公園綠化喬木樹種多樣性和組成比較分析

田學(xué)慧

（太原市公園服務(wù)中心，山西 太原 030001）

0 引言

進(jìn)入21 世紀(jì)以來，快速的城市化進(jìn)程使傳統(tǒng)的土地利用和生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大變化[1]。城市天然植被迅速消失，在城市綠化中，人們種植了許多人造植物群落，建立獨(dú)特的城市景觀[2]。植物群落是城市生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，其功能至關(guān)重要。園林是城市植物聚集區(qū)，它的植物組成、演化和驅(qū)動因素一直是國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)。除環(huán)境和生態(tài)因素外，公園建造年限對植物群落的多樣性和組成也有影響，幾乎公園里所有的樹種都是人工種植的。城市樹種由最初的幾個(gè)增加到幾百個(gè)，在這些計(jì)劃中，政府計(jì)劃占主導(dǎo)。研究的對象是不同建設(shè)階段的公園，探討公園樹木的構(gòu)成及其多樣性，對城市綠化外來樹種同質(zhì)性的原因進(jìn)行分析，對未來城市公園的綠化建設(shè)與管理提供參考。

1 方法研究與數(shù)據(jù)處理

1.1 研究方法

城市公園植物群落類型包括人工群落、半人工群落和自然群落，在不同群落中，不同植物的組成方式是不同的。本研究選取以人工植物群落為主體，以天然植被較多的太原市主題公園，避免演替生態(tài)過程的干擾，依據(jù)城市、經(jīng)濟(jì)條件及綠化發(fā)展史，園區(qū)可分為建國前一期、建國前二期、建國后三期。并以此為基礎(chǔ)，研究公園綠化喬木樹種多樣性和組成結(jié)構(gòu)[3]。

當(dāng)前，公園植物調(diào)查主要采用普查、抽樣等方法，普查方法是逐個(gè)記錄公園內(nèi)的所有物種；抽樣方法是記錄植物群落的組成和結(jié)構(gòu)，使用這兩種方法旨在探討公園植物群落與年齡之間關(guān)系。各公園應(yīng)選擇相同采樣區(qū)域，以消除面積或采樣區(qū)域差異的影響[4]。

為避免取樣時(shí)由人為選擇引起的偏差，選取每個(gè)公園的5 個(gè)樣本（20m×20m），在百度地圖上盡可能均勻地分布。選地綠化公園場地時(shí)，要避免對綠化公園的大量澆水和硬化，要與公園的邊沿保持一定距離。為確保樣地符合要求，在綠化公園場地調(diào)查前進(jìn)行全面記錄，記錄的信息包括，喬木樹高、胸徑范圍等對比較為顯著，能夠展現(xiàn)出喬木的多樣性。

1.2 數(shù)據(jù)處理

將公園綠化喬木樹種多樣性和組成結(jié)構(gòu)，按照喬木樹高劃分成6 個(gè)等級，等級一樹高在0～15cm范圍內(nèi)，等級二樹高在15～30cm范圍內(nèi)，等級三樹高在30～45cm范圍內(nèi)，等級四樹高在45～60cm范圍內(nèi)，等級五樹高在60～75cm范圍內(nèi)，等級六樹高超過75cm范圍[5]。通過對公園綠化植物成分變化過程的分析，將公園綠化樹種按生活型劃分為常綠樹種和落葉樹種；綠化樹種按產(chǎn)地劃分為本地樹種和外來種，將分析結(jié)果以電子文檔為基礎(chǔ)的項(xiàng)目日志方式存儲。

通過選取一種相似指數(shù)，來檢測公園綠化植物群落之間的同質(zhì)性，以反映公園間物種組成的相似程度。對植物群落組成模式的分析，如有群落類型，記為“1”；若無，則記錄為“0”，據(jù)此進(jìn)行指數(shù)計(jì)算。

1.3 指數(shù)計(jì)算

通過現(xiàn)場調(diào)查收集到的原始資料整理，統(tǒng)計(jì)各小區(qū)樹木的種類和數(shù)量，通過相對豐富度、相對頻率、重要值等特征值分析樹種組成和小區(qū)結(jié)構(gòu)；同時(shí)，運(yùn)用多種物種豐富度指數(shù)，對該小區(qū)樹種多樣性特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。物種多樣性指數(shù)d采用以下計(jì)算方法：

式中:Pi-某物種個(gè)體數(shù)；S-樣地內(nèi)物種數(shù)。

2 喬木樹種的幼苗組成及分布特征

2.1 樹種組成分析

根據(jù)太原市某公園調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，該公園共有樹種6478株，隸屬7 科11 屬14 種。在科類中，松科的種類最多，包括綠柄松、北落葉松、云杉和華松；接下來依次為柳樹科（3 種），樺科（2 種），薔薇科（2 種），殼斗科（4 種），極地樹科（3 種），總科43種?？梢?，該樹種分布在幾個(gè)科系中，其中松科為優(yōu)勢科系，是云杉次生林主要樹種。通過對亞屬的種數(shù)分析，發(fā)現(xiàn)亞屬的種數(shù)較少，且以少種或單種居多。其中，云杉、樺樹和柳樹3 屬為少數(shù)幾種，各有2 種，占所有屬的27%，被列入的種數(shù)占全部種數(shù)的43%；其余8 屬為單種，占全部種數(shù)的73%，被列入的種數(shù)占57%。

