福州市城市广场植物群落特征及多样性分析*

谢陈林 林开泰 焦 航 吴艳芳 段嵩兰 田高飞 闫淑君

福建农林大学园林学院 福州 350002

福州市城市广场植物群落特征及多样性分析*

谢陈林 林开泰 焦 航 吴艳芳 段嵩兰 田高飞 闫淑君

福建农林大学园林学院 福州 350002

本研究采用抽样法，分析福州市城市广场(包括文化广场、休闲广场、交通广场、商业广场、宗教广场)植物物种组成、数量特征、群落结构特点。比较各类城市广场植物多样性、群落相似性特征。结果显示，福州市城市广场植物共204种，隶属于79科165属，乡土树种与外来植物比例合理，常绿阔叶树种比例大，各层次中均有较明显的优势种。5类城市广场中，宗教广场的植物物种种数、Simpson指数(D)、Shannon-Wiener指数(H)、Pielou指数(J)均为最高。

福州市，城市广场，植物群落，植物多样性

城市广场由于其功能性的使用,往往忽略其在绿地上的规划。绿地率低、植物重复率高、景观效果重复、后期养护效果不佳等成为大多广场绿地的问题。近年来不少学者对滨江[1－2]、校园[3－4]、公园[5－6]的植物多样性进行大量研究,而对于城市广场植物多样性方面的研究却鲜有报道,本文意在对福州市5类城市广场植物多样性进行调查,分析其植物物种组成、数量特征、群落结构特点等,为福州市城市广场生物多样性的保护、修复以及绿地系统建设的开展提供理论依据。

1 研究区域及方法

1.1 研究区域概况

福州市地处东经118°08′—120°31′,北纬25°15′—26°29′,属于典型的河口盆地,四周被群山峻岭环抱,西部地势高,从西向东的地势层状下降,呈规律排布,地貌类型多样,多以丘陵、山地为主。福州市属于亚热带季风气候,温暖湿润,冬短夏长,霜少无雪,年平均日照1 700～1 980 h。年平均气温20℃～25℃,气温最低为1—2月,平均气温达5℃～10℃,气温最高为7—8月,平均气温为33℃～37℃,其中极端气温最高达42.3℃,最低为﹣2.5℃,年均降雨量为800～2 100 mm[7]。

1.2 研究对象

2016年1—2月,对福州中心城区5个区(鼓楼区、仓山区、台江区、晋安区以及马尾区)的广场进行现场调查,分为5个类型,即文化广场、休闲广场、宗教广场、交通广场和商业广场。文化广场有五一广场、法治文化广场、西湖晨曦文化广场；休闲广场有榕城广场、福州广场、马江渡广场、天马广场；宗教广场有花巷基督教堂前广场、泛船浦天主教堂前广场、西禅寺前广场、开元寺前广场；交通广场有火车站北广场、火车站南广场、君竹环岛广场、南江滨立交桥环岛广场；商业广场有苏宁广场、仓山万达广场、东二环泰禾广场、万科广场、丽府西堤广场。各类型城市广场平均占地面积为33 765 m2,其平均绿地率为39.2%。

1.3 研究方法

本研究采用抽样法进行调查。5类城市广场各取36个样方,其中乔木样方大小为10 m×10 m,共调查180个样方；灌木样方设4 m×4 m,共设900个样方；草本样方设1 m×1 m,共计900个样方。调查内容主要包括植物名称、株数、高度、胸径、郁闭度、生长情况和应用形式等。

1.4 群落特征及多样性测定指标

1)多样性指数[8]

式中:Pi＝Ni/N,N表示所有物种个体总数,Ni为第i个物种的个体数,i＝1、2、3…

2)均匀度指数[9]

式中:H为Shannon-Wiener指数,S为所有物种个体总数。

3)Sorenson相似度指数[10]

式中:j为出现群落m、n的物种数；a为出现于群落m但不出现于群落n的物种数；b为出现于群落n但不出现于群落m的物种数。

2 结果与分析

2.1 物种组成

据调查结果显示,福州市城市广场绿地内共有植物79科165属204种(含种、变种、变型和常用栽培变种)。其中蕨类植物4科4属4种,裸子植物7科7属9种,被子植物68科154属191种(表1)。由此可见,被子植物在福州市城市广场人工群落中占主导地位。含有较多植物的科有百合科(Liliaceae)(11种)、棕榈科(Palmae)(11种)、豆科(Leguminosae)(8种)、木犀科(Oleaceae) (8种)、大戟科(Euphorbiaceae)(7种)。

