珠三角人居绿地木本植物数量特征研究

胡传伟, 赵强民, 孙冰, 甘美娜, 刘欣



珠三角人居绿地木本植物数量特征研究

胡传伟1, 赵强民1, 孙冰2,*, 甘美娜1, 刘欣1

1. 棕榈生态城镇发展股份有限公司, 广州 510627 2. 中国林业科学研究院热带林业研究所, 广州 510520

采用典型抽样法选取珠三角地区6市的40个居住区, 全面分析了使用的园林木本植物种类组成、植物来源和物种多样性等指标, 旨在为园林植物景观设计提供科学依据。研究表明: 研究地共有木本植物161种, 其中乔木118种、灌木43种(含观赏竹类9种), 分属57科115属; 产于中国的种类占62.1%, 国外引进种占37.9%; 乔木类别中以观叶观形树种和观花树种为主, 两者占总种类比例达54%, 灌木类别中以观叶观形的为主, 占总种类的14.9%, 重要值前列的美丽异木棉、细叶榄仁、银海枣、大叶伞、黄花鸡蛋花、凤凰木、大王椰子、桃花心木、簕杜鹃等种类已经在本地区引种多年, 与乡土植物种类无明显差异, 代表了华南地区的植物景观特色, 种植设计时可以优先选用。

珠三角; 居住区; 植物配置; 物种多样性

1 前言

我国城镇化发展迅速, 极大地带动了相配套的园林绿地建设, 当前新建绿地以居住区室外环境绿地和街头公园绿地为主, 绿地建设档次尤以商业性质的居住区室外环境为胜, 雨后春笋般出现了多种风格的景观型居住区和大量精品植物景观。多样性的植物景观类型一定程度上能增强植物群落抗拒有害生物入侵的能力, 并能丰富城市园林景观风貌, 但城市绿地植物群落有别于自然群落, 地区间植物组成趋同化严重, 且植物群落组成相对单一, 群落内种间生态关系不稳定, 仅从美学方面考虑景观设计的方式已经难以满足绿色植物作为城市绿色基础设施的需求[1]。

绿地景观的营造依托于植物设计, 它是一门科学和艺术相结合的实践性设计艺术门类, 对设计人员的理论水平和经验丰富程度均要求较高, 然而当前实际情况是植物设计被景观设计行业置于边缘的位置, 对植物造景的重要性认识不足, 从而导致一线绿化设计人员的平均水平普遍较低, 设计成果落地性差。伴随多年来植物材料的不断丰富, 园林植物种类的可选空间增大, 如何从生态学和景观美学两方面相结合选择植物种类及其空间配置结构, 成为当下设计师重点考虑的问题。国内学者对南宁[2]、上海[3]、郑州[4]、昆明[5]等多个地区的城镇居住区植物景观进行了植物多样性和群落结构的研究, 为当地的植物景观构建起到了很好的指导作用, 而针对珠三角居住区木本植物群落组成结构和种间生态关系的研究鲜见报道, 鉴于此, 笔者研究了多个成熟居住区的木本植物群落的数量特征, 以期为该地居住区植物种类选择和植物配置提供参考。

2 材料与方法

2.1 研究地概况

珠三角地处华南地区的核心地段, 经济文化发达, “兼容并蓄”的海洋文化和岭南文化底蕴丰厚, 亚热带海洋季风气候鲜明, 雨热同季, 多年平均降雨量达1800 mm, 平均气温21.4—22.4 ℃[6], 该地区园艺植物栽培中长期以来吸收了丰富的外来观赏植物资源, 可使用的园林植物种类丰富, 乔木树种以棕榈科植物和树冠宽阔的种类为骨干树种, 构成群落的林冠层, 以丰富多彩的灌木、阴生观叶植物及草花构成下层植物结构, 常见乔木种类如大王椰子()、蒲葵()、细叶榕()、高山榕()、南洋楹()、红花紫荆()、凤凰木()、木棉()、萍婆()、香樟()、人面子()、水蒲桃()、黄花鸡蛋花()等, 花灌木如狗牙花()、细叶紫薇()、红檵木(var. rubrum)、灰莉()、黄榕(cv. Golden Leaves)、假连翘()、簕杜鹃()等, 一定程度上反映了珠三角地区热带、亚热带的植被特征。

