宣城市公园绿地树种多样性研究

2018-02-08江国华张智勇褚群杰黄庆丰吴泽民

佛山科学技术学院学报（自然科学版） 2018年1期

江国华，张智勇，褚群杰，黄庆丰，吴泽民*

（1.宣城职业技术学院建筑艺术系，安徽宣城242000；2.安徽农业大学林学与园林学院，安徽合肥230036）

城市公园是现代城市绿地系统的主体构成部分，也是城市植物多样性的集中体现，以人工植物群落为主的公园绿地，其植物群落既具有观赏价值，又具有生态效益，是构成城市景观效果和生态效益的统一综合体。对植物多样性进行保护和利用是实现人与自然和谐相处的基础，是现代生态园林城市建设的重要指标，构建一个稳定而完善的城市生态系统，园林植物多样性的保护、利用不可忽视［1］。研究城市绿地系统植物多样性是保护和建设城市植物多样性途径的重要探索［2］。系统研究城市公园树种及其多样性，掌握树种结构以及多样性分布水平，对引导推进城市绿地系统及生态建设，提高城市人居环境质量意义重大。

国内外有关园林植物多样性的研究较多［3］，大多集中在经济相对发达地区，安徽省内16个地市，已有学者对13个城市的植物群落结构和植物多样性进行了相关研究［4-15］，宣城市园林植物多样性的相关研究尚未见报道。

本文通过对宣城市公园绿地园林植物多样性进行调查和数据采集，对宣城市公园绿地植物多样性现状进行系统分析，得出相关结论，为改善宣城市人居生态环境、进一步加强和巩固国家森林城市、国家园林城市建设成果、为建设国家生态园林城市，实现更丰富的城市植物多样性的研究提供参考，对提高城市建设水平，实现可持续发展具有深远意义。

1 研究区概况

宣城市位于东经118°28'~119°04'、北纬30°34'~31°19'之间，气候类型为四季分明的亚热带湿润季风气候。冬季少雨低温，夏季多雨高温，雨、热同期，雨量相对丰沛，年平均降雨量达1 430 mm。市区年平均气温接近16℃，一年中，最冷月平均气温为3℃，最热月平均气温为28℃，极端最高气温可达42℃，气温变化较明显，极端最低气温-16℃。年均日照时数1 784 h，无霜期228 d左右，降雨日数为146 d左右；主城区土壤主要以水稻土和黄红土为主，养分含量不高，pH值为6左右。

2 研究方法

2.1 样地设置与调查

笔者于2014—2015年选取宣城市10个城市公园为研究对象，包括鳌峰公园、梅溪公园、泥河公园、响山公园、敬亭湖公园、宛陵湖公园、大坝塘公园、府山广场、彩螺广场、昭亭广场，其概况如表1所示。首先共设置20 m×20 m样地148个，对乔木每木调查，记录其树名、学名、科属、胸径、冠幅、生活型、健康状况及其株数等。然后将每个样地划为5 m×5 m的样方16个，对灌木每木调查，记录其树名、学名、科属、高度、盖度、生活型、健康状况及其株丛数等。最后取小样方的平均数值进行比较分析［16］。

表1 宣城市公园样方数和特征概况

2.2 数据处理

2.2.1 重要值统计

树种重要值（Important value，IV）考察的是树种相对重要程度，是树种在整个植物群落中地位和作用的综合性数量指标的反映，是体现树种在植物群落中的优势度状况［17］。以相对频度（RF）=100×（某树种的频度/所有树种频度之和）、相对多度（RA）=100×（某树种的个体数/所有树种的个体总数之和）、相对显著度（RD）=100×（某树种的胸高断面积/所有树种的胸高断面积之和）来计算乔木树种的重要值，即乔木树种的重要值（IV）=相对频度+相对多度+相对显著度。灌木树种的重要值计算时，以相对盖度（RC）=100×（某种植物的盖度/所有植物总盖度之和）来代替相对显著度，即灌木树种的重要值（IV）=相对频度+相对多度+相对盖度。

2.2.2 树种丰富度、多样性指数统计

Margalef丰富度，Simpson多样性指数，Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度Jsi和Jsw指数等对宣城市公园绿地样方中乔木、灌木树种多样性进行统计［18-19］。