表1 福州市城市广场绿地植物物种组成

在群落的外貌上,福州市城市广场的树种主要以常绿阔叶为主。落叶树种能丰富城市广场景观的季相变化,冬日透射阳光能让市民对阳光的渴求得到满足。在调查的204种植物物种中,落叶与常绿树种的比值为9.69∶1,针叶与阔叶植物的比值为12.55∶1。悬殊的比值反映了福州城市广场植物选择的缺陷,一般来说,落叶树种具有很好的观花、叶、果的功能。这说明福州城市广场的季相景观变化不足,较为单一。

对5类城市绿地植物物种数进行统计(表2),各类城市广场绿地植物物种数量大小排序为:宗教广场＞商业广场＞文化广场＞休闲广场＞交通广场。物种最为丰富的广场类型是宗教广场,尤其是西禅寺和泛船浦天主教堂前广场这2个广场,这是由于宗教广场静谧的氛围依赖于植物的营造,植物保护良好,以及其种植形式由规则式转向为自然式的缘故。而交通广场植物物种最少,由于使用功能的需要,在环岛广场中不能种植高大且密度大的植物以免遮挡视线,均以低矮的灌木种植为主,这是导致交通广场的植物物种多样性降低的主要原因。

表2 福州市5类城市广场类型绿地植物物种种数组成

另外,在调查结果中显示,福州市城市广场乡土植物共151种,占所调查物种的74.02%；外来物种共53种,占所调查物种的25.98%。就物种数来看,乡土植物在乔木、草本中占绝大多数,可见乡土植物在福州城市广场运用比例得当。今后在广场绿地的建设中,加强乡土植物运用的同时也可增加新园林观赏品种的引进。

2.2 物种组成数量特征

重要值是植物在该群落中盖度、多度、频度的综合体现,通过其计算能够判断该物种在群落中的地位。为进一步了解广场中植物的构成成分,通过公式对调查的植物进行频度、盖度、重要值等指标计算(表3)。城市广场绿地中物种重要值较高的乔木有榕树(12.63%)、芒果(5.69%)、桂花(5.69%)。榕树在城市广场乔木层中占主导地位,这也是由于榕树为福州市树的因素。灌木层中重要值较高的有红花檵木(11.97%)、黄金榕(9.44%)和鹅掌柴(7.64%)。重要值较高的草本有马尼拉(36.29%)、酢酱草(14.01%)和黄鹌菜(5.63%),其中酢酱草、黄鹌菜并非为园林配置植物,而是属于野生植物杂草类,由于生命力顽强又易繁殖,因此出现于各个草本植物的样方中,导致出现频率高,但由于其覆盖面积小,因此降低了重要值。马尼拉应用广泛,常成片种植,在草本层中占主导地位。

表3 福州城市广场各层植被主要物种及其重要值

2.3 各类城市广场群落相似性

群落的相似性系数是指不同的植物群落结构特征的相似程度。根据Sorenson相似度指数的原理,当值为0.00～0.25时,为群落极不相似；当值为0.25～0.5时,为群落中等不相似；当值为0.5～0.75时,为群落中等相似；当值为0.75～1时,为群落极相似[14]。对5类城市广场进行相似性系数计算(表4),Sorenson系数在0.00～0.25的占总数的0%,在5类广场群落相互比较中,没有出现任意两类城市广场为群落极不相似；在0.25～0.5范围的有2对,占总数的20%,表现为群落中等不相似；在0.5～0.75范围的有7对,占总数的70%,表现为群落中等相似,说明大部分城市广场植物选择相同重复,景观效果相似；在0.75～1范围的有1对,占总数的10%,其为文化广场与休闲广场,表现为群落极相似,由于这2类广场使用功能相近,因此在植物的选择上相似度极高,导致景观效果差异性小。

