长春市绿地珍稀树种多样性和空间分布格局研究

袁丽娜 杨义波

摘要  采用分层抽样的方法共设置924块样地，对珍稀树种组成、多样性、空间分布特征、树木维度和健康状况进行了调查分析。结果表明：长春市各类绿地共有国家级和省级珍稀树种11科14属18种16 361株，红皮云杉（Picea koraiensis ）重要值为15.2%，占明显优势，其次依次为水曲柳（Fraxinus mandshurica）、沙松（Abies holophylla）、刺榆（Hemiptelea davidii）及黄檗（Phellodendron amurense），重要值分别为13.90%、13.33%、11.81%和9.94%。绿地建设时间和用地性质是影响珍稀树种丰富度和多样性的重要因素。公园绿地珍稀树种最丰富，共有16种11 154株，分别占总种数和总株数的88.89%和68.17%，其次是附属绿地，有珍稀树种14种4 873株，分别占总种数和总株数的77.78%和29.78%。朝阳区珍稀树种最丰富，共有15种9 472株，分别占总种数和总株数的83.33%和57.89%，其次是长春新区，共有14种2 445株，分别占总种数和总株数的77.78%和14.94%。

关键词  绿地；珍稀树种；多样性；空间分布；长春市

中图分类号  S718.5  文献标识码  A

文章编号  0517-6611（2024）04-0097-06

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.04.021

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Research on the Diversity and Spatial Distribution Pattern of Rare Tree Species in Green Spaces in Changchun City

YUAN Li.na1，2，YANG Yi.bo1

（1.Changchun University， Changchun， Jilin 130022;2.Changchun Greening Management Center， Changchun， Jilin 130022）

Abstract  A total of 924 plots were set up using stratified sampling method to investigate and analyze the composition， diversity， spatial distribution characteristics， tree dimensions and health status of rare tree species.The results showed that there were a total of 16 361 rare tree species belonging to 11 families， 14 genera， 18 species in various green spaces in Changchun City.Picea koraiensis had an important value of 15.2%， accounting for a significant advantage， followed by Fraxinus mandshurica， Abies holophylla， Hemiptela davidii and Phellodendron amurense.Their important values were 13.90%， 13.33%， 11.81% and 9.94%， respectively.The construction time and land use nature of green spaces are important factors affecting the richness and diversity of rare tree species.The park green space has the most abundant rare tree species， with a total of 16 species and 11 154 plants， accounting for 88.89% and 68.71% of the total， respectively.The second is the affiliated green space， which has 14 species and 4 873 plants， accounting for 77.78% and 29.78% of the total， respectively.Chaoyang District has the most abundant rare tree species， with a total of 15 species and 9 472 plants， accounting for 83.33% and 57.89% of the total， followed by Changchun New Area， with a total of 14 species and 2 445 plants， accounting for 77.78% and 14.94% of the total， respectively.

Key words  Green space;Rare tree species;Diversity;Spatial distribution;Changchun City

作者簡介  袁丽娜（1995—），女，吉林长春人，助理工程师，硕士，从事农艺与种业研究。*通信作者，副教授，硕士，从事园林植物应用研究。

收稿日期  2023-04-06

珍稀树种是指我国特产稀有或濒临灭绝的树种以及目前虽有一定数量，但正逐渐减少的优良树种的统称［1］，一般为国家级和省级重点保护植物。该研究范围是国家一级和国家二级、吉林省一级和吉林省二级珍稀树种。近年来，国内一些地区都开展了珍稀树种的调查和研究工作，研究主要集中在森林珍稀树种调查，珍稀树种的资源保护及开发利用，珍稀树种价值用途的多样性、种源保护基地建设和繁育技术研究等方面［2-5］，而关于城市绿地珍稀树种研究鲜见报道。国外对珍稀树种的研究多倾向于植物多样性的影响因素、空间尺度与空间格局等方面［6-8］。

长春市早在20世纪30年代就开始大规模、有规划地进行城市绿地建设，这个时期建设的绿地大部分保存良好，建国初期开展了全民植树活动，其中也含有大量珍稀树种［9］。近40年长春城市快速发展，城市规模不断扩大，城市内部空间也日益拥挤，珍稀树种群落资源面临的环境压力也不断增加，如何保护和利用好这些珍贵资源已成为十分迫切问题。为查清长春市珍稀树种的组成和群落基本结构，了解珍稀树种生长和健康状况，笔者研究了珍稀树种多样性及其空间分布特征。

1  研究区域和方法

1.1  研究区域

长春市位于吉林省中部，地处 124°18′E，43°05′N。市区由朝阳区、南关区、宽城区、二道区、绿园区、长春新区、经济技术开发区、净月高新技术开发区、汽车经济技术开发区、长春莲花山生态旅游度假区、中韩（长春）国际合作示范区11个区域组成，建成区面积543 km2。长春属于温带大陆性季风气候，年平均气温4.8 ℃，年降水量为522～616 mm，年日照时数为2 636.9 h，年平均相对湿度为65%，自然土壤为黑土与草甸土［9］。