2.2.2.1 Margalef丰富度指数R

Margalef丰富度指数R可表示为

其中，S为所有树种数，N为所有树种的个体总数。

2.2.2.2 Simpson多样性指数D

Simpson多样性指数D可表示为

其中，D为多样性指数；Pi代表第i个树种的相对多度，Pi=Ni/N，而Ni为第i种的个体数，N为所有树种的个体总数。

2.2.2.3 Shannon-Wiener多样性指数H

Shannon-Wiener多样性指数H可表示为

其中，H为Shannon-Wiener多样性指数。通常情况这一指标常被认为是测量群落树种多样性最常见、最有效的指标。

2.2.2.4 Pielou 均匀指数 Jsi、Jsw

基于Simpson多样性指数的Pielou均匀度指数Jsi为

基于Shannon-Wiener多样性指数的Pielou均匀度指数Jsw为

其中，S为群落中树种数目。

3 结果与分析

3.1 公园绿地树种组成

根据实地调查，宣城市公园绿地共有树种171种，隶属于69科121属。其中乔木33科49属63种，灌木32科54属73种，藤本4科4属6种，竹类3属4种；被子植物62科112属156种，裸子植物6科8属14种。树木种类比较丰富的科为：蔷薇科Rosaceae（11属17种）、豆科Leguminosae（7属8种）、禾本科Gramineae（6属8种）、木犀科Oleaceae（4属8种）、木兰科Magnoliaceae（3属7种）、忍冬科Caprifoliaceae（3属7种）、百合科Liliaceae（5属6种）、槭树科Aceraceae（1属5种）。

3.2 公园绿地树种重要值

3.2.1 公园绿地主要乔森树种重要值

宣城市公园绿地主要乔木树种重要值如表2所示。由表2可知，对宣城市公园绿地绿化乔木树种重要值由大到小进行排序，依次为香樟、银杏、杜英、桂花、紫薇、水杉、朴树、白玉兰。悬铃木和广玉兰是排在前11位的树种，重要值接近或超过10%，其中常绿植物4种，落叶植物6种。

3.2.2 公园绿地主要灌木树种重要值

宣城市公园绿地主要灌木树种重要值如表3所示。由表3可知，灌木树种重要值排在前10位的树木由高到低依次为垂丝海棠、桂花、紫荆、石榴、山麻杆、孝顺竹、鸡爪槭、蜡梅、木槿和夹竹桃。重要值超过10%的有垂丝海棠、桂花和紫荆，其中常绿植物3种，落叶植物7种。

综合表2、3可知，香樟的重要值为37.236%，桂花的重要值分别为11.685%和10.203%，均占前列，这说明香樟、桂花两种种树在该市公园绿地中居重要位置。

表2 宣城市公园绿地主要乔木树种重要值

表3 宣城市公园绿地主要灌木树种重要值

3.3 公园绿地树种丰富度及多样性

在宣城市公园绿地树种丰富度及和多样性指数中，差异较大，但也存在一定的变化规律，如表4所示。由表4可以得到以下结果。

表4 宣城市公园绿地树种丰富度和多样性指数

（1）敬亭湖公园乔木树种丰富度最高，为3.611；其次是鳌峰公园、梅溪公园和响山公园，其差异较小；府山广场和昭亭广场乔木树种丰富度指数最低。敬亭湖公园灌木树种丰富度指数最高，鳌峰公园与之接近，府山广场和昭亭广场灌木树种丰富度指数最低。不同公园中，绿化树种丰富度差异较大，这与建园时间长短、公园性质及其定位、地理位置及周边环境等相关，如敬亭湖公园依托敬亭山国家森林公园、鳌峰公园历史悠久、梅溪公园依托梅氏文化、响山公园依托宛陵湖绿地系统。综合性大型公园树种丰富度一般较高，硬质铺装占据大面积，忽视软质植物种植、树种配置的府山广场、昭亭广场，其绿化树种丰富度均较低。

（2）响山公园乔木树种Simpson指数最高，为0.900，鳌峰公园和梅溪公园乔木树种Simpson指数与响山公园接近，昭亭广场乔木树种Simpson指数最低，仅为0.571；鳌峰公园灌木树种Simpson指数最高，为0.986，与敬亭湖公园灌木树种Simpson指数非常接近，昭亭广场和府山广场灌木树种Simpson指数最低，与鳌峰公园相差较大，这与只追求硬质效果的小区级公园绿化效果较差有关。

