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青岛奥林匹克雕塑文化园木本植物物种多样性调查研究

2017-07-03朱蕊蕊孙正叶

山东林业科技 2017年2期
关键词:木本植物文化园频度

朱蕊蕊,孙正叶

(1青岛理工大学建筑学院风景园林系,山东 青岛 266033;2青岛市经纬建设工程有限公司)

青岛市位于东经 119°30′-121°00′、 北纬 35°35′-37°09′,由于受暖温带海洋季风影响,气候温暖湿润,植物种类丰富繁茂,是同纬度地区植物种类最多、组成植被建群种最多的地区。有植物资源种类152科654属1237种与变种。在园林绿化树种区划中属于南暖温带绿化区,地带性植被为暖温带落叶阔叶林,原生木本植物区系共有66科136属332种,分别占山东省木本植物区系科属种总数的93%、84%和80.2%。

城阳区地处青岛市市区北部,四季变化明显,冬暖夏凉,气候宜人,水丰土沃,自然条件优越。截止到2014年全区林木覆盖率达到了39.4%。全区规划公园绿地共27处,分为综合公园、主题公园、文化公园、纪念公园四大类,其中奥林匹克雕塑文化园为中心城区最大的综合性公园。

奥林匹克雕塑文化园位于城阳区绿色中轴线的南端,占地约43万m2,绿地面积29.8万m2,水面12万 m2,道路 2.48 万 m2,建筑 0.5 万 m2,广场 3.42 万平方米,是兼具植物观赏、名花展示及开展植物绿色文化科普教育等主要功能的大型公园。园内植物种类丰富,共栽植各种植物260余种,其中1/4是首次引入城阳,乔灌木10万余株,植物景观特色鲜明,通过植物合理选择和配置,达到三季有花,四季有景的景观效果。

1 研究方法

1.1 样地选择

本研究选取青岛市奥林匹克雕塑文化园15个植物群落,采用典型取样法进行抽样调查,规则样方设置为20m*20m大小,不规则样方的设置依据不同样地面积的大小和物种丰富程度而定,以包含样地中大部分木本植物群落类型为原则。调查和记录不同植物群落植物种类、生活型、观赏特点和园林应用效果,进行拍照,测量各个群落的物种种类、数量、高度、冠幅、胸径、盖度等数据。

表1 奥林匹克雕塑文化园与中山公园的木本植物构成Tab 1 Plant composition of Cultural Park of Qingdao Olympic Sculpture and ZhongShan park

1.2 数据分析

根据吴征镒等的《世界种子植物科的分布区类型系统》关于科和属的15个分布区类型的划分标准和划分方法[1],对青岛奥林匹克雕塑文化园的植物区系特征进行统计分析。

利用EXCEL软件进行频度、Margalef物种丰富度、Shannon-Winner多样性指数、Pielou均匀度指数的数据处理和分析。对其植物种类、植物组成、植物多样性进行分析,计算公式参照文献《青岛市公园绿地木本植物多样性研究》[2]的方法,以便跟青岛地区其他公园绿地的结果进行对比分析。

(1)频度=(某种植物出现的样方数/总样方数)*100%

(2)Margalef物种丰富度指数D计算公式为:

其中S为所有物种数,N为所有物种的个体数之和。

(3)Shannon-Winner多样性指数计算公式为:

其中,∑Ni=N Pi=Ni/N Ni用种的重要值代替,N为群落中所有种的重要值之和。

(4)Pielou均匀度指数是衡量植物分布均匀程度的指标,它常与Shannon-Winner多样性指数同时使用,公式如下:

其中,S为群落中物种数,∑Ni=N Pi=Ni/N Ni用种的重要值代替,N为群落中所有种的重要值之和。

2 结果与分析

2.1 植物组成

2.1.1 植物种类

本研究所调查的园内绿地植物种类共有139种木本植物,隶属于48科90属。其中裸子植物4科8属16种,被子植物44科82属123种。根据张卫玲[3]和郑爱芬[2]的研究结果,在青岛市公园绿地中,青岛中山公园内的木本植物种类最多,因此,本研究重点将本园与中山公园进行比较分析。孟奎尧[4]对中山公园木本植物多样性进行了较为详细的调查和研究,将本研究结果与之进行比较发现,奥林匹克雕塑文化园的物种多样性仅次于青岛地区木本植物种类最为丰富的中山公园(表1)。相比较而言,本园为青岛市公园绿地中植物种类丰富,物种多样性高的大型综合性公园。

2.1.2 园内植物植被区系特征

根据吴征镒等关于科和属的15个分布区类型的划分标准和划分方法,将青岛奥林匹克雕塑文化园中的48科植物划分为8个类型,其中世界广布的科占25%,泛热带科占25%,北温带和南温带间断分布科占14.6%,北温带广布科占12.5%,具有明显的南北过渡现象,植物区系地理成分复杂(表2)。

2.1.3 园内木本植物优势科、属

由表3得知,优势科(含有6种以上的科)6个,分别是蔷薇科 (Rosaceae)16属 28种, 木犀科(Oleaceae)6 属 11 种,忍冬科(Caprifoliaceae)5 属 8种,松科(Pinaceae)3 属 8 种,豆科(Leguminosae)6属7种,槭树科(Aceraceae)1属6种。占总科数的13.33%,而所包含的属、种分别占41.57%、49.28%。从植物属的统计分析来看,调查区域含有4种以上的属有5个,分别为槭树属(Acer)6种,樱属(Cerasus)5 种,女贞属(Ligustrum)5 种,木兰属(Magnolia)4 种,蔷薇属(Rosa)4 种。

园内6个优势科的植物种类占全园植物种类的49.28%,不仅在数量上具有绝对的优势,在园内植物造景和植物景观设计上也发挥了不可替代的作用。其中,最为丰富的蔷薇科植物达到了28种,占园内所有木本植物种类的20.14%,主要为春夏季观花植物,或具有美丽可爱的花朵,或具有鲜艳多彩的果实,极大地丰富了园内春夏季植物景观。蔷薇科植物种类繁多,生物学特性优良,且大多是春季开花,花朵艳丽,观赏价值很高,已成为景观设计中常用的特色植物;其次,木犀科植物有11种,包括了早春观花的连翘(Forsythia suspensa)、迎春(Jas-minum nudiflorum)和香花植物丁香(Syringa oblata)、桂花(Osmanthus fragrans),以及女贞属植物等。木犀科为世界广布科,中国野生种质资源非常丰富,中国产12属200余种,南北各地均有分布,是连翘属(Forsythia)、丁香属(Syrmga)、女贞属(Ligustrum)和木犀属(Osmanthus)的现代分布中心。本科植物适应性强,用途广泛,在城市园林绿化中起着举足轻重的作用,该科植物全部为木本,分布广、适应性强,树形优美、花色秀丽,具有迎春(J.nudiflorum)、流苏树(Chionanthus retusus)、茉莉(Jasminum sambac)等观赏价值较高的植物类群,是城市园林绿化的优良材料,在青岛市园林中应用广泛;忍冬科植物8种,主要为观花的灌木,植物形态优美,花期多为5-6月份,夏季繁花似锦、秋季硕果累累,有些果实经冬不落,是良好的冬季观果植物,为园内的冬季景观增加了色彩及活力。该科植物不但可以观花赏果,还

具芳香,是优秀的园林观赏植物,而且耐寒、耐贫瘠,具有很高的园林应用价值;园内松科植物8种,为全园内最重要的常绿骨干树种,如雪松(Cedrus deodara)、黑松(Pinus thunbergii)、白皮松(P.bungeana)等,其中雪松为青岛市市树,黑松为良好的海岸防护林树种,生命力强,广泛用作青岛及其他沿海城市绿化景观树及海防林树种;另外槭树科植物有6种,五角枫 (Acer oliverianum)、三角枫(A.buergerianum)、元宝枫(A.truncatum)、鸡爪槭(A.palmatum)等为园内主要的秋色叶树种。槭树科植物是世界色叶树种资源中非常重要的成分,姿态优美,色彩丰富,具有很高的观赏价值,是园林植物造景的优良材料。

