廣州部分城區(qū)綠地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析*

黃玉源 羅國良 倪才英 符紅霓 何柳靜 丁怡明 何福成

1 仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院 廣州 510225

2 江西師范大學(xué)地理與環(huán)境學(xué)院 南昌 330022

3 仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院園林園藝學(xué)院 廣州 510225

廣州部分城區(qū)綠地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析*

黃玉源1羅國良1倪才英2符紅霓1何柳靜3丁怡明1何福成1

1 仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院 廣州 510225

2 江西師范大學(xué)地理與環(huán)境學(xué)院 南昌 330022

3 仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院園林園藝學(xué)院 廣州 510225

以廣州市區(qū)的綠地系統(tǒng)為研究對(duì)象，在不同城區(qū)選取公園、廣場(chǎng)、道路等不同綠地類型，對(duì)各樣點(diǎn)的不同植物進(jìn)行蓋度、胸徑、高度、間距、重要值、物種多樣性指數(shù)、群落相似系數(shù)等數(shù)量參數(shù)的調(diào)查，從生態(tài)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)的角度進(jìn)行分析;發(fā)現(xiàn)廣州市區(qū)的綠地生態(tài)系統(tǒng)群落結(jié)構(gòu)還較簡單，群落植物種類相對(duì)單一，分布也不夠合理;在此基礎(chǔ)上，對(duì)存在的問題提出改進(jìn)的方法和措施，為廣州的城市生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化提供參考。

綠地系統(tǒng)，物種，重要值，多樣性，廣州

廣州是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口超過1 200萬的大城市，企業(yè)眾多，大氣、粉塵等污染狀況及熱島效應(yīng)均較為明顯［1－3］，城市熱島與郊區(qū)的最大溫差可達(dá)6.7℃，與周邊的森林區(qū)等差異為3.8℃ ～6℃［4］。城市植被是改善和優(yōu)化城市生態(tài)環(huán)境、構(gòu)建良好人居環(huán)境的最主要因素之一。城市中幾乎所有CO2的吸收都依賴植被從而減少對(duì)動(dòng)物的污染和最大限度地消除城市熱島效應(yīng)，O2也幾乎全部依賴于植物的釋放以維系城市生態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)行。同時(shí)，植被能阻擋飛揚(yáng)的粉塵，吸收SO2，NO，NO2，HF和Cl2等各種有害氣體及有機(jī)污染氣體，從而起到凈化和過濾空氣的作用［5］。聯(lián)合國要求世界城市的人均綠地面積達(dá)到60 m2，而我國目前的要求僅是達(dá)到10 m2這一較低標(biāo)準(zhǔn)。按照計(jì)算，10 m2的喬木林便能提供一個(gè)人一天呼吸所需的O2量。目前廣州市人均綠地面積剛剛達(dá)到12 m2，與國際水平相比還有很大的距離。上述的12 m2人均綠地含有大量的草本植物在內(nèi)，供給本市居民的O2量尚且不足，更難滿足大量企業(yè)的耗能過程對(duì)O2的耗用。類似廣州這樣的城市空氣中的O2大部分靠風(fēng)從野外的林地長途攜帶供給，但是當(dāng)因氣流穩(wěn)定而風(fēng)速小時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)明顯的空氣質(zhì)量問題。盡管如此，廣州在全國范圍內(nèi)仍然算是綠化較好的城市。廣州在2008年城市”的稱號(hào)，其主要特點(diǎn)獲得了“國家森林是500 m即可見一個(gè)公園。目前對(duì)于廣州城市綠地的研究主要是綠地面積和綠化種類的調(diào)查及生態(tài)效益的理論分析，而對(duì)于廣州的城市植物群落結(jié)構(gòu)以及樹高、莖干直徑、層次、蓋度、種類組成、多樣性等指標(biāo)的研究均不夠深入。這不利于進(jìn)一步推廣廣州市森林城市建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)或通過比較分析更好地改造和優(yōu)化廣州的城市森林系統(tǒng)。

本文對(duì)廣州市部分城區(qū)綠地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)狀況展開研究，旨在為優(yōu)化廣州的城市森林系統(tǒng)、改善生態(tài)環(huán)境提供依據(jù)，為其他地區(qū)的城市林業(yè)建設(shè)、實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建森林城市的目標(biāo)以及建設(shè)宜居城市提供理論參考。