1.2 研究方法

实地取样和竣工图纸研究相结合, 依据城市规模和植物景观典型程度, 选取了珠三角地区6个城市40个面积大小相近的成熟居住区室外环境植物景观, 其中广州15个、佛山8个、深圳4个、惠州7个、中山5个、珠海1个。实地取样拍摄植物景观照片, 并辅助测量骨干树种的胸径、冠幅、树高, 记录观赏效果、生长状况、场地环境条件等, 结合景观美学特征研究植物群落的组成结构和物种多样性。研究的指标因子有: 乔木树种重要值()=(相对多度+相对频度+相对显著度)/3, 相对多度()=某一种的个体数/全部种的个体总数×100、相对频度()=某一种的频度/全部种的频度之和数×100、相对显著度()=某一种的基面积之和/全部种的基面积之和×100; 物种丰富度()、Margalef丰富度指数()、Shannon-Wiener多样性指数()、Pielou均匀度指数()和Simpson优势度指数(),,,,, 式中,为样方的个体数,为总个体数,为种数[7–9]。

2 结果与分析

2.1 物种组成特征

经调查统计, 40个居住区共有木本植物种类161种, 其中, 乔木118种、灌木43种(含观赏竹类9种), 按照哈钦松分类系统分属57科115属。其中, 被子植物51科108属155种, 裸子植物有6科6属6种, 常绿树126种, 落叶树35种。含有种类较多的科是: 豆科(10属18种)、桑科(2属16种)、桃金娘科(6属12种)、棕榈科(9属12种)、禾本科(7属10种)、夹竹桃科(5属7种)、大戟科(6属6种)、紫葳科(4属5种)、木兰科(2属5种)。乔木重要值高低依次为秋枫、美丽异木棉、细叶榄仁、尖叶杜英、银海枣、垂叶榕、桂花、大叶伞、红花紫荆、黄槐、木槿、糖胶树、黄花鸡蛋花、香樟等。从表1可以看出, 高大庭阴乔木秋枫的重要值最高, 达4.009, 样方出现频率高达70 %; 用做绿色本底植物的乡土种类垂叶榕用量最大, 在所有样地中出现概率为50%, 另外, 从调查中得知, 垂叶榕以胸径小于10cm的规格为主, 生长迅速的垂叶榕短期内就可以形成可观的遮阴或遮挡效果; 用量其次的是大叶伞、桂花、黄槐和细叶榄仁, 该4种植物在样地中出现概率均高于50 %, 其中, 细叶榄仁和桂花两个种类出现概率高达80 %, 细叶榄仁为即时效果显著的乔木骨架种类、大叶伞为观叶观形较好的小乔木或丛生灌木、桂花和黄槐是多季开花的高观赏植物种类。由此可见, 居住区植物景观庭阴大乔木、观赏价值较高的观花种类以及即时效果显著的种类成为师设计的首选。

2.2 植物景观特征

华南地区没有明显的冬季, 春、秋两季依据气候学划分亦不明显, 但通过对植物景观的观察和分析, 在这个连续的“非夏季”中, 植物所呈现的外在特征依然具有明显的春、秋之分, 可以将3—4月划分为春季、5—10月为夏季、11月至次年2月为秋季[10]。落叶树种木棉、大叶紫薇()、细叶榄仁、黄花鸡蛋花、红花鸡蛋花(cv.)、黄花风铃木()、朴树()、枫香()、细叶紫薇、菩提榕()等, 在本研究中占到了总种类的27.7 %, 在落叶期可体现秋景萧瑟的氛围, 乌桕()的秋色红叶在本地亦表现显著; 春季开花的木棉、水石榕()、黄花风铃木、宫粉紫荆()、刺桐()、白花洋紫荆()等花色显示度高, 夏季开花的串钱柳()、凤凰木、鱼木()、石榴()、蓝花楹()、大叶紫薇、复羽叶栾树()、黄花鸡蛋花、红花鸡蛋花、细叶紫薇等种类繁多, 夏花灿烂, 秋季开花的美丽异木棉、簕杜鹃、朱樱花()、白千层()等点缀城市植物景观。

另外, 园林植物观赏特性可分为观叶观形植物、彩叶植物、观花植物、观果植物, 分门别类用于方便设计师植物选择。从图1的分析可知, 本地居住区木本植物种类中观叶观形植物占比最大, 为45.3 %; 其次为观花植物, 占比29.8 %; 第三是彩叶植物, 占比13.7 %; 第四是观果植物, 占比11.2 %。乔木类别中以观叶观形树种和观花树种为主, 两类观赏特性的植物占总木本植物种类的54%。灌木类别中以观叶观形的为主, 占总木本植物种类的14.9%。由此可知, 作为基调树种的观叶观形树种占比最大, 依次为观花植物、彩叶植物、观果植物点缀植物群落或作为主景树, 符合景观美学的规律。

