热带公园植物群落结构与多样性分析——以三亚白鹭公园为例

贺立静, 周述波,林 伟, 黎 明, 符发和,谢青灵

(海南热带海洋学院 生命科学与生态学院,海南 三亚 572022)



热带公园植物群落结构与多样性分析
——以三亚白鹭公园为例

贺立静, 周述波,林 伟, 黎 明, 符发和,谢青灵

(海南热带海洋学院 生命科学与生态学院,海南 三亚 572022)

对三亚白鹭公园绿化植物群落结构和多样性进行调查与分析,结果表明：调查的白鹭公园区域中共有乔木树种44种,隶属于25科、36属；灌木36种,隶属于31科36属；草本60种,隶属于19科53属.群落结构以椰子为乔木层主体树种,灌木以粉单竹、江边刺葵、佛肚竹和黄金榕为主,草本植物以地毯草最多.三亚市白鹭公园绿地的树木径级主要为中、大级,小径级立木较少.Shannon-wiener指数(H′)和Simpson指数(D)总体趋势由大到小的顺序相同为: 乔木层、草本层、灌木层.白鹭公园后期管理中应适当栽植小径级乔木物种,以增强绿地的可持续性.增加灌木植物的种类和栽植均匀性,提高整体植物群落的生物多样性,以期白鹭公园人工植物群落形成一个更加稳定的生态群落.

三亚白鹭公园;群落结构;径级;物种多样性

0 引言

植物群落是同一时间某一地段上全部植物的综合,具有一定的种类组成和种间的数量比例,一定结构和外貌.由于环境的时空变化和植物类群的差别,植物群落类型极其丰富多样,成为各种景观和生态系统的主要组成单位,并执行唯一的有机物的生产、积蓄和转化功能[1- 2].植物群落是城市绿地的基本单位,是城市绿地生态功能的基础,是提高绿地景观丰富度的前提条件,也是城市生态绿化发展水平的重要标志[3-4].城市绿地作为一种新的绿地形式,具有类型丰富、群落结构稳定、生态效益好等优点[5].海南三亚正进行国际旅游岛的建设,构建合理的景区林业群落有助于城市生态圈的发展,对城市绿地开发可持续发展打下坚实基础.随着生态园林管理在我国的兴起,城市绿地的生态功能越来越受人们的重视[6].因此,本文调查分析三亚白鹭公园的植物群落结构与物种多样性,为构建科学、合理的植物群落结构提供一定的指导.

1 材料与方法

1.1 研究区域概况

三亚市位于海南岛南端,位于北纬18°09′34″-18°37′27″、东经108°56′30″-109°48′28″之间.属热带海洋性季风气候.城市建成区绿化覆盖率44.3%,人均公共绿地18.3 m2.三亚大气环境质量全国排名第一.年平均降水量1263 mm,年平均气温25.5℃.

白鹭公园是目前三亚最大的城市公园,位于临春河河畔,地处三亚河红树林保护区的边缘,占地面积25.7 km2,公园分为椰林风情区、绿岛锦簇区、镜湖银波区、海天一色区、红树迷园区和闲得茗香区等几大区.白鹭公园是三亚市重要的咸淡水混合潮汐湿地公园，植物种类繁多.

1.2 调查方法

对白鹭公园椰林风情区和绿岛锦簇区绿地内植物进行典型取样调查法.调查方法为样方法,乔木样方调查面积为10 m×10 m,共调查20个样方,共计调查样方面积2000 m2,进行每木测量,记录各树种种类、测定各株胸径、树高、冠幅等因子.灌木和草本样方调查面积为1 m×1 m,共调查100个样方,记录各树种种类、数量、测定各株树高、覆盖度等因子.

