昆明市盘龙江滨江公园植物物种多样性研究

李瞒瞒，于达勇，马长乐*

（西南林业大学园林园艺学院/国家林业和草原局西南风景园林工程技术研究中心，云南昆明 650224）

人口数量不断增长和城市化进程的加快，对公园绿地产生了不同程度的影响，许多自然或半自然植物群落逐渐消失，生物多样性损失严重，公园绿地的生态功能明显下降，人类也越来越体会到了生物多样性的重要性。公园绿地作为城市生态系统中的重要组成部分，是非常珍贵而又极其有限的绿色资源，是城市植物多样性的集中表现和最具有代表性的场所[1]，也是城市生态系统稳定和可持续发展的基础[2]。城市植物多样性是评价一个城市生态环境质量的重要指标之一，是人类社会赖以生存和发展的物质基础[2]，而公园绿地则是现代城市生态系统的主要组成部分，大多数城市景观的植物群落均为人造[4]。作为维护城市生态与环境稳定性的重要因素，植物群落多样性用来反映城市绿地的建设水平[5]。科学合理的群落组成形式是绿地能够健康、稳定、高效发展的前提[6]，在公园植物设计过程中，除了考虑观赏性、舒适性和经济性以外，还应充分考虑植物多样性和生态系统服务功能[7]。因而，在城市范围内对其进行植物物种多样性研究，具有重大意义。现以昆明市盘龙江滨江公园为对象，研究其植物多样性和物种组成，以期为城市公园景观设计和改造提供合理建议。

1 研究区概况与方法

1.1 研究区概况

昆明坐落于云贵高原的中部，由于其独特的地理条件形成了“四季如春”的气候，被称为“春城”和“花都”，使人流连忘返。盘龙江是流入滇池中的最长、最大的一条河流，从坝区到滇池入口河段长26.53km，被亲切地称为昆明的母亲河。从古至今，盘龙江川流不息，像一条玉带，孕育了五彩缤纷、底蕴丰厚的盘龙江文化，亲历了昆明的发展变化，昆明的富庶与市井都有它的影子。

1.2 调查方法

调查时间为2020 年11 月－2021 年3 月。共选取6 个滨江公园调查分析植物物种多样性（图1）。由于公园植物群落受公园设计的影响，常呈“绿地斑块”分布。因此，在实地踏勘的基础上，采用典型取样法[8]，以绿地斑块为单位进行抽样[9-10]。按照公园面积大小，结合植物群落特点，分别在公园绿地内设置20m×20m 或10m×40m 的总面积为400m2的方形样地共计34 个。记录样地的位置、面积、周围环境等相关信息，对样地内所有的乔灌木和草本植物进行调查。包括种名、胸径、冠幅、株数、株高和生长状况等。

图1 样本公园分布图

1.3 数据处理

1.3.1 多样性指数。物种多样性指数是一个综合指数，不但可以比较系统地展现出生物群落的结构，还能反映出生物群落与生态环境之间的关系[11]。能够较为直接地表示出植物群落景观的植物物种均匀度以及丰富度[12]。

香农-威纳指数（Shannon-Wiener）:

1.3.2 RDA 分析。选取公园样地内各层植物多样性指数作为植物多样性变量，环境变量因子为公园位置、公园总面积、公园分类、公园年代和样地数量，运用R 语言软件对其进行RDA 排序分析。

2 结果与分析

2.1 公园样地植物物种组成

由图2 可知，本次盘龙江滨江公园样地调查共记录植物53 科91 属111 种，其中乔木植物27 科41 属53 种，灌木植物23 科29 属33 种，地被植物17 科24属25 种。根据科属种的统计结果，公园中种数最多的植物生活型为乔木，其次是灌木、地被。其中应用较多的有蔷薇科、木兰科、木犀科、樟科，应用较多的树种有红花高盆樱桃（）、银杏（）、香樟（）、木犀（）和蓝花楹（）等，乡土植物运用率不高，然而单属单种植物占比较大，从侧面也表明了在植物选择上具有多样性。调查的6 个滨江公园内有多个植物种类未出现在样方内，因而所调查的植物种类少于公园中实际种植的植物种类。公园设计着重于乔木类植物的应用，乔木类在功能和艺术处理方面都起着主导作用，是园林中的骨干树种，能够更好地展示出丰富的景观效果，因而灌木及地被类植物应用较少或被忽略。

