湛江市城市公园植物群落物种组成及多样性研究

唐佳乐 谢伟文 于志民

摘要：为了解湛江市城市公园植物群落物种组成及其多样性，采用典型样方法对湛江市4个主要城市公园进行群落调查。结果表明：调查区域内物种较为丰富，共有维管束植物112种，隶属于45科92属，群落结构分为乔木层、灌木层及草本层，乔木层为优势层;群落内植物以常绿阔叶树种为主，少量落叶阔叶树种，尚无针叶树种的应用;乔木层主要优势植物种群物种多样性较高，Simpson指数为0.868、Shannon-Weaner指数为3.422、Brillouin指数为3.157、Pielou均匀度指数为0.811，物种丰富度与物种多样性无显著相关性;提出湛江市城市公园绿地植物选择推荐名录。

关键词：城市公园;植物群落;物种多样性;湛江

中图分类号 TU986.5 文献标识码 A 文章编号 1007-7731 （2020） 16-0034-04

城市公园绿地是城市绿地系统的重要组成部分，能够为市民提供健康舒适的休闲场所，在调节城市微气候及维持城市生态系统稳定方面亦具有极其重要的作用。植物群落是公园绿地组成的基本单位，城市公园的植物群落大多由人为设计栽植而成，多强调景观效果，不同类型公园间植物群落特征及物种多样性存在较大差异，且多存在物种单一、缺乏地域特色及群落种间关系失衡等问题。事实上，随着城市的发展，公园内原生植物已基本被新生人工植被所替代，而城市公园内环境更加恶劣，且多受人为干扰，导致公园内植物群落稳定性较差，并最终使城市公园绿地生产力水平、生物多样性指数和环境效益低下。因此，构建科学、合理的植物群落已经成为城市生态文明建设的重要方向。

城市公园绿地物种多样性是我国生态园林城市评价的重要指标，已有学者对各城市开展城市公园绿地物种多样性的研究[1-3]，为各省市生态园林建设奠定理论基础，而目前针对湛江市城市公园绿地的研究却鲜有报道。因此，笔者以湛江市霞山区主要城市公园植物群落为研究对象，探讨不同公园中植物群落物种构成及多样性，旨在为城市公园绿地的营建提供参考。

1 材料与方法

1.1 研究区概况 湛江市地处北回归线以南的低纬地区，属于热带北缘季风气候，介于热带气候与亚热帶气候之间，表现出两者的共同特性，终年受海洋气候的调节，冬季温暖，夏季炎热，年平均气温22.7～23.5℃，年平均雨量1395.5～1723.1mm，年平均日照时数1714.8～2038.2h，年积温超过8000℃。湛江市城市绿化覆盖率达到40.65%，主要分布有寸金桥公园、渔港公园、海滨公园、中澳友谊花园、绿塘河湿地公园、南国热带花园等多个城市公共绿地。

1.2 研究方法 以湛江市4个有代表性的城市公园半自然植物群落为研究对象，于2019年10-12月采用典型样地调查法，在植被保护较好、有代表性的群落中设置样方，每个公园选取3个30m×30m的乔木样方，以棋盘式取样法在每个乔木样方的4个边角及中心位置选取5个10m×10m的灌木样方，在每个灌木样方中以棋盘式取样法再选取5个1m×1m的草本样方，共选取乔木样方12个、灌木样方60个、草本样方300个。记录乔木层每株植株的名称、胸径、地径、株高、冠幅、生长势等指标;灌木层记录每种灌木的名称、高度、生长势等指标，并采用样线法对其盖度进行估算;草本层记录草本名称、高度及生长势等指标。