表1 珠三角居住区园林景观木本植物主要乔木种类组成及数量特征

2.3 植物区系特征

在161种木本植物种中, 我国原产种类100种, 占总数的62.1 %, 国外引进种61种, 占总数的37.9%, 本研究主要针对木本植物, 未考虑草本地被植物, 因此, 与郑芷青等人2010年对广州居住区的植物来源组成比例不同[11]。从表2可以看出, 国外引种从热带美洲引种最多, 共22种, 占比13.7 %; 从澳洲、热带亚洲和热带非洲地区引种占比均在6%—9%之间, 从其它地区如中东、北非、北美引种的种类占比最少。由此可见, 珠三角居住区木本植物选用以国内原生种为主, 但国外引进种比例亦保持较高水平, 说明外来木本观赏植物在居住区植物组成中占据重要地位。从具体种类来看, 如重要值较高的美丽异木棉、细叶榄仁、银海枣、大叶伞、黄花鸡蛋花、凤凰木、大王椰子、桃花心木()、簕杜鹃等种类已经在本地区引种多年, 已经历过多次极端气候条件的侵扰, 和乡土植物种类无明显差异, 且在很大程度上代表了华南地区的植物景观特色。由此可见, 珠三角地区对外来植物种类的使用已经取得了一定成功。

2.4 物种多样性指数

如图2所示, 研究地木本植物物种多样性指数、均匀度指数和优势度指数均为乔木层较高, 灌木层较低, 由此表明, 研究地乔木层植物种类丰富, 而灌木种类不同样地同质化严重。如表4所示, 研究地物种丰富度指数高于郑州市; 多样性指数高于郑州市, 与重庆市的趋平, 低于相同区域的鼎湖山自然群落; 均匀度指数低于鼎湖山自然群落和郑州市社区公园群落, 显著高于重庆市校园附属绿地群落; 优势度指数和鼎湖山自然群落持平, 明显高于郑州市和重庆市的群落。植物多样性横向比较可知, 位于珠三角地区居住区园林植物多样性水平总体高于华中地区的郑州和西南地区的重庆, 但低于相同区域的鼎湖山自然群落, 说明人工构建的植物群落多样性及稳定性和自然群落仍有一定差距, 实践中可加大使用更多的本地植物种类。

2.5 乔木种类径级多度格局分析

乔木树种径级多度格局拟合后遵循对数正态分布, 拟合的模型, 模 型的决定系数2达0.8359, 拟合度较好。由图2可知, 乔木树种胸径使用起点为4 cm, 径级在10 cm左右的数量最多, 径级超过15 cm的数量急剧减少, 超过30 cm以上胸径的数量保持较低水平。模型拟合的结果和实地调查情况相一致, 如胸径在4 cm左右的大多是桂花、细叶紫薇、大叶伞、黄金香柳()、紫锦木()等一类的小乔木或大灌木, 而胸径在10cm左右的种类基本都是基调树种, 如细叶榕、细叶榄仁、尖叶杜英、红花紫荆、芒果()、麻楝()等; 胸径超过30cm的都是观赏价值较高的孤赏树或棕榈类植物, 如凤凰木、秋枫、香樟、洋蒲桃()、母生()、银海枣、华盛顿棕()等。

表2 珠三角居住区园林景观木本植物来源组成

3 讨论

体现地域特色的城市园林景观与园林植物物种多样性密不可分, 园林植物多样性的丰富程度是衡量城市园林绿化水平高低的重要指标, 园林植物群落的稳定性需要足够多的植物种类和合理的种间关系的搭配[14], 实践中在植物群落内尽可能多的配置植物种类, 以增加其物种多样性, 增强其生态功能。另外, 测度植物多样性的物种多样性指数亦可以作为绿化方案评审的重要权重指标。研究地乔木层植物多个多样性指数均显著高于灌木层, 灌木种类不同样地同质化严重, 植物多样性指数总体高于华中地区的郑州和西南地区的重庆, 但低于相同区域的鼎湖山自然群落, 说明人工构建的植物群落多样性及稳定性和自然群落仍有一定差距。设计学角度的植物空间营造注重植物个体的点、线、面构建及其空间围合, 多个植物种类依据植物个体的形貌、线形、质地、色彩组合搭配成植物组团群落, 而生态途径设计需要理清植物个体间的种间关系及其组合之后的群落结构与功能关系、甚至要预测人工植物群落与更高层次生态系统的关系[15], 因此, 植物群落数量关系的研究可以首先从科属组成、观赏组成、种类来源组成等方面为立足点, 由点及面的解析植物景观的组成结构与功能, 实践中则可以把不同生物学特性的植物按造景需求的主次关系、高度关系或观赏特性划分为不同的层级, 分门别类选用, 方便植物设计师对种类的筛选。