图2 样地植物物种组成

2.2 多样性分析

2.2.1 Margalef 分析。丰富度指数是物种类别和数目多少的度量指标[14]。基于各样地植物群落调查结果，从乔木层、灌木层、地被层和总体这4 个层次对比分析每个公园植物物种多样性差异。由图3 可以看出，从整体上看，Margalef 指数为龟龙湖公园＞金牛公园＞月牙潭公园＞龙江公园＞金江公园＞瀑布公园；除金江公园外，Margalef 指数均为乔木层＞灌木层＞地被层，金江公园为乔木层＞地被层＞灌木层。从各层植物来看，乔木层以龟龙湖公园（2.56）和金牛公园（2.34）物种丰富度最高，龙江公园和金江公园物种丰富度较低，瀑布公园（1.22）因面积较大、园内植物物种较单一且呈大面积重复种植而物种丰富度相对最少。灌木层以月牙潭公园（1.22）和龟龙湖公园（1.01）物种丰富度最高，金江公园（0.15）以乔草见长故而灌木层物种丰富度最低。地被层以金牛公园（0.75）物种丰富度最高，瀑布公园最低（0.10）。分析可知，各公园的地被层Margalef 指数均不高，主要原因是受到了人为干扰，应合理使用大草坪，在发挥优势树种作用的同时，适量增加灌木和草本植物的种类，以平衡公园的整体景观。

图3 不同公园Margalef 指数

2.2.2 Shannon-Wiener 指数分析。Shannon-Wiener 指数意味着物种个体混乱和不确定程度，主要反映样方中植物群落的多样性[15]，由图4 可知。从整体上看，Shannon-Wiener 与Simpson 多样性指数排序均为金牛公园＞龟龙湖公园＞龙江公园＞月牙潭公园＞金江公园＞瀑布公园；就各层植物分析，乔木层Shannon-Wiener 指数和Simpson 指数均以龟龙湖公园最高，瀑布公园最低。分析可知，Shannon-Wiener 指数和Simpson 指数在某种程度上趋于一致，Shannon-Wiener指数除金牛公园和金江公园外均为乔木层＞灌木层＞地被层，金牛公园的地被层（1.34）远高于灌木层（0.73），金江公园灌木层指数（0.25）最低。结果表明，金江公园灌木层应用较少，应增加中下层植物的种植，充分发挥灌木层在植物群落中的空间围合作用。Shannon-Wiener 指数乔木层最高的是龟龙湖公园（2.07），最低的是瀑布公园（1.14）；灌木层最高的是月牙潭公园（1.12），最低的金江公园（0.25）；地被层最高的是金牛公园（1.34），最低的是瀑布公园（0.32）。瀑布公园的各层指数均处于最低，植物物种组成较为单调。

图4 不同公园Shannon-Wiener 指数

2.2.3 Simpson 分析。由图5 可知，金牛公园Simpson 指数最高（0.67），瀑布公园最低（0.41），金牛公园的地被层Simpson 指数明显高于其他公园，各公园的Simpson指数差距较大。乔木层指数最高的是龟龙湖公园（0.85），最低的是瀑布公园（0.57）；金江公园其乔木层指数相对较高（0.77），但其灌木层（0.13）和地被层指数（0.19）均显著低于其他公园，究其原因可能是金江公园存在较多相对单一的林分，其林下灌木及草本相对较少，也可能是桉树掠夺了与其一起生长的植物的营养，使得周围植物的养分缺失，致使植物多样性减少，生态效益降低。灌木层指数最高的是月牙潭公园（0.54），最低的是金江公园（0.13）；地被层指数最高的是金牛公园（0.70），最低的是金江公园（0.19）。因此，在营造乔木层多样性景观的同时，需要进一步加强灌木层及草本层植物的配置，提升植物种类间的数量比，丰富林下景观，使植物群落结构更加合理，实现生态与美学的双赢。