1.3 数据分析 物种多样性Simpson（D）指数：D= 1-∑Pi2 （1）

式中：Pi表示第i个种的个体数占群落中总个体数的比例。

物种多样性Simpson （H）指数：

H=-∑ni/Nln（ni/N） （2）

式中：ni表示第i个种的个体数目;N表示群落中所有种的个体总数。

均匀度Pielou指数：

E=H/Hmax （3）

式中：H为实际观察的物种多样性指数，Hmax为最大的物种多样性指数，Hmax=lnS（ S为群落中的总物种数）。

2 结果与分析

2.1 群落物种组成 由图1可知，整个调查范围内共有维管束植物112种，隶属于45科92属，其中乔木类57种，分别隶属于24科46属;灌木类32种，隶属于22科29属;草本类植物23种，隶属于12科22属。物种类别较丰富的科有桑科（11种）、豆科（8种）、锦癸科（5种）及桃金娘科（5种）。乔木层使用频率较高的科主要有桑科、豆科、锦葵科、桃金娘科及紫葳科，灌木层使用频率较高的科主要有大戟科及木犀科，草本层使用频率较高的科主要有禾本科、菊科及天南星科。

2.2半自然植物群落多样性

2.2.1 物种丰富度 通过对湛江市4个主要公园的半自然植物群落进行选样调查，结果如表1所示。由表1可知，4个公园的调查范围内物种丰富度均达到30种以上，其中中澳友谊花园及绿塘河湿地公园物种丰富度相对最高，均达到45种。各公园调查区域内植物物种丰富度大小依次为中澳友谊花园=绿塘河湿地公园 >南国热带花园〉银帆公园。各公园调查区域内群落垂直结构物种丰富度均表现为乔木层> 灌木层≈草本层，相对于其他城市人工群落而言，并未出现明显的垂直分层现象，符合半自然植物群落的外貌特点。

2.2.2 物种多样性 通过对湛江市4个主要公园的半自然植物群落乔木层植物多样性进行分析，结果如图2所示。由图2可知，各公园调查区域内乔木层Simpson多样性指数均在0.816～0.931，Simpson多样性指数平均值为0.868;Shannon多样性指数及Brillouin指数分别在3.003～?3.910及2.748～3.582，平均值分别为3.422、3.157，表明公园内乔木层物种相对较为丰富，显著优于其他人工群落。各公园调查区域内乔木层Simpson多样性指数按大小依次为南国热带花园>中澳友谊花园>绿塘河湿地公园〉银帆公园。

2.2.3 物种均匀度指数 物种均匀度是指一个群落或生境中全部种的个体数目的分配情况，反映了群落植物物种的分布格局，是绿地空间结构的重要研究指标之一。通过对湛江市4个主要公园的半自然植物群落乔木层植物均匀度进行分析，结果如图2所示。由图2可知，各公园调查区域内乔木层的均匀度指数主要分布在0.727～0.920，平均值为0.811，表明群落内乔木多为片状或带状栽植，个体数量分布较为均匀。各公园调查区域内乔木层Pielou均匀度按大小依次为南国热带花园>中澳友谊花院>银帆公园>绿塘河湿地公园，与物种多样性表现趋势不同的是，银帆公园乔木层物种多样性小于绿塘河湿地公园，但其Pielou指数大于绿塘河湿地公园。

2.2.4 乔木层多样性指数相关性分析 乔木层多样性指数相关性分析结果如表2所本。由表2可知，Simpson多样性指数、Shannon多样性指数及Brillouin指数呈极显著正相关（p<0.01 ），说明Simpson多样性指数、Shannon多样性指数及Brillonin指数均能较好地反映群落物种的多样性，而Simpson多样性指数、Shannon多样性指数及Brillouin指数与物种均匀度均未表现出显著相关性，说明在半自然植物群落中物种多样性的大小对物种均匀度尚未有显著的影响，而物种丰富度与各物种多样性指数之间亦未表现出显著相关性，且物种丰富度与物种的均匀度表现出一定的负相关（p>0.05 ），说明在进行半自然植物群落配置时，不应单纯追求植物种类的多样化。

2.3 湛江市城市公园绿地植物群落配置物种选择

2.3.1 植物出现频度 各样方植物出现的频率如表3所示。由表3可知，乔木出现频率最大的为小叶榕和散尾葵;灌木为九里香、鹅掌柴、小叶紫薇;草本为细叶结缕草、蜘蛛兰、地毯草、翠芦莉。此外，由表3可以看出杧果、龙眼、人面子、羊蹄甲、毛稔等乡土植物在湛江市城市公园中尚未得到广泛应用。