1 研究地概況與研究方法

1.1 研究地概況

廣州位于中國大陸南方、廣東省中南部，地處珠江三角洲腹地，毗鄰香港和澳門，東江、西江、北江匯成珠江由市區(qū)穿過。廣州地處亞熱帶，坐落在北回歸線附近，屬亞熱帶海洋季風(fēng)氣候。年平均氣溫21.7℃，氣候溫和，雨量充沛，四季常春，風(fēng)光旖旎，素有“花城”的美譽(yù)。

1.2 數(shù)據(jù)收集與處理

2007年9月—2009年4月，選取海印公園、中山大學(xué)北門右數(shù)百米處綠化小區(qū)、二沙東、廣州大道客村立交橋旁、昌崗東路及同福中路作為研究地，每個(gè)綠地中確立2塊樣方進(jìn)行調(diào)查。對(duì)不同的物種測(cè)量其蓋度、胸徑、高度、間距、相似系數(shù)等，并通過這些數(shù)據(jù)計(jì)算重要值及有關(guān)指數(shù)。

1)重要值:包括喬木重要值(a)及灌木重要值(b)。

2)有關(guān)指數(shù):主要包括群落相似性系數(shù)、Simpson多樣性指數(shù)、Shanno－Wiener多樣性指數(shù)、生態(tài)優(yōu)勢(shì)度指數(shù)、豐富度指數(shù)以及基于Shanno－Wiener多樣性指數(shù)的Pielous均勻度指數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 植物群落的結(jié)構(gòu)特征

植物群落結(jié)構(gòu)是群落中植物與植物之間、植物與環(huán)境之間相互關(guān)系的可見標(biāo)志，也是群落其他特征的基礎(chǔ)。群落的種類組成指該群落所含有的一切植物，但常因研究對(duì)象和目的等的不同有所側(cè)重，是形成群落結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。重要值是衡量某個(gè)種在群落中的地位和作用的綜合數(shù)量指標(biāo)，因其簡單、明確而得到普遍應(yīng)用［6］。

海印公園樣地的物種比較多，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，各物種在樣地內(nèi)隨機(jī)分布。樣地有草本植物覆蓋，覆蓋率為85%，加上木本植物后其總的蓋度達(dá)到144.02%。調(diào)查結(jié)果顯示，復(fù)羽欒樹、欖仁樹和烏墨的重要值比較大，分別為0.24、0.23和0.20;而白花羊蹄甲的重要值比較小，為0.09。灌木中灰莉和黃金間碧竹的重要值最大，分別為0.25、0.18;龍舌蘭、佛肚竹和四季桂的較小，分別為0.12，0.08和0.072。

昌崗東路的物種只有杧果樹和高山榕，沒有灌木層和草本層。這2個(gè)物種各自在馬路的一旁對(duì)稱分布，而且植物的高度、胸徑、蓋度等指標(biāo)也相差不大，杧果的數(shù)值偏高一些。

中山大學(xué)北門旁植物群落的物種也相對(duì)比較豐富。在喬木群落里，羊蹄甲數(shù)量多，密度及蓋度均最大;但優(yōu)勢(shì)度以細(xì)葉榕最大，加之密度較高，所以重要值最高(0.37)。在灌木類中，大紅花因?yàn)閿?shù)目比較多，蓋度和密度都比較大，因此擁有較高的重要值(0.75)。此外此群落還有其他的灌木類:黃金榕呈片狀分布，平均胸徑0.027 m，平均高度為0.48 m，總蓋度約為15.72%;紅茉莉呈帶狀分布，平均高度為0.42 m，總蓋度約為3.77%。該樣地總蓋度為69.87%，覆蓋率相對(duì)較高。

同福中路的植物只有細(xì)葉榕一種，因此結(jié)構(gòu)比較簡單。樹木均勻分布，間距約8.52 m，樹高達(dá)9.13 m，平均胸徑為35.20 cm，蓋度達(dá)86.96%。該街道幾乎被全部覆蓋，這反映了廣州市一些老城區(qū)雖然植物種類較單一，但覆蓋程度較好。

二沙東樣地比較大，植物數(shù)量較多，但是種類不多，植物的分布相對(duì)為群聚式。地面覆蓋有臺(tái)灣草，蓋度達(dá)100%，加上其他樹種總的蓋度可以達(dá)到142.46%。該樣地的非洲楝和刺桐的重要值都比較大，分別為0.4及0.3;而且數(shù)目也比較多，蓋度較大;高度在4～6.5 m，胸徑在10～12.84 cm，相比同福中路的細(xì)葉榕體量較小。

