江國(guó)華,張智勇,褚群杰,黃慶豐,吳澤民*
(1.宣城職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑藝術(shù)系,安徽宣城242000;2.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與園林學(xué)院,安徽合肥230036)
城市公園是現(xiàn)代城市綠地系統(tǒng)的主體構(gòu)成部分,也是城市植物多樣性的集中體現(xiàn),以人工植物群落為主的公園綠地,其植物群落既具有觀賞價(jià)值,又具有生態(tài)效益,是構(gòu)成城市景觀效果和生態(tài)效益的統(tǒng)一綜合體。對(duì)植物多樣性進(jìn)行保護(hù)和利用是實(shí)現(xiàn)人與自然和諧相處的基礎(chǔ),是現(xiàn)代生態(tài)園林城市建設(shè)的重要指標(biāo),構(gòu)建一個(gè)穩(wěn)定而完善的城市生態(tài)系統(tǒng),園林植物多樣性的保護(hù)、利用不可忽視[1]。研究城市綠地系統(tǒng)植物多樣性是保護(hù)和建設(shè)城市植物多樣性途徑的重要探索[2]。系統(tǒng)研究城市公園樹(shù)種及其多樣性,掌握樹(shù)種結(jié)構(gòu)以及多樣性分布水平,對(duì)引導(dǎo)推進(jìn)城市綠地系統(tǒng)及生態(tài)建設(shè),提高城市人居環(huán)境質(zhì)量意義重大。
國(guó)內(nèi)外有關(guān)園林植物多樣性的研究較多[3],大多集中在經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)地區(qū),安徽省內(nèi)16個(gè)地市,已有學(xué)者對(duì)13個(gè)城市的植物群落結(jié)構(gòu)和植物多樣性進(jìn)行了相關(guān)研究[4-15],宣城市園林植物多樣性的相關(guān)研究尚未見(jiàn)報(bào)道。
本文通過(guò)對(duì)宣城市公園綠地園林植物多樣性進(jìn)行調(diào)查和數(shù)據(jù)采集,對(duì)宣城市公園綠地植物多樣性現(xiàn)狀進(jìn)行系統(tǒng)分析,得出相關(guān)結(jié)論,為改善宣城市人居生態(tài)環(huán)境、進(jìn)一步加強(qiáng)和鞏固國(guó)家森林城市、國(guó)家園林城市建設(shè)成果、為建設(shè)國(guó)家生態(tài)園林城市,實(shí)現(xiàn)更豐富的城市植物多樣性的研究提供參考,對(duì)提高城市建設(shè)水平,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。
宣城市位于東經(jīng)118°28'~119°04'、北緯30°34'~31°19'之間,氣候類型為四季分明的亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候。冬季少雨低溫,夏季多雨高溫,雨、熱同期,雨量相對(duì)豐沛,年平均降雨量達(dá)1 430 mm。市區(qū)年平均氣溫接近16℃,一年中,最冷月平均氣溫為3℃,最熱月平均氣溫為28℃,極端最高氣溫可達(dá)42℃,氣溫變化較明顯,極端最低氣溫-16℃。年均日照時(shí)數(shù)1 784 h,無(wú)霜期228 d左右,降雨日數(shù)為146 d左右;主城區(qū)土壤主要以水稻土和黃紅土為主,養(yǎng)分含量不高,pH值為6左右。