3 结论与讨论

3.1 城市公园绿地植物群落物种组成 本次调查范围内共记录维管束植物112种，隶属于45科92属，而根据前人[4]调查结果，湛江市内共栽培有维管束植物约1050种，隶属于138科565属，本次调查范围内所应用的植物种类仅占全部栽培植物的10.67%。本次调查的4个公园内尚有多个种类植物未在样方内出现，因此所调查的植物种类与园林中所应用的植物种类数量有所差异，而这种差异的产生与研究所采用的调查方法有极大的关系。如吕硕等[5]通过对太原市内17个公园建立227个10m×10m的样方进行调查记录，发现太原市综合公园的植物种类有285种，而赵立曦等[5]通過对太原市各城市公园进行系统调查记录发现太原市绿地共应用维管束植物402种。一般来说，样方调查侧重于对物种多度信息的采集量化[6]，而物种普查法侧重于收集整个地区的植物种类。

由植物科属统计结果可以看出，在湛江地区半自然植物群落多使用桑科、豆科、天南星科、锦葵科、大戟科等多种常绿阔叶树种，充分体现了湛江处于亚热带地区的地域性特征，而亚热带常绿阔叶树种是分布在我国亚热带地区最具代表性的植被类型，是结构最复杂、生产力最高、生物多样性最丰富的地带性植被类型之一，对维护区域生态环境和全球碳平衡等具有重要作用[7]。但同时由于对落叶树种的应用较少，可能会导致群落的季节性景观变化较少[8]。

3.2 城市公园绿地植物群落物种多样性 植物群落是城市公园的主要载体，其结构、物种构成及生物多样性指标对城市公园的生态价值具有深远影响[9]。从群落物种多样性看，中澳友谊花园及绿塘河湿地公园为城市湿地公园，在规划设计时更注重其生态保护功能，人为干扰较少，而南国热带花园及银帆公园为城市综合性公园，而且银帆公园于2017年建成投入使用，而南国热带花园于2008年建成并投入使用，因此其人工干扰程度依次为银帆公园>南国热带花园>中澳友谊花>绿塘河湿地公园，而本次研究发现其Simpson多样性指数依次为南国热带花园>中澳友谊花园>绿塘河湿地公园>银帆公园，因此可以看出适度的人工干扰可以提高群落的物种多样性。城市公园植物群落在受到一定程度的人工干扰后其物种多样性会随着时间的推移而增加，但最终会由于群落的演替效应而减少。雷金睿等[10]通过研究亦发现此规律，并提出生境差异及人工干扰均为影响城市植物群落物种多样性的重要因素。

在物种丰富度方面，调查范围内表现出中澳友谊花园=绿塘河湿地公园>南国热带花园>银帆公园的趋势，由此可看出群落物种丰富度与物种多样性并不完全统一，究其原因可能是因为物种丰富度是群落中物种数量的度量单位，与样方面积有直接的关系，而物种多样性则是物种丰富度与物种均匀度的综合评价，仅利用物种丰富度对植物群落进行评价可能存在一定的误差。由物种多样性指标之间的相关性分析亦可以看出，物种丰富度与Simpson多样性指数、Shannon多样性指数及Brillouin指数未表现出显著的相关性，因此在对群落物种多样性进行评价时应采用多个指标进行综合评价。

参考文献

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[9] 陈雷，孙冰，谭广文，等.广州公园植物群落物种组成及多样性研究[J].生态科学，2015，34（5）：38-44.

[10] 雷金睿，宋希强，何荣晓.滨海城市公园植物物种多样性比较——以海口市为例[J].生态学杂志，2016，35（1）： 118-124.

（责编：徐世红）

基金项目：广东省普通高校青年创新人才类项目（2018KQNCX380）。

作者简介：唐佳乐（1993-），女，湖南长沙人，硕士，助教，研究方向：园林植物景观规划。 *通讯作者 收稿日期：2020-07-24