文化广场与其他4类广场的群落相似度均较高,表现为中等相似或极相似。休闲广场中种植的植物多为园林常用植物,乔木多为榕树、香樟、桂花、大王椰子、芒果、山茶等；灌木多为红花檵木、假连翘、毛杜鹃、鹅掌藤、红叶石楠等；草本多为马尼拉、沿阶草等,易与其他城市广场造成景观重叠。

表4 各类城市广场Sorenson相似度系数

2.4 福州市城市广场植物多样性分析

据统计(表5),城市广场绿地植物物种数共计204种,其中乔木67种、灌木81种、草本65种、竹类植物3种。多样性Simpson指数为0.95,Shannon-Wiener指数为2.48,均匀度Pielou指数较低,为0.49,表示植物分布较为不均匀。

对福州市不同类型城市广场绿地植物进行多样性指数比较,其中丰富度指数比较结果为:宗教广场＞商业广场＞文化广场＞休闲广场＞交通广场；从Simpson指数上看,其排序为宗教广场＞文化广场＞商业广场＞交通广场＝休闲广场；从Shannon-Wiener指数上看,其排序为宗教广场＞文化广场＞商业广场＞交通广场＞休闲广场。在多样性指数方面,同样为宗教广场最高,其物种结构组成相对复杂,乔灌草搭配较为合理,生态功能明显；从均匀度Pielou指数比较,其排序结果为宗教广场＞交通广场＝商业广场＞文化广场＞休闲广场。在宗教广场中虽乔灌草的物种数量相差较大,灌木层的数量占极大优势,但其分布均匀,注重乔木下灌木、草本的合理搭配,因此并不影响均匀度指数。

表5 5种类型城市广场绿地植物多样性指数比较

2.5 植物群落结构特点

在自然森林的植物群落垂直结构上,乔－灌－草合理搭配的复合型植物群落能使植物充分吸收阳光进行光合作用,进而有利于其生长[11]。调查结果表明,福州市城市广场绿地植物群落结构以乔－灌－草为主,占总样方的68.33%；没有灌木层的群落占总数的8.89%。有些群落虽然有灌木层,但植被稀疏、种植效果却不尽人意。由于广场功能的使用,广场绿地植物配置有一定局限性,调查的样方内有8个单一层次的群落,占总数的4.44%,其中文化广场3个,宗教广场1个,其他类型广场各1个。单一层次的群落在本次调查中均处于广场入口处,营造一种广场开阔的视觉景观效果。

一般研究认为,群落结构越复杂,群落的稳定性和多样性就越高[12]。同样,群落结构的组成也决定着群落的景观效果。从整体上看,福州市城市广场绿地植物群落的结构较为良好,但存在一定的改善空间,特别是对乔－灌－草的群落结构进行完善和提升,增强乔木、灌木的密度和种类,这对提高城市广场绿地植物多样性有很大帮助。

3 结论与讨论

调查结果表明,福州市城市广场植物物种共204种,隶属于79科165属,其中乔木67种、灌木81种、草本65种、竹类植物3种。蕨类植物4种,裸子植物9种,被子植物191种。群落外貌以常绿阔叶型树种为主；乡土植物与外来植物比例适宜,调查群落中各层次均有明显的优势种。各类广场绿地植物相似度系数较高,存在景观重复性大的问题。5类城市广场绿地中,宗教广场的植物物种种数、Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Pielou指数均为最高。

针对以上情况,提出以下几点建议。

1)增加植物种类,丰富景观效果。据统计,世界上所应用的园林植物物种约3万余种,常用植物为6 000余种。我国是世界上物种多样性最丰富的国家之一,占总数的10%。有学者调查福州市公园绿地的植物共有654种[13],而在城市广场植物物种调查结果仅为204种。同时景观格局较为单一,季相变化不明显,可在城市广场绿地规划设计中加大观果树种与落叶树种的比例。例如木棉(Gossampinus malabarica)、蓝花楹(Jacaranda mimosifolia)、玉兰(Magnolia denudata)等。

