析

河南机电高等专科学校校园共有72种植物，隶属于33科53属，其中以乔木占较大部分，49种，占68%；灌木15种，占21%；草本占8%（表1）；校园藤本植物仅有2种，其中牵牛花还是草花蔓性，需要每年栽植。在其新建南校区绿地，小乔木占主要部分。其乔木胸径较小，灌木生长较差，地被草本植物恢复较慢，和其刚刚建成有关。

表1 河南机电高等专科学校校园各种植物类型统计结果

机电专科学校的绿化树种中被子植物数量占有一定的优势，裸子植物偏少，以蔷薇科、木犀科、杨柳科、豆科植物为主，表明了北方地区植被的特点（表2）。

表2 河南机电高等专科学校校园绿地群落物种组成情况

2.2 校园植物绿化结构分析

对校园总绿化面积采用随机取样的方法，取样面积为 100 m2，编号 1、2、3、4、5、…299、300，对其垂直结构类型进行分类、整理和统计。校园植物垂直结构有3种形式，分别为4层型：地被、灌木、小乔木及大乔木，有59个，占18%；3层型：乔木、灌木、草本，有126个，占42%；2层型：乔木、灌木或地被，有120个，占40%。校园行道树以悬铃木（Platanus occidentalis）、女贞（Ligustrum lucidum Ait）为主，种类单一，绿篱主要是小叶女贞（L.quihoui Carr）、红叶石楠（Photiniax fraseri）、大叶黄杨（Euonymus japonicus），种类不够丰富。虽然该校的校园绿化面积较大，但绿化结构以3层型和2层型为主，绿化品位低，乔木、灌木是校园绿色的主要资源（图1）。

图1 校园绿化垂直类型调查结果

另外，灌木在校园绿化中所占比例较大，但对灌木的养护和修剪工作做得不到位，有很多灌木由于未及时修剪，严重影响了校园环境的美观程度。而且该校校园内种植的常绿树种很少，冬季校园景观单调。在秋冬季树叶落尽时，影响了绿化效果，整个校园显得毫无生气，给人以沉闷、抑郁之感。在植物配置上要加大火棘、枸骨等常青树种的种植。自然群落在维护管理时注意色彩搭配、冠形搭配、高低搭配，从而形成群落垂直、水平结构和多姿多彩的外貌。

2.3 校园植物资源丰度分析

依次将该校群落分为 0～5，5～10，…，45～50 km2共10个面积等级，利用式（1）计算各面积等级群落类型的加权平均物种数量，利用式（2）计算不同面积等级群落类型的Gleason物种丰度指数值，结果见图 2、3。

图2 各面积等级群落加权平均物种数

在1～5面积等级中，即0～25 km2范围内加权平均物种数量随面积增加而增大，而且增幅较明显。在面积等级为5，即20～25㎞2时加权平均物种数量达到最大值，在其后的各面积等级中，加权平均物种数量维持在一个较大的数值上波动，但二者之间的变化没明显规律（图2）。

图3 各面积等级的物种丰度指数

校园群落的物种丰度指数与加权平均物种数量的变化均有相近的规律，在面积等级1～5，即0～25 km2范围内其数值随面积的增加而逐渐增大，在面积等级为5时，即20～25 km2群落物种丰度达到最大值。此后随面积等级的递增，群落物种数量的变化没明显的规律。理论上校园植物群落为人工管理的群落，在一定的面积范围内，增加校园绿化面积有利于我国丰富的植物资源的运用（图3）。

2.4 校园群落物种多样性分析

由图4可知，不同功能区物种多样性指数存在差异，教学区的物种多样性指数最高，最低的为体育运动区。

图4 各功能区物种多样性指数

由图5可知，不同功能区物种均匀度指数同样存在差异。物种多样性指数高的教学区均匀度指数也最高，对应的物种多样性指数低的体育运动区均匀度指数也最低，说明均匀度指数与物种多样性指数正相关。

图5 各功能区物种均匀度指数

3 结论与讨论

3.1 结论

河南机电高等专科学校绿化树种种类比较单一。该校校园植物现共有72种植物，隶属于33科53属，其中乔木49种，灌木15种，草本6种，藤本2种。校园行道树主要是悬铃木、女贞，种类单调。绿篱主要有小叶女贞、红叶石楠和大叶黄杨，不够丰富。垂直绿化面积少，无屋顶绿化。校园绿化组成结构简单。经统计，该高校校园植物垂直结构可分为4层，分别为草坪、灌木、小乔木、大乔木，最少仅有1层。校园植物立体空间利用率不高，忽视了大乔木层下立体空间的布置，整个植物景观缺少立体感。校园内种植的常绿树种很少，冬季校园景观单调。在秋冬季树叶落尽时，影响了绿化效果，整个校园显得毫无生气，给人以沉闷、抑郁之感。

3.2 建议

3.2.1 引进绿化植物种类，丰富植物和景观多样性。校人工培养的观赏植物很少，加大人工栽培植物力度，因地制宜，培育出更多适应当地自然环境条件的观赏植物。加大引进草本植物，尤其是水生花卉资源。引种时可考虑季相变化分明的种类，来丰富校园植物景观，使校园绿化体系发挥更好的生态效益和景观效果[8]。

3.2.2 加强现有植物的栽培管理。对灌木和草本植物要定期进行修剪，不得出现疏于管理的现象，从而影响校园园林景观效果。定期开展病虫害防治工作，如发现外来入侵物种必须采取相应办法加以控制。

3.2.3 加强校园景观设计，增加垂直绿化和屋顶绿化面积[9]。根据植物形态、色彩的季相变化和观赏特征的不同合理配置，优化植物群落结构设置，建立从草坪到乔木的复层结构，增加空间层次感，使校园绿化内容更丰富多彩，创造优美的校园生态环境。增加垂直绿化和屋顶绿化可以对冷墙灰瓦起到修饰作用，加强了植物对建筑结构的维护，加强空间立体感。

[1]陈有民.园林树木学[M].北京：中国林业出版社，2006.

[2]中国科学院植物研究所.中国高等植物图鉴：1-5[M].北京：科学出版社，1985.

[3]吴国芳，冯志坚，马炜梁，等.植物学：下册[M]2版.北京：高等教育出版社，1992：178-343

[4]孙儒泳.普通生态学[M].北京：高等教育出版社，2001.

[5]孟娜.杭州西湖茅家埠景区植物群落景观分析与评价[D].保定：江苏：浙江农林大学，2012.

[6]陈廷贵，张金屯.十五个物种多样性指数的比较研究[J].河南科学，1999（17）：55-71

[7]张雪艳.保定市三所高校校园植物景观调查与分析[D].保定：河北农业大学，2013.

[8]苏雪痕，李雪，苏晓黎.城镇园林植物规划的方法及应用[J].中国园林，2004，20（6）：61-64.

[9]段艳红，熊辛未，鲜靖苹.新乡市高校园林植物种类及配置分析[J].安徽农业科学，2015，43（9）：191-193.