惠州西湖风景区园林植物群落特征分析
2016-09-15肖晓霞王建兵苏利英彭永宏丛占凤
肖晓霞,王建兵,苏利英,彭永宏,2,丛占凤,2
(1.惠州学院,广东 惠州 516007; 2.华南师范大学,广东 广州 510631;3.惠州市第四中学,广东 惠州 516001)
惠州西湖风景区园林植物群落特征分析
肖晓霞1,2,3,王建兵1,苏利英1,彭永宏1,2,丛占凤1,2
(1.惠州学院,广东 惠州 516007; 2.华南师范大学,广东 广州 510631;3.惠州市第四中学,广东 惠州 516001)
为了弄清惠州市西湖风景区园林植物群落生长状况,加强西湖风景区的绿地景观建设,采用样方法对景区的33处绿地和12条景区道路的园林植物群落特征进行调查。结果表明:①惠州市西湖风景区园林植物共有139种,其中蕨类植物1科1属1种,裸子植物6科7属9种,被子植物58科108属129种。②应用频率和重要值较高的植物有红花羊蹄甲、细叶榕树、木棉、樟树、桂花、棕竹、红背桂、大叶油草、沿阶草、蜘蛛兰、白蝴蝶等。③经植物群落物种多样性分析表明,平湖景区的植物群落具有较高的物种丰富度和多样性,菱湖景区的物种丰富度和多样性则较低。因此,应加大对菱湖景区的改造,营造具有复合结构、层次丰富的植物群落。
园林植物;植物群落;生物多样性;惠州西湖风景区
园林植物群落是城市绿地的基本构成单位,是城市绿地系统生态功能的基础。具有丰富多样的园林植物群落是提高绿地景观丰富度的前提,也是城市发展水平的重要标志[1]。针对园林植物群落,国内许多学者已开展其物种组成、结构特征等方面的研究。研究领域涉及到风景区和公园绿地、居住区和森林绿地以及街头绿地和道路绿地[2-11]。研究表明,典型园林植物群落调查可帮助人们更好地了解群落组成、群落结构特征、群落优势种群等的变化规律,有利于人们在研究景区的进一步开发、规划、建设、管理和保护提供基础技术资料。迄今为止,仅见国内学者对惠州市西湖风景区的形成历史、 文化特色、景区规划和植物配置等进行过报道[12-17],而对景区的植物群落结构特征的研究少见报道。本文运用植物群落学、城市园林生态学、植物学等学科理论知识对西湖风景区植物群落结构进行调查,为惠州西湖风景区绿地景观系统规划和可持续发展提供参考。
1 研究区概况
惠州西湖风景名胜区(简称西湖风景区)位于广东省的东南部,惠州市旧城区的西面,地理位置为114°25′E、23°6′N,惠州西湖风景区总面积为 713.878 hm2(为第1次确定范围),各类绿地占风景区总面积的67.8%,其中水体占总面积的19.7%、非绿地面积占32.2%。惠州西湖风景区属低山丘陵河谷地貌,西北部红花湖景区山峦起伏,但山体平缓,海拔多在50~80 m之间,海拔最高山峰为高榜山,海拔227 m。境内东江与西枝江在城区内两江交汇,景区内形成平湖、丰湖、南湖、鳄湖、菱湖五湖。土壤以花岗岩发育的赤红壤为主,土层深厚、土壤肥力中等。位于北回归线以南,全年平均气温22 ℃,最热月(7月)平均气温28.3 ℃,最冷月(1月)平均气温13 ℃,极端最高气温38.9 ℃,极端最低气温-1.9 ℃,年平均相对湿度78%,年均降水量1690~2380 mm,属亚热带季风气候区。地带性植被是亚热带季风常绿阔叶林,但由于受人为干扰和长期破坏,原生林已退化为次生常绿阔叶林或灌丛,在植被的种类组成和结构上表现出明显的次生性。经过多年的人工造林和绿化栽植,景区的植被大部分以次生植被为主,在城区部分则以人工植物群落为主,局部地段亦有天然群落经人工改造而形成的半天然植被。天然的植被类型主要包括马尾松(PinusmassonianaLamb.)林、木荷(SchimasuperbaGardn.et & Champ.)林、马尾松木荷混交林、鸭脚木(Scheffleraoctophylla(Lour.)Harms)林、黄牛木(Cratoxylumcochinchinense(Lour.) Blume.)林、山乌桕(Sapiumdiscolor(Champ.ex Benth.) Müll.Arg.)林,主要见于红花湖景区和螺山景区等地。人工植被主要包括细叶桉(EucalyptustereticornisSmith)林、台湾相思(AcaciarichiiA.Gray)林、木荷林以及人工配置的园林植物群落[18]。
