合肥市天鹅湖滨水绿地景观格局及植物多样性分析

方 岳，左睿韬，冯佳鑫，周晓艳，刘 华

（1.绿辰环境技术有限公司，安徽合肥 232001；2.安徽农业大学林学与园林学院，安徽合肥 230036）

1 研究区概况

合肥市天鹅湖位于政务文化新区内，东临潜山路、南临祁门路、西临翡翠路、北临南二环，是一座人工湖，始建于2003年，湖区面积0.67 km2，湖水水质良好，有各种雕塑、园林树木、人工沙滩、喷泉等景观，绿化总面积约0.586 6 km2，绿化率较高。植物配置类型丰富，乔、灌、草结合配植，常绿与落叶树种搭配比例相当。乡土树种应用比例不显著，乔木主要以香樟（Cinnamomum camphora）、桂花（Osmanthus fragrans）等为优势树种，灌木多石楠（Photinia serrulata）、红花檵木（Lorpetalum chinense v a r.rubrum）、金叶女贞（Ligustrum vicaryi）等色叶植物。

2 研究方法

2.1 样地调查

采用G P S仪器等工具确定各样地的经度、纬度等基本信息，结合goole e a rt h影像信息，实地设置样地进行调查。定位各个边界区域，随机选取样方，在图上标记。选取样方22个，根据不同样地的具体所处环境确定样方或样带规格。其中湖区公园样方2个，行道树样带4个，湖边自然式植物配置样方3个，疏林草地样方2个，入口广场样方3个，防护林带样方5个，体育馆旁湖外围样方3个（表1）。

表1 合肥市天鹅湖滨水绿地系统调查样地概况

2.2 景观多样性数理统计

根据调查区域的景观类型，划分不同的景观元素构型，并根据调查样方内物种进行统计分析，分类汇总。具体统计分析景观中斑块类型的种类和数量、空间格局构成，重点在于植物空间环境的营造。城市湿地景观本底由道路和水面组成，不同区域景观外貌略有差异，且景观具有不稳定性，生态单元呈现破碎状。提取景观要素中的本底、斑块和廊道，分类统计分析。景观格局指标通过从goole e a rt h上面截图出来导入CAD中描出，按比例缩放后，在里面通过拉闭合区域来确定该区域的面积、周长等初始数据（图1）。利用统计数据计算斑块的形状系数，其计算公式为：

图1 CAD描图影像

式中，L为斑块周长，A为斑块面积。D=1，为圆形；D越大，斑块的周边越复杂。

2.3 植物多样性分析

2.3.1 乔木重要值。重要值是研究某个种在群落中的地位和作用的综合数量指标，是相对盖度、相对频度、相对优势度的总和。此处乔木只考虑相对频度和相对盖度2个方面。

式中，V为某树种的重要值；RD为相对频度，指的是某种优势树种在样方中出现的概率；RA为相对盖度，即某一优势树种在每个样方中冠幅总面积占相应调查样方总面积的百分比之和。

2.3.2 树种多样性。采用S h a nnon-W iener多样性指数（H’）、P ielou均匀度指数（J）和G le a son丰富度指数（G）来分析树种多样性特征，其计算公式如下：

式中，pi为第i个树种在样方树木总株数中所占的百分比，Pi=Ni/N，Ni为该树种在样方中的数量，N为样方中乔木总株数，S为树种数。

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式中，N为所有个体总数。

式中，S为树种数，A为面积。

3 结果与分析

3.1 景观格局特征指数

3.1.1 斑块数目。天鹅湖滨水绿地景观中的斑块数为93个，其中湖面斑块3个，廊道16个，绿化斑块74个。绿化斑块占总斑块数的79.56%。相对于自然景观类型比较，斑块数目很大，人为活动干扰明显。

3.1.2 斑块面积。天鹅湖区域整个斑块面积约1.28 km2。城市景观因为受干扰程度大，所以面积较小。湖区域面积为0.67 km2，道路面积为0.023 4 km2，绿地面积为0.586 6 km2（图2）。从图2可以看出，绿化面积所占比重为46%，略低于湖面面积，说明绿化面积大，整体植被覆盖率高。

图2 不同类型斑块面积比例

3.1.3 斑块周长。在天鹅湖卫星影像上勾绘边界，测量其斑块周长为4 872.435 m。其中，湖面周长为3 978.936 m，道路周长为9 732.736 m，绿化斑块总周长是9 495.524 m（图3）。

图3 不同类型斑块周长

3.1.4 斑块形状系数。斑块的形状对生物与非生物流动有较大影响，在面积相等的情况下，规则形状的斑块边界的有效性较大，这对生物的扩散和迁移有重要作用。天鹅湖景观斑块形状系数为1.22。湖面的形状系数为1.37，道路形状系数为17.95，绿地斑块的形状系数为17.51。道路和绿地斑块的形状系数明显高于天鹅湖整体斑块和湖面斑块，二者的边界形状较为复杂（图4）。