2)开发具有较高观赏价值的乡土树种,例如黑壳楠(Lindera megaphylla)、青冈(Cyclobalanopsis glauca)、石栎(Lithocarpus glaber)、油桐(Vernicia fordii)、罗伞树(Ardisia quinquegona)等。为让乡土植物转化成地方特色文化景观,其重点是要让乡土植物的应用成为整个行业人员的自觉行为。除此之外相关领导部门应出台鼓励乡土植物应用的政策,加大扶持力度；科研部门要加强对野生树种的改良、驯化、育苗等,重视其资源的推广；园林植配工作人员应将乡土植物应用到园林绿地中,通过孤植、列植、群植、丛植等配置手法,对乔、灌、草进行合理搭配。

3)加强人为保护,提高管理能力。经调查,不难发现许多广场,例如天马广场,其草坪践踏出一条园林小路,除规划设计不合理之外,人为管理能力也有待提高。在福州,园林日常管理队伍通常为农村富余劳动力,部分农民对植物的修剪以及保护等技术措施并没有进行详细的了解,因后期管理不规范而导致的苗木生长不良,以致于景观效果不尽人意。因此,园林绿化部门应将上岗人员进行专业职业技能培训,提高园林管理能力,维护良好景观效果。

[1]秦萱,赖家业,毛纯,等.南宁市园林滨水绿地植物多样性调查分析[J].广西科学院学报,2010,26(2):119－123.

[2]杨贤均,段林东,王业社,等.邵阳市资江滨水绿地植物多样性评价[J].福建林业科技,2014,41(3):76－79.

[3]杜甲宝.郑州市高校校园绿地植物多样性与美景度评价研究[D].郑州:河南农业大学,2009.

[4]吕秀娟.清华校园野生草本地被植物多样性及季相景观变化研究[D].哈尔滨:东北林业大学,2010.

[5]朱纯,潘永华,冯毅敏,等.澳门公园植物多样性调查研究[J].中国园林,2009,11(3):83－86.

[6]谢星安.常州公园绿地植物多样性调查分析及建议[D].南京:南京农业大学,2007.

[7]陈鸿源.福州市绿地植被结构特征及其景观生态建设的研究[D].福州:福建农林大学,2008.

[8]SIMPSON E H,Measurement of diversity[J].Nature,1949,163 (4148):688.

[9]马克平,刘玉明.生物群落多样性的测度方法Ⅰα多样性的测度方法(下)[J].生物多样性,1994,2(4):231－239.

[10]宋慧慧,周春玲,刘志科.青岛市木本植物群落相似性研究[J].中国园林,2014,10(2):90－93.

[11]傅徽楠,严玲璋,张连全.上海城市园林植物群落生态结构的研究[J].中国园林,2000,2(3):19－22.

[12]王佳,李素清.太原崛围山人工植被群落区系成分与物种多样性研究[J].安徽农业科学,2011,8(1):408－411.

[13]黄秋淋,苏小青,陈世品,等.福州市公园绿地植物的多样性[J].亚热带农业研究,2014,10(4):252－257.

Analysis of Urban Square Plant Community and Its Diversity in Fuzhou City

Xie Chenlin Lin Kaitai Jiao Hang Wu Yanfang Duan Songlan Tian Gaofei Yan Shujun
(College of Landscape Architecture,Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou 350002,China)

This study analyzed the species composition,quantity characteristics,community structure character of the plant community in urban squares in Fuzhou City(including culture square,leisure square,traffic square, commercial square and religious square)by using the sampling method,and compared the plant species diversity and community similarity among plant communities in various types of urban square.The result showed that there is a total of 204 species in the urban squares of Fuzhou,which belong to 165 genera and 79 families；the native species and exotic plants presents a reasonable proportion with a large proportion of evergreen broad-leaved species；every layer has its evident dominant species.Among the five types of urban squares,The Religious Square was the highest in the number of species,Simpson index,Shannon-Wiener index,Pielou index.

Fuzhou City,urban square,plant community,plant diversity

10.3969/j.issn.1672－4925.2016.06.007

2016－07－03

福建省教育厅重点基金项目“三角梅开花习性及花芽分化的诱导技术研究”(JA15142)

谢陈林(1991－)，硕士研究生，研究方向为园林生态学。E－mail:395240198＠qq.com

闫淑君，副教授，研究方向为园林生态学。E－mail:ysjch2000＠gmail.com