筆者于2014—2015年選取宣城市10個(gè)城市公園為研究對(duì)象,包括鰲峰公園、梅溪公園、泥河公園、響山公園、敬亭湖公園、宛陵湖公園、大壩塘公園、府山廣場(chǎng)、彩螺廣場(chǎng)、昭亭廣場(chǎng),其概況如表1所示。首先共設(shè)置20 m×20 m樣地148個(gè),對(duì)喬木每木調(diào)查,記錄其樹(shù)名、學(xué)名、科屬、胸徑、冠幅、生活型、健康狀況及其株數(shù)等。然后將每個(gè)樣地劃為5 m×5 m的樣方16個(gè),對(duì)灌木每木調(diào)查,記錄其樹(shù)名、學(xué)名、科屬、高度、蓋度、生活型、健康狀況及其株叢數(shù)等。最后取小樣方的平均數(shù)值進(jìn)行比較分析[16]。
表1 宣城市公園樣方數(shù)和特征概況
樹(shù)種重要值(Important value,IV)考察的是樹(shù)種相對(duì)重要程度,是樹(shù)種在整個(gè)植物群落中地位和作用的綜合性數(shù)量指標(biāo)的反映,是體現(xiàn)樹(shù)種在植物群落中的優(yōu)勢(shì)度狀況[17]。以相對(duì)頻度(RF)=100×(某樹(shù)種的頻度/所有樹(shù)種頻度之和)、相對(duì)多度(RA)=100×(某樹(shù)種的個(gè)體數(shù)/所有樹(shù)種的個(gè)體總數(shù)之和)、相對(duì)顯著度(RD)=100×(某樹(shù)種的胸高斷面積/所有樹(shù)種的胸高斷面積之和)來(lái)計(jì)算喬木樹(shù)種的重要值,即喬木樹(shù)種的重要值(IV)=相對(duì)頻度+相對(duì)多度+相對(duì)顯著度。灌木樹(shù)種的重要值計(jì)算時(shí),以相對(duì)蓋度(RC)=100×(某種植物的蓋度/所有植物總蓋度之和)來(lái)代替相對(duì)顯著度,即灌木樹(shù)種的重要值(IV)=相對(duì)頻度+相對(duì)多度+相對(duì)蓋度。
Margalef豐富度,Simpson多樣性指數(shù),Shannon-Wiener多樣性指數(shù)和Pielou均勻度Jsi和Jsw指數(shù)等對(duì)宣城市公園綠地樣方中喬木、灌木樹(shù)種多樣性進(jìn)行統(tǒng)計(jì)[18-19]。
2.2.2.1 Margalef豐富度指數(shù)R
Margalef豐富度指數(shù)R可表示為
其中,S為所有樹(shù)種數(shù),N為所有樹(shù)種的個(gè)體總數(shù)。
2.2.2.2 Simpson多樣性指數(shù)D
Simpson多樣性指數(shù)D可表示為
其中,D為多樣性指數(shù);Pi代表第i個(gè)樹(shù)種的相對(duì)多度,Pi=Ni/N,而Ni為第i種的個(gè)體數(shù),N為所有樹(shù)種的個(gè)體總數(shù)。
2.2.2.3 Shannon-Wiener多樣性指數(shù)H
Shannon-Wiener多樣性指數(shù)H可表示為
其中,H為Shannon-Wiener多樣性指數(shù)。通常情況這一指標(biāo)常被認(rèn)為是測(cè)量群落樹(shù)種多樣性最常見(jiàn)、最有效的指標(biāo)。
2.2.2.4 Pielou 均勻指數(shù) Jsi、Jsw
基于Simpson多樣性指數(shù)的Pielou均勻度指數(shù)Jsi為
基于Shannon-Wiener多樣性指數(shù)的Pielou均勻度指數(shù)Jsw為
其中,S為群落中樹(shù)種數(shù)目。
根據(jù)實(shí)地調(diào)查,宣城市公園綠地共有樹(shù)種171種,隸屬于69科121屬。其中喬木33科49屬63種,灌木32科54屬73種,藤本4科4屬6種,竹類3屬4種;被子植物62科112屬156種,裸子植物6科8屬14種。樹(shù)木種類比較豐富的科為:薔薇科Rosaceae(11屬17種)、豆科Leguminosae(7屬8種)、禾本科Gramineae(6屬8種)、木犀科Oleaceae(4屬8種)、木蘭科Magnoliaceae(3屬7種)、忍冬科Caprifoliaceae(3屬7種)、百合科Liliaceae(5屬6種)、槭樹(shù)科Aceraceae(1屬5種)。
