不同类型居住区植物种类与配置的差异分析——以徐州市居住区为例

王丽萍,祝遵凌*,王荣华,程瀚坤

1.南京林业大学南方现代林业协同创新中心,江苏南京210037

2.江苏师范大学,江苏徐州221116

3.东北林业大学生命科学学院,黑龙江哈尔滨150040

随着中国城镇化建设步伐的加快，居住区的数量与日俱增。居住区环境与人们的生活密不可分，是最直接的人居环境[1]。居住区内的植物是居住区绿化不可或缺的部分，研究发现居住区绿地内的植物是生物多样性的重要来源[2]。徐州市城区功能用地的土壤有机质含量少[3]，PH值呈碱性[4]。同时，以煤炭、电力为基础的重工业活动和作为交通枢纽的巨大压力[5]，导致其城区大部分地区表层土壤重金属污染存在较大的环境风险[6]，园林植物的生长受到限制。国内研究已从植物群落组成与结构、物种多样性、植物配置等方面对诸多大城市如北京[7]、上海[8]、广州[9]、南京[10]等地的居住区绿地植物开展了大量工作。而有关徐州市居住区绿地植物的研究内容相对少且单一，主要局限在植物造景方面[11,12]。卢芳[13]等对徐州市区园林植物的应用现状进行了调查研究，赵杰[14]等抽样调查徐州市居住区绿地植物，简析了植物群落的组成情况。但均未对居住区绿地植物群落进行物种多样性分析，我们随机选取徐州市三类居住区在不同年代具有代表性的小区共十个，研究比较了不同类型居住区绿地植物群落的物种多样性指数及重要值。从加强植物群落物种多样性，提升植物景观观赏效果的角度对徐州市该特殊土壤条件下不同类型居住区植物的选择和配置提出建议，同时为其他地区不同类型居住区的绿地生态建设和改造提供借鉴。

1 研究地区与研究方法

1.1 研究区概况

徐州市地处东经 116°22′～118°40′、北纬 33°43′～34°58′之间，面积 11258 km2，属华北平原东南部，域内除少数丘陵外皆为平原。该区为暖温带半湿润季风气候，年平均气温14℃左右，年平均降雨量850 mm，霜期从11月初～翌年4月初，无霜期200 d～220 d，气候资源利于植物生长。土壤为石灰质土壤，受人为因素影响，土壤pH值明显朝碱性方向演变，局部地区碱性污染严重[3]。

1.2 研究方法

将徐州市居住区分为三类：安置区（由于城市化进程失去土地的安置住宅区）、传统居住区（城市公寓式住宅区）和别墅区（独栋式低层建筑组成的高级住宅区）。2015年4月，在研究地鼓楼区、泉山区、云龙区、铜山区、金山桥开发区五个主要城区选择具有代表性的10个居住小区为调查对象，根据居住区绿地功能不同对中心绿地、道路绿地和宅旁绿地分别进行调查，见下表1。

不同类型居住小区之间、不同类型绿地之间的绿地面积、绿化功能差异大，如果采用典型样方法，难以保证调查结果的代表性。因此本次研究为求样方能最大程度反映居住区绿地植物的真实情况，中心绿地调查小区中心绿地总面积的80%左右，宅旁绿地调查小区宅旁绿地总面积的10%左右，道路绿地调查小区道路绿地总面积的15%左右。共设置中心绿地9个样方（望城花园无中心绿地），样方面积由小区中心绿地规模而定；宅旁绿地26个样方，单位样方面积在安置区为200 m2，在传统居住区为400 m2，别墅区调查总户数的10%。道路绿地20个样方（南湖别墅无道路绿地），单位样方面积为200 m2。本次研究共设置样方55个，其中安置区18个，传统居住区19个，别墅区18个，调查样方总面积16000 m2。