1.3 数据分析

1.3.1 重要值计算

重要值是指某个种在群落中地位和作用的综合数量指标[7].同一群落内重要值最大者可以代表为该群落的优势种.公式如下[8]：

乔木：重要值=相对显著度+相对密度+相对频度;

灌木：重要值=相对盖度+相对密度+相对频度;

1.3.2 物种多样性特征计算

①多样性指数.物种多样性指数是用来判断群落稳定性的指标, 目前使用较多的生物多样性指数为Shannon-Wiener指数(H′)和Simpson多样性指数.其为广泛用于测定物种多样性的指数[7],Shannon-Wiener指数(H′) 公式为：

Simpson多样性指数(D) 公式为：

式中S为调查样地的种类数量；Pi=Ni/N,N 为样地中各个植物的株数总和,Ni 为第 i 种的植物物种的株数.

②物种丰富度Margalef指数(dMa)的计算公式为[9]：

式中S为调查样地的种类数量；N 为样地中各个植物的株数总和.

③群落均匀度指群落中各个种多度的均匀程度.物种均匀度采用Piclou指数(J′),其计算公式为[10]：

式中H′为Shannon-Wiener指数；S为调查样地的种类数量.

2 结果与分析

2.1 植物群落结构

2.1.1 物种组成

三亚白鹭公园绿地维管束植物有75科125属 140种.其中:乔木44种,隶属于25科36属; 灌木36种,隶属于31科36属; 草本60种,隶属于19科53属.

根据各群落的重要值,乔木层重要值大于10的优势种有9种,各种出现的重要值从高到底的顺序依次为椰子、印度胶树、高山榕、木棉、榕树、银合欢、油棕、斜叶榕、印度紫檀(表1).

表1 三亚白鹭公园乔木层物种重要值

灌木层中重要值大于10的优势种有9种,各种出现的重要值从高到底的顺序依次为粉单竹、江边刺葵、佛肚竹、黄金榕、红花夹竹桃、三角梅、小叶龙船花、假连翘、灰莉(表2).

表2 三亚白鹭公园灌木层物种重要值

草本层中重要值大于10的优势种有7种,各种出现的重要值从高到底的顺序依次为地毯草、夜香牛、小叶冷水花、丰花草、竹枝细柄草、香附子、狗牙根(表3).

表3 三亚白鹭公园草本层物种重要值

2.1.2 径级和垂直结构

根据郄光发[11]的划分依据,把树木胸径分成大、中、小3 类,树高也分成大、中、小3 类.调查的白鹭公园样地中,乔木树种径级分布范围主要集中在4-51cm范围内,且呈现连续分布.在所有乔木中小、中、大径级树木之比为1:8:3.64,按照树木胸径等级划分,三亚白鹭公园的乔木主要为中大径级为主.树木的平均胸径25.1cm,胸径大于30cm的大树主要为高山榕、木棉、小叶榕、银合欢、印度橡胶、印度紫檀和油棕7个树种.胸径小于10cm的小树为假槟榔,主要与其生长特性相关,假槟榔树高较高,胸径相对较小.

树高分布在2.5-16m范围内,按树高分小、中树种,树木之比分别为1:1.28,树高大于20m的大树无.树高小于5m的小树主要为大叶榕、大叶紫薇、凤凰木、高山榕、酸梅、小叶榕和银合欢7个树种.树木的平均高度为5.63m,其中59.71%树木高度都大于树木的平均高度.树种集中分布10m以下的空间范围,占总数树高的95.68%.说明三亚白鹭公园绿地总体高度偏低,主要原因可能与人工修剪有关,海南台风较多,如果树木过高,不易抵抗台风.胸径较大,说明白鹭公园绿地乔木树种种龄相对较高.

2.2 物种多样性

不同层次的绿地植物群落在物种丰富度指数由大到小的顺序为: 草本层、乔木层、灌木层；均匀度指数由大到小的顺序为: 乔木层、草本层、灌木层.灌木层的丰富度和均匀度都是最低的.Shannon-wiener指数和Simpson指数总体趋势由大到小的顺序相同为: 乔木层、草本层、灌木层(表4).