表2 青岛奥林匹克雕塑文化园植物科的分布区类型Tab 2 Distribution patterns of woody plants of the Cultural Park of Qingdao Olympic Sculpture

表3 奥林匹克雕塑文化园主要木本植物优势科Tab 3 Dominant families of the Cultural Park of Qingdao Olympic Sculpture

张卫玲[3]对青岛市公园绿地的木本植物进行了多样性调查和研究,研究区域包括了12个综合性公园和4个专类园等,但不包括奥林匹克雕塑文化园,其研究表明,青岛市公园绿地主要由蔷薇科、豆科、木犀科、松科、槭树科、木兰科、柏科等北方常见科属的植物构成,本研究的优势科与其研究的结果基本一致。

2.2 主要木本植物物种多样性

2.2.1 木本植物种类的频度分析

频度是植物出现频率的衡量指标,相对于自然植物群落,它在园林绿地中有更重要的意义,城市绿地的植物频度对其整体的景观效果影响很大。为了更好的反映青岛奥林匹克雕塑文化园木本植物构成的特点,本研究采用频度作为一个衡量指标。

本研究的研究结果表明(表4),乔木层中,银杏(Ginkgo biloba)频度最高为54%,是青岛城市公园绿地群落中最为普遍的组成物种,也是青岛市最主要的秋色叶树种之一。其次是紫叶李(Prunus cerasifera f.atropurpurea),频度为 48%,是青岛市普遍应用的春季可观花的异色叶树种;元宝枫(A.truncatum)和鸡爪槭(A.palmatum)的频度均为38%,是青岛地区表现优良的秋色叶树种;紫薇(Lagerstroemia indica)频度为31%,是良好的夏季观花植物;杜仲(Eucommia ulmoides)的频度达到了31%,是园内具有特色的兼具经济价值的园林植物,在秋色园内还有一大片杜仲林,景观特色鲜明,具有可观的经济价值。园内植物应用频度较高的植物中有开花的乔灌木、秋色叶树种、异色叶树种和常绿树种,四季均有极具特色的观赏树种,季相特征明显,色彩丰富,这些树种的合理应用也是青岛奥林匹克雕塑文化园内植物景观优美的关键所在。

灌木应用较多的为:珊瑚树(Viburnum odoratissinum)、火棘(Pyracantha fortuneana)、大叶黄杨(Euonymus japonicus)、连翘和海桐(Pittosporum tobira),其中珊瑚树、大叶黄杨和海桐为青岛地区常见的常绿灌木,火棘为夏季观花冬季观果的常用绿篱植物,连翘则为优良的早春开花的观花灌木,几种灌木均适合青岛地区生长并可以表现出良好的景观效果。

此外,频度较低的木本植物(即在调查样方中仅出现一次的木本植物)达到了49种,说明园内木本植物的应用重复较少,物种多样性较高。

2.2.2 木本植物物种多样性研究

物种丰富度是对园林绿地进行评价时应用最广的指标,它能较好的反映园林绿地中园林植物的丰富程度。景观多样化是园林绿化的目标之一,而物种丰富度高低是形成景观多样化高低的基础。Margalef物种丰富度是近年来衡量园林绿地物种丰富度比较常用的指标。由表5可以看出,园内Margalef物种丰富度的变化规律为:灌木层>小乔木层>中乔木层,说明园内灌木种类最为丰富,其次为小乔木,中等乔木种类相对较少。根据胡馨予[5]对于即墨市城市绿地木本植物多样性研究的结果表明,即墨城区公园绿地灌木的多样性偏低,因此,本园中丰富的灌木种类也为即墨城区灌木的选择提供了借鉴和参考。