表1 调查居住小区的基本情况Table 1 The general situation of surveyed communities

调查所有样方内植物的种类、生活型、株数、生长状况，实测每株乔木的胸径（cm），每株小乔木与灌木的盖度（m2），每种草本及地被植物的盖度（m2）等。

1.3 数据处理

数据整理后进行下列各指标的计算，利用Excel软件计算统计数据，并采用单因素方差分析（One-way ANOVA）进行物种丰富度显著性差异检验。计算公式如下：

（1）物种多样性指数[15]：

S—物种数目；

A—样地面积；

ni—第i个物种的个体数目；

Pi—第i个物种的相对多度；

N—群落中所有个体数的总和；

（2）重要值 IV[16]：

乔木重要值=（相对频度+相对多度+相对显著度）/3

小乔木、灌木重要值=（相对频度+相对多度+相对盖度）/3

地被重要值=(相对频度+相对盖度)/2

2 结果与分析

2.1 徐州市居住区绿地植物基本概况

研究结果表明，在55个样方中共分布园林植物154种，隶属于61科116属，其中乔木61种、灌木42种、藤本5种、草本植物43种、竹类3种，详见表2。而徐州市区分布有植物82科429种[17]，物种丰富度指数仅为0.36，物种丰富度较低。优势科（该科出现物种数≥5）依次为蔷薇科、百合科、木犀科、菊科、豆科、禾本科。分析发现居住区植物种类以阔叶落叶木本植物占比最高，乔木树种以落叶阔叶树种居多，灌木树种却以常绿阔叶树种为主，详见表3。

表2 居住区绿地现状植物名录表Table 2 List of present plants for residential areas

植物类型Plant type植物名称及拉丁名Plant name and Latin十大功劳（Mahonia fortunei）、黄杨（Buxus sinica）、小叶女贞（Ligustrum quihoui）、探春（Jasminum floridum）、月季（Rosachinensis）棣棠花（Kerria japonica）、红瑞木（Cornus alba）、花椒（Zanthoxylum bungeanum）、荚蒾（Viburnum dilatatum）、结香（Edgeworthia chrysantha）、金山绣线菊（Spiraea×bumalda cv.GoaldenMound）、金焰绣线菊（Spiraea×bumalda cv.Coldfiame）、金钟（Forsythia viridissima）、腊梅（Chimonanthus praecox）、牡丹（Paeonia suffruticosa）、贴梗海棠（Chaenomeles speciosa）、小蜡（Ligustrum sinense）、紫荆（Cercis chinensis）、紫薇（Lagerstroemiaindica）、紫叶小檗（Berberisthunbergiivar.atropurpurea）藤本 凌霄（Campsis grandiflora）、木香（Rosa banksiae）、葡萄（Vitis vinifera）、野蔷薇Rosa multiflora）、地锦（Parthenocissus tricuspidata）落叶草本菠菜（Spinaciaoleracea）、蚕豆（Viciafaba）、雏菊（Bellisperennis）、二月兰（Orychophragmusviolaceus）、花椰菜（Brassica oleracea var.botrytis）、萝卜（Raphanus sativus）、阿拉伯婆婆纳（Veronica didyma）、生菜（Lactuca sativa var.ramosa）、莴苣（Lactuca sativa）、油菜（Brassica campestris）、油麦菜（Lactuca dolichophylla）、虞美人（Papaver rhoeas）、芭蕉（Musa basjoo）、葱（Allium fistulosum）、大吴风草（Farfugium japonicum）、滴水观音（Alocasia odora）、多年生黑麦草（Lolium perenne）、高羊茅（Festuca elata）、沟叶结缕草（Zoysia matrella）、狗牙根（Cynodon dactylon）、旱芹菜（Carum bretschneideri）、虎尾兰（Sansevieria trifasciata）、黄菖蒲（Iris pseudacorus）、酢浆草（Oxalis corniculata）、吉祥草（Reineckea carnea）、金边吊兰（Chlorophytum comosum cv.Variegatum）、韭菜（Allium tuberosum）、马兰头（Aster indicus）、麦冬（Ophiopogonjaponicus）、毛地黄（Digitalispurpurea）、蒲公英（Taraxacummongolicum）、睡莲（Nymphaea tetragona）、蒜（Allium sativum）、萱草（Hemerocallis fulva）、沿阶草（Ophiopogon bodinieri）、野豌豆（Vicia sepium）、玉簪（Hosta plantaginea）、郁金香（Tulipa gesneriana）、鸢尾（Iris tectorum）、紫叶酢浆草（Oxalis violacea）、白三叶（Trifolium repens）、薄荷（Mentha canadensis）、草莓（Fragaria×ananassa）竹类 刚竹（Phyllostachyssulphureavar.viridis）、孝顺竹（Bambusamultiplex）、紫竹（Phyllostachysnigra）

表3 居住区绿地植物结构Table 3 Residential green space plant structure

2.2 植物应用频度分析

所有记录的树种中，应用频度前十位为石楠、桂花、金边黄杨、海桐、大叶黄杨、日本晚樱、香樟、女贞、桃、红枫。其中7个树种为常绿树种，石楠、桂花和金边黄杨的频度值最高为61.82%、52.73%和47.27%，三者应用十分广泛，且对土壤要求不严，具有较强抗性[19]。