2 研究内容与方法
2.1 调查范围与对象
本研究调查西湖风景区环湖的主要公园绿地及附近环湖的道路绿地(图1)的园林植物群落,将园林植物群落分成公园绿地植物群落和道路绿地植物群落2种类型。由于城市园林植物是经过人工的精心设计、配置,人工种植和管理的,因此属于人工植物群落。这将有别于传统的自然植物群落的定义。在本调查中,根据城市人工植物群落特点,将有明确边界的植物聚落作为一个独立的群落记录其主要特征[19]。
2.2 调查方法与内容
采用陈波[19]在杭州西湖园林植物配置研究中所描述的调查方法进行调查,选择集中成片的具有代表性的群落,乔木层设置400 m2的标准样地。一般采用20 m×20 m正方形的样地,但由于西湖风景区地形复杂,绿地形状各异,有时难以采用标准的正方形,因此在调查中也采用长方形样地进行调查,但样地总面积不变;在400 m2的样方内设置5个5 m×5 m的小样方调查灌木群落,设置5个1 m×1 m的小样方调查草本群落,并分层调查、记载该植物群落的主要数量及环境特征[19]。
在选取的样地范围内进行每木调查,测定记录植物的物种种类、数量、单株胸径、树高、冠幅、灌木及草本测定盖度、郁闭度等因子,依据生活型的不同而分[20]。采用宋永昌[21]所提出的测量方法和划分标准对以上各因子进行测定,并记录种类、数量、频度等,树高采用高斯测高器进行测量。
2.3 数据处理方法
采用Excel统计分析软件,计算树种的胸高断面积、株数、频度,然后再计算相对频度(RF)、相对多度(RA)、相对显著度(RD)或相对盖度(灌木和草本)和树种重要值(IV)[21]。再进一步计算树种的Shannon-Wiener指数(HP)、Simpson指数(D)、均匀度指数(J)等,参照文献[21-22]的方法计算。
3 结果与分析
3.1 植物群落乔灌草种类分析
对惠州西湖风景区公园绿地、道路绿地的45个样地进行调查,结果表明,共有139种植物,其中蕨类植物1科1属1种,裸子植物6科7属9种,被子植物58科108属129种。乔木共73种,占调查种类总数的52.52%,其中乡土植物有47种,占乔木总数的64.38%;灌木共42种,占调查种类总数的30.22%,其中乡土植物有26种,占灌木总数的61.90%;草本地被植物共24种,占调查种类总数的17.26%,其中乡土植物有13种,占草本地被植物总数的54.17%。表明惠州西湖风景区公园、道路绿地主要是以乔木树种为主,占调查总数的52.52%,而灌木、草本分别只占调查总数的30.22%、17.26%,因此应增加灌草种类,以增强灌草层的生物多样性,同时应提高乡土植物的比例,只有乡土植物形成的群落才是最稳定的群落。
3.2 树种重要值分析
根据样方调查计算得知,乔木树种重要值排序前10位的依次是红花羊蹄甲(BauhiniablakeanaDunn)、细叶榕树(FicusmicrocarpaL.f.)、木棉(BombaxmalabaricumDC.)、樟树(Cinnamomumcamphora(L.) Presl)、台湾相思(AcaciarichiiA.Gray)、蒲葵(Livistonachinensis(Jacq.) R.Br.)、短穗鱼尾葵(CaryotamitisLour.)、垂柳(SalixbabylonicaL.)、高山榕(FicusaltissimaBlume)、芒果(MangiferaindicaL.);灌木树种重要值排序前10位的依次是棕竹(Rhapisexcelsa(Thunb.) Henry ex Rehd.)、灰莉(FagraeaceilanicaThunb.)、扶桑(Hibiscusrosa-sinensisL.)、红背桂(ExcoecariacochinchinensisLour.)、海桐花(Pittosporumtobira(Thunb.) Ait.)、斑叶鹅掌柴(Scheffleraodoratacv.Variegata)、桂花(Osmanthusfragrans(Thunb.) Lour.)、簕杜鹃(BougainvilleaglabraChoisy)、九里香(MurrayaexoticaL.)、金叶假连翘(Durantarepenscv.Dwarf Yellow);草本植物重要值排序前10位的依次是大叶油草(Axonopuscompressus(Sw.) Beauv.)