廣州大道客村立交旁是舊街道，但相對(duì)于其他舊街道物種較多。該樣地反映出廣州寬街道兩旁的綠化狀況較好。此群落僅測(cè)定路的一側(cè)，在人行道的內(nèi)外有多行喬木及灌木。一些喬木為不規(guī)則分布，構(gòu)成了較好的綠地環(huán)境和景觀。群落內(nèi)大葉榕為主要物種，平均高度達(dá)7.74 m，平均胸徑達(dá)31.8 cm，樹齡較大，加之密度和相對(duì)優(yōu)勢(shì)度也較高，所以其重要值達(dá)0.31，遙遙領(lǐng)先于其他物種。烏墨、陰香的重要值次之，分別為0.25和0.16，其高度和胸徑都處于中等水平。細(xì)葉榕重要值和相對(duì)優(yōu)勢(shì)度與大葉榕相差很大。另外，還有一些紅花夾竹桃不規(guī)則分布，變?nèi)~木、福建茶、細(xì)葉榕和黃金榕呈帶狀分布。喬木類中，大葉榕的平均間距為7.2 m，陰香5.93 m，鳳凰木9.46 m，烏墨3.98 m。樣地總蓋度為137.71%。

從本次的調(diào)查和統(tǒng)計(jì)可以看出，各樣地之間樹種的組成差別很大。公園和綠化小區(qū)的樹種組成最多，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，綠化覆蓋率最高;但是街道方面的情況就差強(qiáng)人意，特別是舊街和窄街道，一般都是在街道的兩邊對(duì)稱種樹，樹種單一，綠化帶很窄，缺乏草本植物和灌木，結(jié)構(gòu)簡單。

2.2 植物群落的相似性分析

表1 各群落的相似性系數(shù)

相似度系數(shù)或相似性系數(shù)(coefficient of similarity，簡稱CS)由波蘭學(xué)者Zekanowski于1913年提出，是利用物種的定量數(shù)據(jù)比較群落的相似程度［7］。

由表1可以看出，群落之間的相似性系數(shù)大多為0;相似性系數(shù)最高是0.375，數(shù)值也偏低，說明群落間的相似性小。各群落間同種物種少，關(guān)聯(lián)性不大，街道的樹種過少，通常只有3～4種，有些甚至只有1種。盡管公園和綠化小區(qū)的樹種不算少，但由于街道的樹種過少，和其他群落相比較相同的樹種也較少。其中，海印公園和中山大學(xué)北門旁的綠化小區(qū)以及廣州大道客村立交旁有相似的物種。中山大學(xué)北門右數(shù)百米處綠化小區(qū)和廣州大道客村立交旁具有最多的相似物種，兩者與其他樣地的相似度比較高，其原因應(yīng)該是這2個(gè)樣地的物種在廣州較普遍。

2.3 植物群落的物種多樣性、生態(tài)優(yōu)勢(shì)度、豐富度與均勻度特征

物種多樣性包括2個(gè)方面:其一是指一定區(qū)域內(nèi)的物種豐富程度，可稱為區(qū)域物種多樣性;其二是指生態(tài)學(xué)方面的物種分布的均勻程度，可稱為生態(tài)多樣性或群落物種多樣性［8］。

表2 各群落(喬木層)的多樣性、生態(tài)優(yōu)勢(shì)度、豐富度及均勻度指數(shù)

物種多樣性是一個(gè)很重要的概念，可以用來定量表征群落和生態(tài)系統(tǒng)的特征，包括直接和間接地體現(xiàn)群落和生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)類型、組織水平、發(fā)展階段、穩(wěn)定程度和生境差異等［9－11］。以往只注重城市植被的種類數(shù)量，這是很不夠的。即便在同樣種類數(shù)量的2個(gè)區(qū)域，其多樣性特征和各種類的發(fā)育、發(fā)展空間是不同的，因此研究城市各群落的生物多樣性指數(shù)有著重要的意義。

由表2可知，各群落之間的Simpson多樣性指數(shù)差異比較大。海印公園和客村立交旁的多樣性最高，說明其植物種類最豐富，分布最均勻，群落內(nèi)的物種多樣性高，綠化水平較好;同是舊街道的同福中路多樣性最差，只有1個(gè)樹種，結(jié)構(gòu)單調(diào)，種類單一。二沙東和中山大學(xué)北門廣場(chǎng)的綠化小區(qū)雖然都是廣場(chǎng)，但是雙方的多樣性指數(shù)相差較大，其中以二沙東比較好。用Simpson指數(shù)和Shannon－Wiener指數(shù)分析的結(jié)果和物種數(shù)的表達(dá)結(jié)果一致，排序?yàn)榭痛辶⒔唬竞Ｓ」珗@＞二沙東＞中山大學(xué)北門廣場(chǎng)＞昌崗東路＞同福中路?？偟貋砜?，本次調(diào)查的區(qū)域中，廣州市區(qū)的街頭綠地和公園綠化最好;街道的情況不理想;綠化廣場(chǎng)的情況介于公園和街道之間。