Shannon-Winner多样性指数以各个种的相对多度来反映群落的物种多样性,是进行植物多样性研究应用最广的多样性指数,它能直接反映物种多样性的高低且对样方面积大小不敏感,比Simpon指数更能稳定地反映群落多样性。该园内Shannon-Winner多样性指数的排序为:小乔木层>灌木层>中乔木层,表明了园内小乔木的植物种类最为丰富,多样性指数最高,说明该园内木本植物尤其小乔木层种类非常丰富,特色树种有:樱花、垂丝海棠、西府海棠、垂丝海棠、二乔玉兰、紫玉兰、白玉兰、碧桃、紫叶李、木瓜、鸡爪槭、黄栌、木槿、紫薇等,且其配置合理,长势良好,季相变化丰富,景观优美。全园的多样性指数值为3.639,仅次于于中山公园的多样性指数值3.69(表5)。

Pielou均匀度指数是衡量植物分布均匀程度的指标,它常与Shannon-Winner多样性指数同时使用。均匀度越高,说明木本植物分布较均匀,群落较稳定。均匀性指数规律:灌木层>中乔木层>小乔木层,说明灌木层的木本植物分布最为均匀,但总体来看,所有木本植物种类的均匀性指数为0.84,非常接近于中山公园的0.88,也说明了其群落的稳定性接近于历史更为久远的中山公园。

表4 青岛奥林匹克雕塑文化园木本植物频度Tab 4 The frequency of woody plant of the Cultural Park of Qingdao Olympic Sculpture

3 讨论

植物的多样性是景观多元化的基础,由丰富的植物种类构成的植物群落,多样性高且更加稳定,能更好地发挥调节气候、稳定水文、吸收和分解污染物的作用。从植物区系的组成上来看,青岛地区公园木本植物的植物区系组成复杂,这与青岛地区独特的地理位置和优越的气候条件是密不可分的。青岛地区作为南、北方植物引种的过渡地带,应肩负起“中继站”的任务,可以把一些较优良的耐寒常绿阔叶树种向北方地区引进。根据本研究的调查表明,奥林匹克雕塑文化园园内植物种类丰富,物种多样性较高,仅次于青岛市物种最为丰富的中山公园,但是园内常绿阔叶树种为16种,乔木主要为:广玉兰、女贞、棕榈等3种,由此可见,青岛地区的常绿阔叶树种丰富程度还远远不够,应该继续开发,引进推广新的植物种类,以期形成更加丰富的植物景观。

表5 青岛奥林匹克雕塑文化园木本植物多样性Tab 5 Woody plants diversity of the Cultural Park of Qingdao Olympic Sculpture

由于受暖温带海洋季风影响,气候温暖湿润,植物种类丰富繁茂,是同纬度地区植物种类最多、组成植被建群种最多的地区。有植物资源种类152科654属1237种与变种。在园林绿化树种区划中属于南暖温带绿化区,地带性植被为暖温带落叶阔叶林,原生木本植物区系共有66科136属332种,分别占山东省木本植物区系科属种总数的93%、84%和80.2%。青岛地区的公园建设需要进一步结合自身所处的植物区系,突出所处植物区系的植物特色,收集本植物区内最具代表性的种,并使收集的品种尽可能的齐全,以形成区别与其它地区公园的植物造景特色。

[1]吴征镒,周浙昆,李德铢等.世界种子植物科的分布区类型系统[J].云南植物研究,2003,25(3):245-257.

[2]郑爱芬.青岛市公园绿地木本植物多样性研究[D].南京林业大学,2010.

[3]张卫玲.青岛市公园绿地木本植物多样性研究[D].青岛农业大学,2008.

[4]孟奎尧,郭绍霞,赵秀芬.青岛市中山公园木本植物多样性研究.北方园艺,2012,(11):93-96.

[5]胡馨予,周春玲,胡志忠.即墨市城市绿地木本植物多样性研究[J].北方园艺,2014,(19):83-86.

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