、白蝴蝶(Syngoniumpodophyllumcv.White Butterfly)、黄花蟛蜞菊(Wedeliachinensis(Osb.)Merr.)、蜘蛛兰(Hymenocallisspciosa(L.f.ex Salisb.) Salisb.)、沿阶草(Ophiopogonjaponicus(Thunb.) Ker Gawl.)、台湾草(ZoysiatenuifoliaWilld.ex Trin.)、假银丝马尾(Ophiopogonintermediuscv.Argenteo)、肾厥(Nephrolepisauriculata(L.) Trimen)、红花酢浆草(OxaliscorymbosaDC.)、海芋(Alocasiamacrorrhizos(L.) Schott)。以上结果显现出西湖风景区园林植物群落的主要种类组成、植被类型与群落结构特征,究其主要原因为红花羊蹄甲、簕杜鹃分别是惠州市的市树、市花。红花羊蹄甲花色鲜艳、花期长,几乎全年都开花,是惠州西湖风景区的骨干树种之一,其重要值为12.18,排在首位。乔木中重要值排在第2位的是细叶榕树,重要值为11.31,桑科榕属植物在整个广东省都很常见,其具有四季常青、生长迅速等特点,是南方重要的绿化树种。木棉也是西湖风景区常见和重要的一个树种,其重要值为9.86,排在第3位,每年春天火红的木棉花竞相开放,游人可以在西湖风景区欣赏到万绿丛中一点红的景色,因而也有了以木棉命名的景点——红棉春醉。樟树、台湾相思的重要值分别为8.27、6.71,排在第4、第5位。樟树和台湾相思也是较常见的树种,环城西路的樟树高大而伸展,郁郁葱葱。垂柳是湿生树种,常种植在水边,其重要值为5.57,说明景区的水边面积较大,适宜种植垂柳。垂柳在水边柔美的枝条、婀娜多姿的身影给人留下深刻印象。灌木树种中排在首位的是棕竹,重要值为9.53,其次是灰莉,为8.06,再次是扶桑,重要值为6.77,与作为市树排在首位的红花羊蹄甲相比,市花簕杜鹃则逊色不少,其重要值为3.28,排在第8位。草本植物中大叶油草是乡土植物,重要值为8.23,排在第1位。白蝴蝶、蜘蛛兰、沿阶草等也是重要的地被植物,其重要值在草本地被植物类型中排在靠前位置,是最常应用的地被类植物之一。
3.3 树种应用频率分析
树种的应用频率可以反映一个地区园林绿化树种资源应用情况,以及群落中的主要物种组成[23-24]。在所调查的群落中,乔木应用频率比较高的树种为木棉、细叶榕树、红花羊蹄甲、台湾相思、垂柳、樟树、凤凰木、短穗鱼尾葵等,这与乔木重要值排序几乎相同,即重要值排序靠前的树种也是应用频率高的树种。木棉的应用频率达62%,而细叶榕树、红花羊蹄甲分别为53%、49%,可以看出,这3种树种对西湖风景区的绿化具有重要作用。草坪、绿篱和色块的大量重复应用,导致大叶油草、沿阶草、红背桂、斑叶鹅掌藤、蜘蛛兰、棕竹等植物的应用频率颇高。桂花是著名的芳香树种,在园林应用也十分广泛。这些植物都是适应惠州的气候条件,生活力强,形态优美,深受游客喜爱的植物,因此应用频率相对来说高一些。但应用频率高和重要值高也说明了西湖风景区在植物配置方面比较单调,群落结构单一,灌木和地被植物种类比较少,群落缺少组合的多样化和层次的丰富性。因此,在今后的绿化改造中应注重提高群落层次的丰富度,适当增加频率低的植物的应用,特别是灌木和地被植物。
3.4 植物群落物种多样性分析
本研究共取样地45块,通过综合比较以及咨询专家和西湖风景区管理人员的意见,特挑选出15个具有代表性的样地植物群落进行物种丰富度和群落物种多样性的分析。植物群落是一定的地理区域内生活在同一环境下不同种群的集合体,其内部的生物个体间及其与所处的环境间存在着极为复杂的相互关系。物种多样性不仅是一个群落组织水平的指标,并且是生境和自然保护的一个生物学指标[25-26]。