图5 不同公园Simpson 指数

2.2.4 Pieiou 分析。物种均匀度是描述样地中的植物分配情况，反映群落中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，指数越大，说明植物分布的越均匀[16]。每个公园的植物配置不同，其呈现出的物种均匀度也不尽相同。由图6 可知，从总体上看，龟龙湖公园＞金牛公园＞龙江公园＞月牙潭公园＞瀑布公园＞金江公园；除月牙潭公园和金牛公园外，Pielou 均匀度指数均呈现出乔木层＞地被层＞灌木层，乔木层指数最高的是龟龙湖公园（0.92），最低的是瀑布公园（0.74）；灌木层指数最高的是月牙潭公园（0.58），最低的是金江公园（0.13）；地被层指数最高的是金牛公园（0.83），最低的是金江公园（0.32）。金牛公园Pielou 指数为地被层＞乔木层＞灌木层，金牛公园的地被层指数（0.83）竟超过了乔木层指数（0.81），金江公园草本层植物Pieiou 指数较小，植物种类相对较弱。因为金江公园在设计和建设中根据实际情况营造疏林草地，采用大面积单一物种，如狗牙根（）、沿阶草（）、白三叶（）的草坪，地被花卉应用较少，使得草本层内物种分布的均匀度指数较低。

图6 不同公园Pieiou 指数

2.3 RDA 分析

图7 是植物多样性与公园特征的RDA 排序图。在RDA 排序图中，箭头表示环境因子，其所处的象限表示排序轴与环境因子之间的正负相关性，箭头连线与排序轴的夹角越小，表明相关性越高[17]。分析可知，公园类型与乔木层的各个多样性指数之间的夹角都比较小，表明相关性很强，且与乔木层的辛普森指数关系最为密切；公园总面积与样地数量的箭头相距极近，说明公园总面积与样地数量对植物多样性的影响具有几乎相同的规律，且都与乔木层的香农-威纳指数呈负相关的关系。公园位置与乔木层的Pielou 指数呈负相关的关系，公园年代与草本层的香农-威纳指数呈显著负相关的关系。由于这几个公园均为近些年新建，年代相差不明显，故而公园年代对植物多样性的影响不显著。

图7 植物多样性与公园特征的RDA 排序图

3 结论与讨论

3.1 结论

采用典型样地取样法对盘龙江的6 个滨江公园进行调查，共得到植物种类111 种，分属于53 科91 属，应用较多的有蔷薇科、木兰科、木犀科和樟科。从整体上看，Margalef 指数为龟龙湖公园＞金牛公园＞月牙潭公园＞龙江公园＞金江公园＞瀑布公园；除金江公园外，Margalef 指数均为乔木层＞灌木层＞地被层，金江公园为乔木层＞地被层＞灌木层，符合园林中种植设计的一般规律。Shannon-Wiener 指数和Simpson 指数在某种程度上趋于一致，Shannon-Wiener 与Simpson多样性指数排序均为金牛公园＞龟龙湖公园＞龙江公园＞月牙潭公园＞金江公园＞瀑布公园。除月牙潭公园和金牛公园外，Pielou 均匀度指数均呈现出乔木层＞地被层＞灌木层。对公园植物多样性与公园特征进行RDA 排序得出，公园位置、公园类型和公园总面积对植物多样性影响显著。公园年代相差不明显，故而公园年代对植物多样性的影响不显著。

3.2 讨论

3.2.1 加强生态养护，减少人为干扰。本研究样地植物群落存在因人工养护管理过多导致的植物生长过程被抑制、植物姿态趋同现象，影响群落景观效果和生态效益产出。因此，每隔一定时期对公园的某一处进行封闭，实施植被封育[18]。在一定程度上可以控制人为活动对公园植被造成的破坏，保护植物物种多样性。同时，加大生态环境保护宣传力度，不定期开展相关生态环境科普活动，普及保护生态环境的知识，激发全民保护生态环境的自觉性。

3.2.2 增加物种丰富度，稳定植物群落结构。物种丰富度与物种多样性的增加可以提高植物群落的结构稳定性与景观多样性[19]。本研究样地中或多或少存在同一种灌木或地被重复种植的问题，灌木层可适当引用观花观叶植物，丰富灌木层的应用形式；草本层中应适当增加地被花卉的应用，可使用一些野趣丰富的花草，使地被富有层次，同时增加公园景观的野趣特色。对不同的公园绿地，根据其功能的不同采取与其相对应的绿化方案，具体情况具体分析。合理搭配乔灌草，灵活配置模式，形成富有层次感的植物群落，同时注重物种的多样性和均匀度。云南被称为“植物王国”，植物种类丰富。可尽量使用乡土树种，既可避免造成植物均质化，又可以形成具有地域特色的植物景观，提升昆明市城市公园的物种多样性和生态稳定性，构建合理的生态化园林城市。