（3）响山公园乔木树种Shannon-Wiener指数最高，为2.512，与Simpson指数变化一致，说明响山公园绿地树种数和树种相对数均占优势，树种分布较平衡，优势树种地位不明显。鳌峰公园、梅溪公园、响山公园乔木树种Shannon-Wiener指数相近。昭亭广场和府山广场两处绿地系统中树种数较少，其乔木树种Shannon-Wiener指数均较低。灌木树种Shannon-Wiener指数最高的是敬亭湖公园，为2.479，与鳌峰公园接近，由于昭亭广场和府山广场灌木树种相对较少，其Shannon-Wiener指数相对较低。

（4）乔木树种Pielou均匀度指数Jsi和Jsw变化基本一致，鳌峰公园Pielou均匀度指数最高，泥河公园Pielou均匀度指数最低；灌木树种Pielou均匀度指数Jsi和Jsw存在差异：Jsi指数最大的是鳌峰公园，Jsi指数最小的是泥河公园，Jsw指数最大的是彩螺广场，Jsw指数最小的是泥河公园。由于树种分布不均匀，二者差异较大，其树种多样性、均匀度也不平衡。

4 结论与讨论

4.1 宣城市公园绿化树种组成及重要值

公园绿地共有树种171种，隶属于69科121属，乔木树种63种，灌木树种73种。

乔木树种主要有香樟、桂花、杜英、广玉兰、银杏、雪松、紫薇、白玉兰、紫玉兰、水杉、朴树和悬铃木等，重要值均接近或超过10%，重要值最大的是香樟；灌木树种主要有桂花、垂丝海棠、紫荆、石榴、鸡爪槭、山麻杆、孝顺竹、木槿和蜡梅等，重要值均偏低，重要值达到10%的只有桂花。说明骨干树种和基调树种是香樟和桂花，香樟作为市树有很好体现，但作为市花的紫薇没有充分突显其地位和作用。优势较明显树种是香樟和桂花，每个调查样地里都有出现，应用比例较高，对城市人工植物群落结构的长期共存和稳定不利。

宣城市乡土树种和特色树种在绿地系统中应用相对偏少，银杏、马褂木、榉树、金钱松、香榧和木瓜等树种有较少量分布，而像红豆杉、凹叶厚朴、天竺桂、华东黄杉、银缕梅、花榈木、黄山梅和连香树等乡土树种和特色树种，在调查样方中均未出现。今后应加大乡土树种植物资源的开发利用，增加骨干树种和乡土树种配置，既丰富了城市的绿化特色和景观季节变化特点，提升生态效益、整体效果和质量，又加强了树种种群的稳定性和构建结构合理的植物群落。

常绿树和落叶树的比例搭配不够合理，排前10位的乔木树种，常绿植物只有4种，落叶植物有6种；排前10位的灌木树种，常绿树有7种，落叶树只有3种。合理选配乔、灌木比例，以及乔、灌木中的常绿与落叶树的比例也是城市绿化的重要课题，可以有效利用城市空间格局进行多层次立体绿化，充分发挥园林树木的生态效益和景观效果。

4.2 宣城市公园绿化树种丰富度和多样性

公园绿地布点不均衡，树种选配不协调。如鳌峰公园、宛陵湖公园、梅溪公园和响山公园等树种多样性和丰富度较大的公园，多集中分布在城市南部，北部分布的仅有敬亭湖公园，东部、西部暂时缺乏树种配置较好、丰富度较高的公园。分布不均匀，不能满足城市均衡发展和居民的生活需求。中心城区的整体绿化效果较差，新、老城区公园绿地系统树种丰富度及多样性也差异较大，新建公园绿地系统中树种配置较好，老旧公园绿地系统中树种选择配置的方法和理念较落后，树种数量配置相对单一。

城市在建设和发展过程中，新建公园要合理布局，重点弥补东、西、北部城区的欠缺，尽量均匀配置，满足不同方位不同人群需求。老旧公园改造要加大绿量，适当减少硬质铺装，增加特色树种和乡土树种比例，合理配置乔灌比例，丰富城市植物多样性。同时还要加大养护管理的力度，做到精细科学。

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