宣城市公園綠地主要喬木樹(shù)種重要值如表2所示。由表2可知,對(duì)宣城市公園綠地綠化喬木樹(shù)種重要值由大到小進(jìn)行排序,依次為香樟、銀杏、杜英、桂花、紫薇、水杉、樸樹(shù)、白玉蘭。懸鈴木和廣玉蘭是排在前11位的樹(shù)種,重要值接近或超過(guò)10%,其中常綠植物4種,落葉植物6種。
宣城市公園綠地主要灌木樹(shù)種重要值如表3所示。由表3可知,灌木樹(shù)種重要值排在前10位的樹(shù)木由高到低依次為垂絲海棠、桂花、紫荊、石榴、山麻桿、孝順竹、雞爪槭、蠟梅、木槿和夾竹桃。重要值超過(guò)10%的有垂絲海棠、桂花和紫荊,其中常綠植物3種,落葉植物7種。
綜合表2、3可知,香樟的重要值為37.236%,桂花的重要值分別為11.685%和10.203%,均占前列,這說(shuō)明香樟、桂花兩種種樹(shù)在該市公園綠地中居重要位置。
表2 宣城市公園綠地主要喬木樹(shù)種重要值
表3 宣城市公園綠地主要灌木樹(shù)種重要值
在宣城市公園綠地樹(shù)種豐富度及和多樣性指數(shù)中,差異較大,但也存在一定的變化規(guī)律,如表4所示。由表4可以得到以下結(jié)果。
表4 宣城市公園綠地樹(shù)種豐富度和多樣性指數(shù)
(1)敬亭湖公園喬木樹(shù)種豐富度最高,為3.611;其次是鰲峰公園、梅溪公園和響山公園,其差異較??;府山廣場(chǎng)和昭亭廣場(chǎng)喬木樹(shù)種豐富度指數(shù)最低。敬亭湖公園灌木樹(shù)種豐富度指數(shù)最高,鰲峰公園與之接近,府山廣場(chǎng)和昭亭廣場(chǎng)灌木樹(shù)種豐富度指數(shù)最低。不同公園中,綠化樹(shù)種豐富度差異較大,這與建園時(shí)間長(zhǎng)短、公園性質(zhì)及其定位、地理位置及周邊環(huán)境等相關(guān),如敬亭湖公園依托敬亭山國(guó)家森林公園、鰲峰公園歷史悠久、梅溪公園依托梅氏文化、響山公園依托宛陵湖綠地系統(tǒng)。綜合性大型公園樹(shù)種豐富度一般較高,硬質(zhì)鋪裝占據(jù)大面積,忽視軟質(zhì)植物種植、樹(shù)種配置的府山廣場(chǎng)、昭亭廣場(chǎng),其綠化樹(shù)種豐富度均較低。
(2)響山公園喬木樹(shù)種Simpson指數(shù)最高,為0.900,鰲峰公園和梅溪公園喬木樹(shù)種Simpson指數(shù)與響山公園接近,昭亭廣場(chǎng)喬木樹(shù)種Simpson指數(shù)最低,僅為0.571;鰲峰公園灌木樹(shù)種Simpson指數(shù)最高,為0.986,與敬亭湖公園灌木樹(shù)種Simpson指數(shù)非常接近,昭亭廣場(chǎng)和府山廣場(chǎng)灌木樹(shù)種Simpson指數(shù)最低,與鰲峰公園相差較大,這與只追求硬質(zhì)效果的小區(qū)級(jí)公園綠化效果較差有關(guān)。
(3)響山公園喬木樹(shù)種Shannon-Wiener指數(shù)最高,為2.512,與Simpson指數(shù)變化一致,說(shuō)明響山公園綠地樹(shù)種數(shù)和樹(shù)種相對(duì)數(shù)均占優(yōu)勢(shì),樹(shù)種分布較平衡,優(yōu)勢(shì)樹(shù)種地位不明顯。鰲峰公園、梅溪公園、響山公園喬木樹(shù)種Shannon-Wiener指數(shù)相近。昭亭廣場(chǎng)和府山廣場(chǎng)兩處綠地系統(tǒng)中樹(shù)種數(shù)較少,其喬木樹(shù)種Shannon-Wiener指數(shù)均較低。灌木樹(shù)種Shannon-Wiener指數(shù)最高的是敬亭湖公園,為2.479,與鰲峰公園接近,由于昭亭廣場(chǎng)和府山廣場(chǎng)灌木樹(shù)種相對(duì)較少,其Shannon-Wiener指數(shù)相對(duì)較低。