1.2  样地设置与调查  该研究在2022年3月至2023年3月进行实地调查。对不同城区、不同类型绿地进行现场踏查，按城区和绿地类型分层布设调查样地，道路绿地按1 km 1个样地布设，其他类型绿地按不小于绿地面积50%随机布设样地，样地大小为20 m×20 m，采用正方形或长方形样地。该研究共选取68处绿地，设置了924块调查样地（具体样地设置如图1所示）。在每个样地内调查树木种类，测定每株树木高度、胸径和冠幅。树木胸径用围尺测定，并按2 cm进行径阶整化；用普鲁雷斯测高器测定树高；树木冠幅测定采用投影法，用米尺测量。灌木高度与冠幅用米尺测量，树种识别查询《中国树木志》《吉林省常用园林树种》［10］。

1.3  城区和树木生境分类

珍稀树种按城区和树木生长环境进行分析，长春市内具有珍稀树种的城区有8个，分别为朝阳区、长春新区、南关区、宽城区、绿园区、汽车经济技术开发区、净月高新技术开发区、二道区（表 1）。根据长春市内珍稀树种分布现状和城市绿地分类标准（CJJ/T 85—2017），把珍稀树种生长环境分为3种类型绿地，分别为公园绿地、附属绿地、广场用地。

1.4  数据处理

采用的园林植物群落数量特征指标主要有物种丰富度、Shannon.Wiener指数， Pielou均匀度指数和重要值。具体计算公式如下：

（1）物种丰富度=S，其中S为每种绿地类型或每个区域的物种总数。

（2）Shannon-Wiener指数：H=-（PilnPi），其中Pi为第i个种在全体物种中的重要性比例，如以个体数量而言，ni为第i个种的个体数量，N为总个体数量，则Pi=ni/N。

（3）Pielou均匀度指数：J=H/lnS

（4）相对频度（%）=某个种的个体数/所有种的总个数×100%

（5）相对优势度（%）=样方中该种个体胸面积和/样方中全部个体胸面积总和×100%

（6）重要值（%）=（相对频度+相对优势度）/2×100%

其中，数据统计、相对频度、相对优势度、重要值计算采用 Excel 2016 进行整理计算，多样性指数统计分析利用 SPSS 24.0 进行。

2  结果与分析

2.1  绿地珍稀树种组成

长春市共有珍稀树种11科14属18种16 361株（表2），其中针叶树10 005株，占总株数的61.15%；阔叶树6 356株，占总株数的38.85%。针叶树与阔叶树的株数比为1∶0.63，针叶树种数量占明显优势，这是由于东北地区冬季漫长，阔叶树种落叶期达180余d，为了美化冬季园林景观，人们偏爱四季常绿的针叶树种。由表2可知，红皮云杉（Picea koraiensis）数量最多，共有3 980株，占树种总株数的24.33%，重要值最高，达15.08%，占明显优势；其次依次为水曲柳（Fraxinus mandshurica ）、沙松（Abies holophylla）、黄檗（Phellodendron amurense）、红松（Pinus koraiensis），分别占树种总株数的19.27%、18.31%、13.39%和10.78%，重要值分别为13.80%、13.23%、9.87%和9.27%。国家一级珍稀树种有2种283株，分别占总数的11.11%和1.73%；国家二级珍稀树种有3种7 106株，分别占总数的16.67%和43.43%；吉林省一级珍稀树种有3种3 160株，分别占总数的16.67%和19.31%；吉林省二级珍稀树种有10种5 812株，分别占总数的55.56%和35.52%。

2.1.1  珍稀树种在不同绿地类型中的分布。

不同类型绿地珍稀树种的种类和数量明显不同（图2、3）。公园绿地由于绿地空间较大，生态环境优良多样，能适应多种树木大量長期生长，共有珍稀树种16种11 154株，分别占总种数和总株数的88.89%和68.17%；附属绿地有珍稀树种14种4 873株，分别占总种数和总株数的77.78%和29.78%；广场用地空间小，树木生长环境也较差，仅有珍稀树种7种334株，分别占总种数和总株数的38.89%和2.04%。优势树种和次优势树种在不同类型绿地中具有明显变化（表3），红皮云杉在公园绿地为优势树种，重要值为17.44%。红皮云杉树形如塔，高耸挺拔，针叶四季常青，抗污染，生长强健，是东北地区优良的针叶景观树种。水曲柳在附属绿地为优势树种，重要值为20.40% ，水曲柳树体高大，树干挺拔，树冠浓荫，可孤植、丛植、群植和列植，是东北地区优良的阔叶景观树种。20世纪30年代在长春市绿地开始大量引种栽培，后来一直作为长春市绿化重要的阔叶树种。

3种类型绿地珍稀树种多样性指数有明显变化（表4）。珍稀树种丰富度指数和Shannon-Wiener指数具有相同的变化趋势，即公园绿地最大，公园绿地与附属绿地和广场绿地间差异显著（P<0.05），附属绿地和广场绿地间差异显著（P<0.05）。Pielou均匀度指数广场绿地最大，广场绿地与公园绿地和附属绿地之间差异显著（P＜0.05），公园绿地和附属绿地之间差异不显著（P>0.05）。