2.3 不同类型居住区物种多样性指数和均匀度指数的差异分析

方差分析发现不同类型居住区物种丰富度间具显著性差异（0.01＜P＜0.05）。别墅区物种最为丰富，其次为传统居住区，安置区最为匮乏。仅三类居住区中心绿地典型植物景观可见（图1）。

图1 不同类型居住区中心绿地植物景观Fig.1 Plants landscape of center green land in different residential areas

由表4可知，就乔灌层而言，Gleason丰富度指数，Simpson指数、Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数大小依次为别墅区＞传统居住区＞安置区。其中Simpson指数、Shannon-Weiner指数、Gealson物种丰富度指数在别墅区和传统居住区均为中心绿地＞宅旁绿地＞道路绿地，而在安置区因原有农村人口在宅旁绿地种植大量蔬菜，却表现为宅旁绿地＞中心绿地＞道路绿地；Pielou均匀度指数三者均为宅旁绿地＞中心绿地＞道路绿地。

表4 三类居住区的物种多样性指数及均匀度指数Table 4 Species diversity index and Pielou evenness index of three types of residential areas

2.4 不同类型居住区物种重要值的差异分析

三类居住区的植物划分为乔灌层和地被层计算各物种的重要值，结果见图2与图4。乔灌层与地被层采用不同的重要值计算公式导致其可比性较小[20]，就乔灌层而言，各类居住区均以观花、观叶植物配置为主。在安置区，香樟重要值为18.12%，优势度尤为明显。在传统居住区，观叶植物较观花植物优势度更明显，香椿的叶子、银杏的果实是徐州人民喜爱的美食，有一定地方特色。在别墅区，观花植物与观叶植物优势度相当，重要值最高的棕榈较香樟属高档次园林观赏植物，有常见的果树如石榴、枇杷和桃等，该类居住区乔灌层植物景观层次丰富，观赏价值高。

图2 不同类型居住区植物乔灌层物种重要值前十位Fig.2 Importance-value index of the top 10 species in arbor and shrub layers in different type of residential areas

就地被层而言，各类居住区草本观赏植物种类匮乏，草坪草多为狗牙根，安置区和传统居住区以常绿灌木为主，而别墅区观花木本地被更占优势，如图3。安置区内的阿拉伯婆婆纳、野豌豆属野生观赏植物资源；传统居住区内的观花植物为杜鹃、月季等常绿灌木，杜鹃生长状况不良，观赏效果差；别墅区内种类丰富，形态各异，有攀援藤本野蔷薇、垂枝灌木金钟和挺拔的竹类等，其地被层观赏效果最佳。

图3 不同类型居住区地被层植物景观Fig.3 Plants landscape of ground layer in different residential areas

图4 不同类型居住区植物地被层物种重要值前十位Fig.4 Importance-value index of the top 10 species in ground layer of three types of residential areas

2.5 徐州市居住区物种重要值分析

徐州市居住区的植物划分为乔灌层和地被层计算各物种的重要值，结果见图5。乔灌层香樟和石楠及地被层狗牙根的重要值最高分别为14.32%、10.68%、10.97%，在徐州市居住区植物群落内占相当优势。徐州市市树银杏和市花紫薇的重要值分别为4.58%、4.74%。在乔灌层与地被层重要值前十位的树种中乡土植物[21]6种占比33.33%，常绿植物12种占比66.67%。频度值前八位的植物石楠、桂花、金边黄杨、海桐、大叶黄杨、日本晚樱、香樟、女贞均出现其中，显示了物种重要值与频度在一定条件下一定程度上的吻合情况。

图5 徐州市居住区植物物种重要值前十位Fig.2 Importance-value index of the top 10 species in residential green space in Xuzhou