图4 不同类型斑块形状系数

3.2 植物组成

3.2.1 天鹅湖滨水绿地植物组成特征。天鹅湖森林公园调查样方内统计植物种类总数为79种，分属45科39属。其中常绿树种27种，落叶树种40种，地被12种。其中豆科5种、蔷薇科10种、木犀科5种、木兰科4种、禾本科4种、金缕梅科3种、松科3种、无患子科2种、小檗科2种、大戟科2种、杉科2种、五加科2种、忍冬科2种、杨柳科2种。该植物区系中含寡种科较多，共计31种，占调查总数的68.9%。其中，针叶、阔叶树种比例为7∶60，常绿与落叶树种比例为27∶40，约为3∶4，符合公园树木常绿、落叶树种配置标准，能很好地发挥生态效应。配置方式有孤植、散植、对植、列植、丛植等。汇总的个体指标表明，速生、慢生树种合理搭配，符合植物生态学配置原则。

3.2.2 不同绿化单元植物组成对比分析。根据绿地的空间分布，将天鹅湖滨水绿地划分为3个绿化单元——湖外围绿地、湖边绿地和湖区绿地。每个单元的样方数分别为7、8和7个，其植物组成对比分析见表2。

表2 3个绿化单元内植物组成分析

不同绿化单元的物种数目，从一定程度显示绿化树种的多样性状况。统计各个绿化单元内单位面积物种数，反映物种丰富程度。湖区公园绿地的绿化物种最丰富，湖边绿地其次，湖外围最低。考虑根本原因在于外围主要为防护绿地，树种单一，景观形式变化较小，而湖区公园主要为居民提供良好的休憩、游赏空间，景观要求高，植物配置层次丰富。湖边绿地为水面与道路的过渡地段，在保证防汛、护坡等基本功能的前提下，结合景观需求，适当注重景观层次及植物造景的多样性。从单位面积物种数比较也可以看出，从湖外围绿地往湖边、湖区逐渐靠近地段区域，物种的密集程度逐渐加强，同时反映出湖区公园绿地内的生态系统比湖外围的稳定性更高。

3个绿化单元物种丰富度对比见表3。从量化角度可以看出，香樟在湖外围河湖区公园绿地分布广泛，纵观合肥市整体绿化可以看出，香樟的普遍应用体现了不可替代的主干树种地位，是合肥市乡土树种。湖外围绿地单元主要功能为防护作用，所以大乔木分布广泛，如银杏、雪松、法国梧桐、乌桕等，还有体现景观特色的花木如紫薇、日本晚樱等；湖边绿地绿化树种类别居于3个单元中间，但整体树种数量偏少，绿化率相对偏低，作为陆地与湖面的交界地带，其景观功能是要在满足生态要求的基础上适当发挥；湖区公园绿地树种搭配方式最为多变，树种种类最丰富，但是各树种的数量却不见得最多，从表中反映出的统计数字甚至可以看出，此区域的主要绿化树种配置数量最低。物种的丰富和配置方式的多样性决定了它可以不用通过过多的树木单纯排列和机械重复去实现其景观多样性目标，而是灵活多变的流畅景观曲线。

表3 天鹅湖主要绿化树种在3个单元的调查样方内的数量对比株

3.3 植物多样性分析

3.3.1 乔木重要值。天鹅湖区域的优势乔木有香樟、法国梧桐、银杏、桂花、乌桕和朴树，其重要值分别为0.428、0.594、0.395、0.134、0.271、0.510（图5）。香樟、法国梧桐和朴树的优势度及分布频率均高于其他树种，也反映出法国梧桐、朴树、香樟、银杏为天鹅湖滨水绿地的骨干树种。法国梧桐、香樟和银杏为合肥城市绿化的外来树种，朴树为乡土树种。由此可见，本地树种在天鹅湖滨水绿化中所占比重为外来树种的1/4。

图5 6种优势树种的重要值

3.3.2 树种多样性。研究表明天鹅湖S h a nnon-W iener多样性指数（H’）为2.29，P ielou均匀度指数（J）仅为0.3，G le a son丰富度指数（G）为0.99，说明天鹅湖植物乔木种类较为丰富，但树种分配的均匀程度较低。

4 结论与讨论

4.1 景观斑块类型多样性

景观多样性能突出地方特色，展现城市文化。天鹅湖的景观层次相对简单。按绿地功能分类，公园绿地的面积最大，道路绿地附属绿地的面积其次，防护绿地的面积最小；按绿地斑块面积分类，小型绿地的面积最大，小型绿地居中，中小型绿地的面积最小。中型和大中型绿地的面积为0；按绿地斑块形状分类，块状绿地面积最大，线状绿地面积居中，带状绿地面积最小。

4.2 植物组成

天鹅湖绿化植物中，蔷薇科植物比例最高，其次是豆科、木犀科、木兰科、禾本科、金缕梅科和松科树种。其物种组成能体现合肥市地方特色，乡土树种应用广泛，却缺少滨水特色的植被类型。群落组成基本符合生态结构要求，生态系统相对比较稳定。群落内植被生长良好，病虫害较少，但物种多样性相对较低。

4.3 天鹅湖现状及存在的问题

天鹅湖滨水绿地所处的湿地自然结构良好、水系连通性好，有利于湿地生物的栖息和繁殖，且地理位置优良，但存在如下几个方面的问题：①绿化缺少层次性，三维绿量低。②植物景观特色不明显。调研区内有特色的植物景观少，没有形成与当地特色与文化相适应的植物景观，湿地植被景观特色不明显，缺少不同类型景观的过渡地带。③现有林地覆盖率比较低。④现有湿地绿化面积有限，没有形成规模，建议在以后的生态建设中针对性地加强改善。