2.1.2  珍稀树种在不同城区中的分布。

不同城区绿地珍稀树种的种类和数量明显不同（图4、5）。朝阳区珍稀树种最丰富，明显高于其他城区，有15种9 472株，分别占总数的83.33%和57.89%，这是由于朝阳区在伪满洲国初期就进行

绿地系统规划和建设，一直为长春核心城区，长春市重要绿地南湖公园和南湖宾馆就位于该区；其次是长春新区，有14种2 445株，分别占总种数和总株数的77.78%和14.94%。长春新区虽然建区较晚（1991年），但珍稀树种数量居第2位，这由于1934年建设的长春市育苗场位于该区。该育苗场当时为亚洲最大城市园林苗圃，现改为百木园和百花园，2园共有珍稀树种2 327株。二道区虽然1910年建区，但地形主要为伊通河两侧低洼湿地，经济发展落后，2000年以后才大规模进行绿地建设，只有长春拖拉机厂区及劳动公园等地有189株沙松为珍稀树种，树木的密度仅为3株/km2。

优势树种和次优势树种在不同城区中具有明显变化（表5），水曲柳（Fraxinus mandshurica）在朝阳区和长春新区均为优势树种，重要值分别为18.57%和20.16%，红皮云杉（Picea koraiensis）在宽城区和绿园区中均为优势树种，重要值分別为29.49%和20.45%。

不同城区之间珍稀树种多样性指数有明显变化（表6）。珍稀树种Shannon-Wiener指数和丰富度指数表现出相同变化趋势，均为南关区最大，二道区最小，南关区与其他城区之间差异显著（P＜0.05），各城区珍稀树种丰富度指数和Shannon-Wiener指数前5位为南关区、长春新区、宽城区、朝阳区、绿园区。Pielou均匀度指数二道区最大，长春新区最小，二道区与其他城区之间差异显著（P＜0.05）。

2.2  珍稀树种生长情况

2.2.1  胸径。

珍稀树种树木胸径在2～51 cm，胸径21～30 cm株数最多，占46.65%，其次是胸径10～20 cm株数，占43.61%（图6）。胸径较小的树种有黄檗、省沽油（Staphylea bumalda），均为慢生树种。胸径较大的树种主要为速生的沙松（Abies holophylla ）、水曲柳、鱼鳞云杉。

树木胸径分布在不同绿地类型之间具有明显变化（图7）（不包含天女木兰和玫瑰2类灌木）。公园绿地胸径10～20 cm树木数量最多，占总株数的49.18%，其次是胸径21～30 cm树木，占总株数的43.63%；附属绿地21～30 cm树木数量最多，占总株数的55.61%，居第2位的是10～20 cm树木，占总株数的29.05%；广场用地胸径10～20 cm 树木数量最多，占总株数的69.16%。由此可知，长春市绿地珍稀树种主要处于中壮龄期，生长势良好，群落整体结构稳定，可以良好发展。

2.2.2  高度。

珍稀树种的高度在1.5～22.0 m，树高在6～10 m和11～15 m的珍稀树种居多，分别占总株数的44.07% 和44.55%（图8）。公园绿地树高6～10 m的树木居多，占总株数的48.71%；附属绿地树高11～15 m的树木居多，占总株数的52.39%；广场用地树高6～10 m的树木数量占总株数的79.04%（图9）。

3  结论与建议

绿地建设时间和用地性质是影响珍稀树种丰富度和多样性的重要因素。在不同绿地类型中，以生态环境良好的公园绿地、人为干预较少的广场绿地珍稀树种丰富度和多样性相对较高。在不同城区中，建设时间较早的朝阳区珍稀树种

丰富度和多样性相对较高。长春市现存珍稀树种中红皮云杉、水曲柳、沙松为优势树种，红皮云杉、沙松树形优美，四季

常绿，有较强抗污染、抗干旱和耐贫瘠能力，可作为公园、街路、广场绿化中优选针叶树种。水曲柳树形远阔，高大挺拔，

适应性强，具有耐寒耐旱和抗病虫害能力，是优良的绿化和观赏树种，可作为公园绿化中优选阔叶树种。

珍稀树种是历史和文化的见证，更是城市复兴和发展的丰硕成果，具有重要的经济、社会、生态、历史文化和科研价值，因此要加大对珍稀树种的保护力度，逐步完善保护措施。第一，加大保护力度。对珍稀树种数量较多的区域要设立标识，起到宣传和警示作用。第二，扩大繁殖规模。选用优良珍稀树种植株通过种子、插条、插穗等方式建立各类苗圃，培育优良的珍稀树种苗木。第三，深化生长发育分析观测。对优良珍稀树种生长过程建立长期的分析和观测，奠定科学利用的坚实基础。第四，做好遗传保护，技术与条件成熟时，可建立优良珍稀树种遗传资源保护库，更好地保存种质资源。

参考文献

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