从图2可知,西湖风景区乔木层的物种丰富度和多样性是比较高的,这与西湖风景区是国家重点风景名胜区和多年来的精心管理养护分不开。西大门旁绿地、百花洲、孤山等样地的乔木种数均达10种以上。灌木和地被植物物种丰富度指数最高的是市中医院旁绿地,达24种,但乔木的丰富度指数低,只有5种。物种丰富度指数与Shannon-Wiener多样性指数和Simpson多样性指数的变化基本一致(图3),例如明月湾样地乔木物种丰富度指数低,其Shannon-Wiener多样性指数和Simpson多样性指数也比较低,分别为1.047、0.503。虽然菱湖西南岸绿地样地物种数比较少,仅4种,但其Shannon-Wiener多样性指数和Simpson多样性指数均比明月湾略高一些,分别为1.153、0.615。这是因为菱湖西南岸绿地虽然植物种类少,但每一种的数量比明月湾的多,明月湾有些乔木每种只有1株。从均匀度指数可以知道,西山样地的均匀度指数最高,为0.940;而明月湾样地的最低,为0.584。说明西山样地中植物分布是比较均匀的,而明月湾样地的植物分布较不均匀。平湖景区(F、G、H、I、J)的样地均匀度指数相差不大,说明平湖景区取样的物种分布的均匀度比较相似。由于平湖景区是西湖的核心景区,景点比较集中,其植物配置方面人为因素干扰比较大,物种各成分分布比较均匀。由于人为干扰严重,原生植被退化,景区内的人工群落基本上难以形成灌草结构,因此本文把灌木层和草本地被植物层合成一层来研究其多样性、丰富度和均匀度。灌木层物种丰富度指数比较高的是市中医院旁样地,达到24种;而丰湖书院样地的物种丰富度指数是最低的,仅有3种。这是由于市中医院旁绿地中乔木的物种数比较少,且多为大树,林下灌层的配置复杂多样,有模纹花坛、带状花坛等。丰湖书院样地处于校园当中,多栽植高大的庭荫树,地面被水泥道路分割,仅在路边种植少量灌丛,故其物种数目比较少。灌木层Shannon-Wiener多样性指数和Simpson多样性指数最低的是西湖西大门旁样地,分别为0.725、0.342。主要是因为其地被植物为大叶油草,其他灌木和地被植物比较稀少,故其均匀度指数也是最低的。百花洲样地和孤山样地的Shannon-Wiener多样性指数和Simpson多样性指数也比较低;这是由于百花洲样地乔木非常高大,冠幅也很大,灌木在林下难以生长,仅有耐荫的地被植物能生存。孤山样地的地被植物是新补种的沿阶草、白蝴蝶等植物,故其多样性也比较低。点翠洲、芳华洲、孤山前广场、明月湾、枇杷洲、西山的Simpson多样性指数和Pielou均匀度指数都比较接近,分别在0.805~0.859和0.832~0.907之间,这是由于在样地中自然演替植物少,绿地的养护管理比较精细,人工除草频繁,除人工种植的观赏性地被植物外,很少有自然恢复的草本植物和更新的实生苗出现,物种多样性的自然潜力被抑制,从而降低群落灌木地被层的物种多样性。这种情况在样地中是普遍存在的[27]。
从图3可以看出,Shannon-Wiener和Simpson多样性指数乔木层与灌木层比较呈现出乔木层指数大则灌木层相对变小或乔木层指数小则灌木层相对变大的趋势,这说明群落结构存在一定的问题,需要调整。平湖景区的植物群落具有较高的物种丰富度和多样性,菱湖景区(C、D、E)的乔木物种丰富度和多样性则较低。因此,应加大对菱湖景区的改造和营造具有复合结构、层次丰富的植物群落。
4 结论
1)本次调查结果表明,惠州西湖风景区共有园林植物139种,其中蕨类植物1科1属1种,裸子植物6科7属9种,被子植物58科108属129种。惠州西湖风景区公园、道路绿地主要是以乔木树种为主,灌木和草本相对较少,因此应调整植物群落的种类结构,增加灌木和草本的种类,增加乡土植物。
2)木棉、小叶榕、红花羊蹄甲、台湾相思、垂柳、樟树、凤凰木、短穗鱼尾葵等乔木树种的应用频率较高且与乔木重要值排序大致相同,这突出了惠州西湖风景区的南亚热带园林植物群落种类组成及外貌景观特征,同时也反映惠州西湖风景区在植物配置方面植物种类较少,需要增加园林植物种类,而大叶油草、沿阶草、红背桂、斑叶鹅掌藤、蜘蛛兰、棕竹等植物的应用频率较高,说明景区植物群落结构单一,灌木和地被植物种类比较少,群落缺少组合的多样化和层次的丰富性。
3)植物群落多样性分析表明,植物的多样性不仅与群落的物种数量有关,还与其分布的均匀程度有关,因此景区提高植物群落的多样性不仅要增加植物的种类,而且还应注意其数量的分布。Shannon-Wiener和Simpson多样性指数乔木层与灌木层比较呈现出乔木层指数大则灌木层相对变小或乔木层指数小则灌木层相对变大的趋势,这说明群落结构存在一定的问题,需要调整。平湖景区的植物群落具有较高的物种丰富度和多样性,菱湖景区的乔木物种丰富度和多样性则较低。因此,应加大对菱湖景区的改造和营造具有复合结构、层次丰富的植物群落。