3 结论与讨论

本研究表明，徐州市居住区植物种类以落叶阔叶木本植物为主，符合《中国植被》（吴征镒）的自然植被区划[22]，说明其植物配置遵循了自然规律。就乔灌层而言，三类居住区植物群落G值均不高、D值均大于0.90、H值相似、J值在0.5左右，显示徐州市居住区植物群落的物种不丰富，但分布均匀，多度没有集中于少数几个种。居住区不同植物配置比例表现为草本植物、针叶植物、乡土植物应用匮乏，常绿树种应用泛滥。不同类型居住区在物种多样性指数和植物景观效果方面具明显差异。别墅区处最优势地位，各类型观赏植物的合理搭配使其景观效果最优化，蔬果植物在别墅区的自主性栽种是其物种丰富度高的重要原因[23]。其次为传统居住区，常绿观叶植物的大量重复使用，使各类型绿地相似，景观单调。安置区因住宅性质、居民文化水平等方面的影响均处于劣势地位，乔灌层物种分布不均，地被层植物稀少，丰富度较低，观赏性差。

未来居住区植物群落建设可通过增强乡土树种的应用，增加草本观赏植物的种类，丰富园林观赏植物类型等途径来提高居住区绿地物种多样性，优化植物景观观赏效果。对于原生长环境与应用地区生长环境相差较大的树种应加快引种驯化、加强养护管理，使其健康生长，最大程度发挥其观赏价值。针对不同类型的居住区，在安置区重点丰富植物类型，加强中心绿地建设，提高物种丰富度。在传统居住区更重视不同观赏类型植物的配置、开发野生观赏植物资源，丰富道路绿地植物配置，提升植物景观效果。在别墅区更注重人们自身的需求，使人们对植物选择的自主性更大，加强蔬果植物的应用，做到园林植物的生产功能与观赏功充分结合。

[1]刘颖,周春玲,安丽娟.青岛市居住区夏季植物景观评价[J].北方园艺,2011(5):136-140

[2]Acar C,Acar H,Eroğlu E.Evaluation of ornamental plant resources to urban biodiversity and cultural changing:A case study of residential landscapes in Trabzon city(Turkey)[J].Building and Environment,2007,42(1):218-229

[3]于法展,尤海梅.徐州市不同功能城区绿地土壤的理化性质分析[J].水土保持研究,2007,14(3):85-88

[4]司志国,彭志宏,俞元春,等.徐州城市绿地土壤肥力质量评价[J].南京林业大学学报:自然科学版,2013,37(3):60-64

[5]于法展,齐芳燕,李保杰,等.徐州市城区公园绿地土壤重金属污染及其评价[J].城市环境与城市生态,2009,22(3):20-23

[6]王学松,秦勇.徐州城市表层土壤中重金属的富积、分布特征与环境风险[J].中国环境监测,2006,22(1):70-76

[7]艾春晓,刘圣维,胡依然.北京市居住区植物景观现状调查研究[J].中国农学通报,2013,29(7):215-220

[8]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

[9]郑芷青.广州市居住区环境绿化的探讨[J].热带地理,2005,25(3):243-247

[10]童丽丽,宋菲,许晓岗,等.南京居住区人工植物群落的结构分析及其优化[J].林业科技开发,2009,23(3):91-95

[11]田雨.以风华园、永嘉·太阳城小区为例研究徐州市居住区植物造景[J].现代农业科技,2007(23):56-57

[12]许宇恒.江苏徐州市居住区绿地植物造景研究[J].中国园艺文摘,2014(11):131-133

[13]卢芳,蔡枫.徐州市园林植物种类与应用调查研究[J].江苏农业科学,2007(4):122-126

[14]赵杰,杨瑞卿.徐州市居住绿地植物调查与分析[J].徐州工程学院学报:自然科学版,2009,24(1):59-62

[15]冷生平.园林生态学[M].北京:中国农业出版社,2011

[16]周国英,陈桂琛,赵以莲,等.青海湖地区芨芨草群落特征及其物种多样性研究[J].西北植物学报,2003,23(11):1955-1961

[17]杨瑞卿.徐州市城市绿地景观格局与生态功能及其优化研究[D].南京:南京林业大学,2006

[18]张光琴,张莹,郭伟红.徐州市园林绿化树种的应用与规划研究[J].山东林业科技,2013(5):38-41

[19]陈有民.园林树木学[M].北京:中国林业出版社,1990

[20]王育松,上官铁梁.关于重要值计算方法的若干问题[J].山西大学学报:自然科学版,2010,33(2):312-316

[21]江苏植物学会,江苏植物志(上、下册)[M].南京:江苏人民出版社,1977

[22]吴征镒.中国植被[M].北京:科学出版社,1980

[23]Daniels GD,Kirkpatrick JB.Comparing the characteristics of front and back domestic gardens in Hobart,Tasmania,Australia[J].Landscape and Urban Planning,2006,78(4):344-352