2.2 樹種特征值分析

在株數(shù)表達(dá)上青桿5300株、華北落葉松440株、紅樺300株、白樺250株、花揪100株、山楊35株、山植22株、云杉18株、皂柳13株；胸徑范圍分別對應(yīng)的是青桿0.22～65.00cm、華北落葉松3.05～65.70cm、紅樺0.45～36.00cm、白樺0.80～46.00cm、花揪0.90～22.00cm、山楊1.85～72.00cm、山植1.87～11.49cm、云杉5.00～31.20cm、皂柳3.60～21.80cm；胸高斷面積分別對應(yīng)為青桿34m2/hm2、華北落葉松8m2/hm2、紅樺0.4m2/hm2、白樺0.8m2/hm2、花揪0.13m2/hm2、山楊0.21m2/hm2、山植5.09m2/hm2、云杉12.57m2/hm2、皂柳0.04m2/hm2；青桿相對顯著度為77，相對多度為78，相對頻度為22；華北落葉松相對顯著度為17，相對多度為6，相對頻度為20；紅樺相對顯著度為0.9，相對多度為4.5，相對頻度為12；白樺相對顯著度為1.8，相對多度為3.7，相對頻度為11；花揪相對顯著度為0.2，相對多度為1.5，相對頻度為11；山楊相對顯著度為0.46，相對多度為0.54，相對頻度為3.6；山植相對顯著度為0.04，相對多度為0.09，相對頻度為0.33；云杉相對顯著度為0.12，相對多度為0.27，相對頻度為0.28；皂柳相對顯著度為0.09，相對多度為0.19，相對頻度為0.33。

在公園綠化喬木樣地中，喬木共有6478株，其中重要值較大的喬木樹種分別為青桿、華北落葉松、紅樺、白樺、花揪，5 個(gè)樹種為主要樹種，其相對顯著性較高，相對豐富度之和較大。在這些特征中，青桿在一般情況下的對比都較為顯著，并且在種植頻率等方面都要優(yōu)于其他樹種，可見青桿在該公園喬木林落中占有絕對優(yōu)勢，是主要樹種之一。

2.3 樹種多樣性指數(shù)分析

多樣性指數(shù)能夠反映樹種組成結(jié)構(gòu)多樣性程度，也可以用來對喬木種植當(dāng)中群落穩(wěn)定性進(jìn)行判斷，多樣性指數(shù)測定結(jié)果如表1所示。

由表1 可知，群落豐富度代表了樣地出現(xiàn)的物種數(shù)量，因此作為衡量物種多樣性指標(biāo)，在公園綠化樣地中，喬木樹種比灌木和草叢物種數(shù)量要低，且公園中灌木個(gè)數(shù)多，但遠(yuǎn)少于草本植物株樹，這與它們各自生長特性及生長環(huán)境有關(guān)。能夠表現(xiàn)出多樣性指數(shù)是對群落的反映，指數(shù)越大，群落多樣性越明顯。在公園綠化樣地中，喬木多樣性指數(shù)值均小于灌木和草本。

表1 多樣性指數(shù)測定結(jié)果

均勻度指數(shù)是指群落內(nèi)物種數(shù)的分布狀況，它能真實(shí)地反映群落內(nèi)物種數(shù)均勻程度。灌木層在公園綠化區(qū)中的主要表現(xiàn)為均勻度指數(shù)，喬木層要明顯大于草本層。喬木實(shí)現(xiàn)多樣性的發(fā)展是公園生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)和功能發(fā)揮的前提，對城市生態(tài)自然保護(hù)具有重要的作用，能夠充分地顯示出園林綠化水平，公園生態(tài)系統(tǒng)受到人工干擾較多，在綠色植物的配置上以人為配置種植為主，后期類型上要進(jìn)行調(diào)整，并且開展精細(xì)的養(yǎng)護(hù)管理，喬木在自然發(fā)育當(dāng)中受到不同因素的抑制，多樣性研究上需要進(jìn)一步的開發(fā)，喬木在公園生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)上屬于主體，樹種的選擇和配置對于公園樹木生態(tài)作用的有效發(fā)揮，以及觀賞價(jià)值的體現(xiàn)都具有積極地作用。因此，在喬木種植多樣性方面需要能夠在生態(tài)學(xué)上進(jìn)行體現(xiàn)，通過群落多樣性指數(shù)完成改良，并且應(yīng)用到公園樹木配置的研究當(dāng)中，通過調(diào)查能夠掌握喬木樹種多樣性狀態(tài)，為今后公園建設(shè)發(fā)展提供充足的數(shù)據(jù)支持。

3 結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市綠化種子庫中有大量外來樹種。園林綠化有更多個(gè)性化選擇，植物群落之間的相似度正在下降。少數(shù)物種對城市環(huán)境的大規(guī)模適應(yīng)是導(dǎo)致城市同質(zhì)化的重要原因，它們既有本土種又有外來種。進(jìn)一步區(qū)分本地種與外來種對城市公園植物群落特征的貢獻(xiàn)，是理解人類活動對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能影響的關(guān)鍵。