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Analysis on Garden Plant Community Character of Huizhou West Lake Scenic Area
XIAO Xiao-xia1,2,3,WANG Jian-bing1,SU Li-ying1,PENG Yong-hong1,2,CONG Zhan-feng1,2
(1.HuizhouUniversity,Huizhou516007,Guangdong,China; 2.SouthChinaNormalUniversity,Guangzhou510631,Guangdong,China; 3.HuizhouNo.4MiddleSchool,Huizhou516001,Guangdong,China)
In order to clarify the growth status of garden plant community and strengthen the construction of green land in Huizhou West Lake Scenic Area,33 green spaces and 12 scenic area paths in research area have been investigated by quadrat method.The results are as follows:①139 kinds of garden plants have been gotten including Pteridophyte (1 family 1 genus 1 species),Gymnosperm (6 families 7 genera 9 species),and Angiosperm (58 families 108 genera 129 species).②Bauhiniablakeana,Ficusmicrocarpa,Bombaxmalabaricum,Cinnamomumcamphora,Osmanthusfragrans,Rhapisexcelsa,Excoecariacochinchinensis,Axonopuscompressus,Ophiopogonjaponicus,Hymenocallisspciosa,andSyngoniumpodophyllumhave high application frequency and important value.③The garden plant community biodiversity analysis indicated that the garden plant communities in Pinghu scenic area have higher species richness and biodiversity than that in Linghu scenic area.Therefore,Linghu scenic area should be improved by creating composite structure garden plant communities.
garden plant;plant community;biodiversity;Huizhou West Lake Scenic Area
2015-08-16;
2015-10-05
广东省科技计划农业攻关面上项目(2009B020311016);惠州市科技计划农业攻关面上项目(2010B010005009);惠州学院自然科学研究重点项目(C209·0401)
肖晓霞(1984—),女,广东河源人,惠州学院助教,硕士,从事园林植物与观赏园艺研究。E-mail:xiaoxia717@qq.com。
王建兵(1966—),男,湖南湘潭人,惠州学院教授级高级工程师,博士,从事植物景观与环境生态研究。E-mail:wangjb06@ hzu.edu.cn。
10.13428/j.cnki.fjlk.2016.03.010
S718.54+2
A
1002-7351(2016)03-0046-06