表4 物种多样性、丰富度和均匀度指数

灌木层物种丰富度和均匀度都较低,所以物种多样性指数最低.这主要是因为城市绿地主要受人为因素的影响,人们疏忽了灌木的栽植与管理,导致灌木种类较少,同时树种分布不均匀；乔木层和草本层的多样性指数相对较高,草本层虽然均匀度偏低,但是物种丰富度较高,主要是因为草本层中有很多物种为非人为栽植的野生物种,所以物种多样性指数同样较高；乔木层的丰富度相对较高,并且均匀度指数最高.将调查群落物种多样性与已有研究有关热带、亚热带植物群落植物物种多样性[12-15]进行比较分析(表5),结果表明,白鹭公园的物种多样性相对其他亚热带城市公园的物种多样性较高,与其它天然林群落的乔木层物种多样性比较Simpson指数略高,但Shannon-wiener指数低说明物种丰富度较少.从以上数据表明三亚白鹭公园乔木层和灌木层植物物种配置丰富度和均匀度都较好,可以较好的保护物种多样性.

表5 不同群落类型的物种多样性指数比较

3 结论

3.1 三亚市白鹭公园植物群落结构

白鹭公园椰林风情区和绿岛锦簇区绿地中乔木层主要以桑科和棕榈科植物为主,能够体现热带景观效果.树木径级主要为中、大级,小径级立木较少,应适当栽植小径级物种,以增强绿地的可持续性.

3.2 三亚市白鹭公园植物多样性

用物种丰富度、均匀度、Shannon-Wiener和Simpson指数测定三亚白鹭公园绿地植物群落的多样性,其多样性指数由大到小的顺序为: 乔木层、草本层、灌木层.乔木层的物种均匀度最大；草本层物种丰富度最大；灌木层物种丰富度和均匀度都相对较低.

4 建议

在白鹭公园今后的管理中,应增强灌木的栽植管理,增加灌木植物的种类,提高分布均匀性,根据植物的生境特点,使得喜阳、喜湿、耐旱和耐阴的植物均有适合的生长环境,使得整体植物群落变成一个稳定的植物群落.

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(编校：李由明)

Community Structure and Species Diversity in the Tropical Park——Case Study of Sanya Egret Park

HE Li-jing, ZHOU Shu-bo, LIN Wei, LI Ming, FU Fa-he, XIE Qing-ling

(College of Life Sciences and Ecology, Hainan Tropical Ocean University, Sanya Hainan 572022, China)

The analysis on the community characteristics and species diversity in Sanya Egret Park showed that there were 44 species of arbor plants belonging to 25 families and 36 genera—36 species of shrub plants in 31 families and 36 genera, and 60 species of shrub plants in 19 families and 53 genera—recorded in the survey areas.The community structure showed that the majority of the tree species isCocosnucifera, that of the shrub isLinffnaniachungii,Phoenixroebelenii,BambusaventricosaandFicusmicrocarpa, and that of the herb species isAxonopuscompressus. The tree diameter of the green space mainly ranges from the middle scale to the large scale, while there is a small population of small-scaled standing trees in Sanya Egret Park. The Shannon-Wiener index(H′) and Simpson index(D) for different strata is in the order of tree stratum>herb stratum>shrub stratum.In order to enhance the green space sustainability, tree species of small-scaled diameter should be appropriately planted in the later stage management. In order to form a stable ecological system for the artificial plant community in Egret Park, the shrub species should be increased, the planting uniformity be improved, and the biodiversity of the whole plant community be enhanced.

Sanya Egret Park; community structure; diameter at breast height; species diversity

2016-09-10

海南省自然科学基金项目(314085)

贺立静(1976-),女,河北故城人,生命科学与生态学院副教授,博士,主要研究方向为生理生态学.

S718.5

A

1008-6722(2016) 05-0033-05

10.13307/j.issn.1008-6722.2016.05.07