從調(diào)查分析結(jié)果來看，廣州的整體綠化水平與部分城市相比還是較高的。這說明廣州的城市林業(yè)工程在規(guī)劃、設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)構(gòu)建上都做了很多細(xì)致的工作，取得了很好的成效。但是，廣州的城市森林的多樣性略顯一般。因此，廣州的城市林業(yè)的建設(shè)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)狀，保持其優(yōu)點(diǎn)、特點(diǎn)，努力彌補(bǔ)不足，在引種、種植技術(shù)和分布格局等方面多下功夫，以求能進(jìn)一步提高城市植被結(jié)構(gòu)的水平，構(gòu)建良好的城市生態(tài)系統(tǒng)，進(jìn)而更好地改善廣州市的生態(tài)環(huán)境［12－13］。

［1］張凌，付朝陽，鄭習(xí)健，等．廣州市區(qū)大氣污染特征與影響因子分析［J］．生態(tài)環(huán)境，2007，16(2):305 －308．

［2］湯惠君．廣州市大氣污染分布規(guī)律［J］．地理研究，2004，23(4):495－503．

［3］謝滌非，劉順會(huì)，李海浩，等．廣州城市生態(tài)環(huán)境變化［J］．城市環(huán)境與城市生態(tài)，2002，15(1):20 －22．

［4］江學(xué)頂，夏北成，郭濼．快速城市化區(qū)域城市熱島及其環(huán)境效應(yīng)研究［J］．生態(tài)科學(xué)，2006，25(2):171 －175．

［5］付春龍，何建民，付金芝．綠化環(huán)境效應(yīng)研究［J］．北方環(huán)境，2004，29(2):19－21．

［6］李博．生態(tài)學(xué)［M］．北京:高等教育出版社，2000．

［7］王伯蓀．植物群落學(xué)［M］．北京:高等教育出版社，1987:54－56．

［8］蔣志剛，馬克平，蔣興國，等．保護(hù)生物學(xué)［M］．杭州:浙江科學(xué)技術(shù)出版社，1997．

［9］錢迎傅，馬克平．生物多樣性研究的原理與方法［M］．北京:中國科學(xué)技術(shù)出版社，1995．

［10］Herbert S H．The non concept of species diversity:a critique and alternative parameters［J］．Ecology，1971，52(4):577 －586．

［11］李國棟，王志剛，袁玉欣，等．保定市區(qū)城市森林結(jié)構(gòu)特征分析［J］．河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，30(5):51 －56．

［12］李改維，高平．合肥市城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃［J］．中國城市林業(yè)，2009，7(1):32 －34．

［13］楊辛．上海寶山區(qū)綠化系統(tǒng)特色探討［J］．中國城市林業(yè)，2008，6(6):17－19．

Analysis on Structure State of Green Space system in Some Districts of Guangzhou

Huang Yuyuan1，Luo Guoliang1，Ni Caiying2，F(xiàn)u Hongni1，He Liujing3，Ding Yiming1，He Fucheng1
(1.College of Life Sciences，Zhongkai University of Agriculture and Engineering，Guangzhou 510225，China;2.School of Geography and Environment，Jiangxi Teacher's University，Nanchang 330022，China;3.College of Landscape and Horticulture，Zhongkai University of Agriculture and Engineering，Guangzhou 510225，China.)

With green space system in Guangzhou's urban area as the study object，the study selected different types of green space like parks，squares，paths and the alike to investigate plants growing in different green spaces in terms of coverage，breast－ height diameter，height，interval distance，importance value，diversity index of species and coefficient of similarity.With the statistic analysis on these parameters，it was found that the green space structure in Guangzhou's urban area is much simple，plant species monotonous and green space distribution not rational enough in ecosystem community.Based on the results，measures and methods were proposed to solve the existing problems，which were expected to offer reference for optimizing the urban ecosystem of Guangzhou.

green space system，species，importance value，diversity，Guangzhou

S731.9

A

1672－4925(2011)05－0013－04

2011－07－18

全國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化協(xié)作組織資助項(xiàng)目(D1091330)

黃玉源，教授、博士，主要從事生態(tài)學(xué)和植物進(jìn)化等方面的研究