表3 不同地区物种多样性比较

4 结论

本研究中重要值前列的美丽异木棉、细叶榄仁、银海枣、大叶伞、黄花鸡蛋花、凤凰木、大王椰子、桃花心木、簕杜鹃等种类已经在本地区引种多年, 与乡土植物种类明显差异, 代表了华南地区的植物景观特色, 种植设计时可以优先选用。植物群落空间搭配则可以按照当前应用广泛的五种群落配置模式[11](即大乔木+中小乔木+灌木+地被或草4层结构、乔木+灌木+地被或草3层结构、乔木+灌木或草或地被和灌木+地被或草2层结构、单层乔木或单层灌木或整形绿篱1层结构和形成花坛花境的组团结构)按场地空间情况合理布置, 构建出植物种类丰富、种植模式多样的园林植物景观。

[1] 包满珠. 我国城市植物多样性及园林植物规划构想[J]. 中国园林, 2008, (24)7: 1–3

[2] 罗庆龙, 卢秀兰, 黄济文. 南宁市住宅小区园林植物多样性研究[J]. 安徽农业科学, 2009, 37(7): 2952–2954

[3] 王红兵, 焦春梅, 胡永红. 上海城镇居住区园林植物多样性研究[J]. 北京园林, 2008, 24(4): 40–43

[4] 王鹏飞, 栗燕, 杨秋生. 郑州市公园绿地木本植物物种多样性研究[J]. 中国园林, 2009, (25)5: 84–87

[5] 曾双贝, 张利, 朱勇. 昆明市新建居住区园林植物群落多样性分析及评价[J]. 安徽农业科学, 2008, 36 (27): 11719–11720

[6] 王柳, 段英, 周静. 珠三角地区地表植被时空变化及其空间异质性分析[J]. 嘉应学院学报(自然科学), 2010, 28(2): 82–87

[7] 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, (25)3: 83–86

[8] 于立忠, 于水强, 史建伟, 等. 不同类型人工阔叶红松林高等植物物种多样性[J]. 生态学杂志, 2005, 24 (11): 1253–1257

[9] 张金屯. 数量生态学(第二版)[M]. 北京: 科学出版社, 2011: 77–97

[10] 陆哲明, 臧德奎. 华南地区植物季相景观探索[J]. 中国园林, 2015, (31)4: 79–84

[11] 郑芷青, 杨颖仪, 周平德. 广州居住区园林植物景观配置模式探讨[J]. 广州大学学报(自然科学版), 2010, 9(4): 50–55

[12] 黄忠良, 孔国辉, 何道泉. 鼎湖山植物群落多样性的研究[J]. 生态学报, 2000, 20(2): 193–198

[13] 董仕萍, 王海洋, 吴云霄. 重庆城市园林植物群落树木多样性研究[J]. 西南农业大学学报(自然科学版), 2006, 28(2): 290–294

[14] 张启翔. 关于植物多样性与人居环境关系的思考[J]. 中国园林, 2012, (28)1: 33–35

[15] NICK R. The planting design handbook [M]. Vermont, USA: Gower Publishing Company Limited, 1992: 237–261

Study on the quantitative characteristics of cultivated woody plant in the residential area of the Pearl River Delta Region

HU Chuanwei1, ZHAO Qiangmin1, SUN Bing2,*, GAN Meina1, LIU Xin1

1. Palm eco-town development Co., Ltd., Guangzhou 510627, China2. The Research Institute of Tropical Forestry, CAF, Guangzhou 510520, China

We selected 40 residential areas of 6 cities in the Pearl River Delta region by typical sampling method, and analyzed the plant composition, plant sources and woody plant species diversity. The results show that 161 woody plant species are surveyed, including 118 tree species, 43 shrub species (including 9 ornamental bamboos), belonging to 57 families and 115 genera. These plant species areproduced in China accounted for 62.1 %, with imported ones accounted for 37.9 %. Categories with foliage of trees are accounted for 54%. Categories with foliage of shrubs are accounted for 14.9 %. The forefront plant species of higher important value are, etc.These species as same as native plant species have been introduced to this region for many years, representing the characteristics of plant landscape in Southern China. Therefore, planting design can be preferred.

the Pearl River Delta region; residential area; plant configuration; species diversity

10.14108/j.cnki.1008-8873.2017.02.011

S688

A

1008-8873(2017)02-076-06

2015-11-02;

2016-01-14

生态园林产业技术创新战略联盟科研项目(201401); 广东省科技计划项目(2010B080100041)

胡传伟(1986—), 河南商丘人, 硕士, 园林绿化施工工程师, 主要从事园林绿化施工技术研究, E-mail: 280470111@qq.com

孙冰, 男, 硕士, 研究员, 主要从事城市林业研究, E-mail: gdsunbing@126.com

胡传伟, 赵强民, 孙冰, 等. 珠三角人居绿地木本植物数量特征研究[J]. 生态科学, 2017, 36(2): 76-81.

HU Chuanwei, ZHAO Qiangmin, SUN Bing, et al. Study on the quantitative characteristics of cultivated woody plant in the residential area of the Pearl River Delta Region[J]. Ecological Science, 2017, 36(2): 76-81.