(4)喬木樹(shù)種Pielou均勻度指數(shù)Jsi和Jsw變化基本一致,鰲峰公園Pielou均勻度指數(shù)最高,泥河公園Pielou均勻度指數(shù)最低;灌木樹(shù)種Pielou均勻度指數(shù)Jsi和Jsw存在差異:Jsi指數(shù)最大的是鰲峰公園,Jsi指數(shù)最小的是泥河公園,Jsw指數(shù)最大的是彩螺廣場(chǎng),Jsw指數(shù)最小的是泥河公園。由于樹(shù)種分布不均勻,二者差異較大,其樹(shù)種多樣性、均勻度也不平衡。
公園綠地共有樹(shù)種171種,隸屬于69科121屬,喬木樹(shù)種63種,灌木樹(shù)種73種。
喬木樹(shù)種主要有香樟、桂花、杜英、廣玉蘭、銀杏、雪松、紫薇、白玉蘭、紫玉蘭、水杉、樸樹(shù)和懸鈴木等,重要值均接近或超過(guò)10%,重要值最大的是香樟;灌木樹(shù)種主要有桂花、垂絲海棠、紫荊、石榴、雞爪槭、山麻桿、孝順竹、木槿和蠟梅等,重要值均偏低,重要值達(dá)到10%的只有桂花。說(shuō)明骨干樹(shù)種和基調(diào)樹(shù)種是香樟和桂花,香樟作為市樹(shù)有很好體現(xiàn),但作為市花的紫薇沒(méi)有充分突顯其地位和作用。優(yōu)勢(shì)較明顯樹(shù)種是香樟和桂花,每個(gè)調(diào)查樣地里都有出現(xiàn),應(yīng)用比例較高,對(duì)城市人工植物群落結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期共存和穩(wěn)定不利。
宣城市鄉(xiāng)土樹(shù)種和特色樹(shù)種在綠地系統(tǒng)中應(yīng)用相對(duì)偏少,銀杏、馬褂木、櫸樹(shù)、金錢(qián)松、香榧和木瓜等樹(shù)種有較少量分布,而像紅豆杉、凹葉厚樸、天竺桂、華東黃杉、銀縷梅、花櫚木、黃山梅和連香樹(shù)等鄉(xiāng)土樹(shù)種和特色樹(shù)種,在調(diào)查樣方中均未出現(xiàn)。今后應(yīng)加大鄉(xiāng)土樹(shù)種植物資源的開(kāi)發(fā)利用,增加骨干樹(shù)種和鄉(xiāng)土樹(shù)種配置,既豐富了城市的綠化特色和景觀季節(jié)變化特點(diǎn),提升生態(tài)效益、整體效果和質(zhì)量,又加強(qiáng)了樹(shù)種種群的穩(wěn)定性和構(gòu)建結(jié)構(gòu)合理的植物群落。
常綠樹(shù)和落葉樹(shù)的比例搭配不夠合理,排前10位的喬木樹(shù)種,常綠植物只有4種,落葉植物有6種;排前10位的灌木樹(shù)種,常綠樹(shù)有7種,落葉樹(shù)只有3種。合理選配喬、灌木比例,以及喬、灌木中的常綠與落葉樹(shù)的比例也是城市綠化的重要課題,可以有效利用城市空間格局進(jìn)行多層次立體綠化,充分發(fā)揮園林樹(shù)木的生態(tài)效益和景觀效果。
公園綠地布點(diǎn)不均衡,樹(shù)種選配不協(xié)調(diào)。如鰲峰公園、宛陵湖公園、梅溪公園和響山公園等樹(shù)種多樣性和豐富度較大的公園,多集中分布在城市南部,北部分布的僅有敬亭湖公園,東部、西部暫時(shí)缺乏樹(shù)種配置較好、豐富度較高的公園。分布不均勻,不能滿足城市均衡發(fā)展和居民的生活需求。中心城區(qū)的整體綠化效果較差,新、老城區(qū)公園綠地系統(tǒng)樹(shù)種豐富度及多樣性也差異較大,新建公園綠地系統(tǒng)中樹(shù)種配置較好,老舊公園綠地系統(tǒng)中樹(shù)種選擇配置的方法和理念較落后,樹(shù)種數(shù)量配置相對(duì)單一。
城市在建設(shè)和發(fā)展過(guò)程中,新建公園要合理布局,重點(diǎn)彌補(bǔ)東、西、北部城區(qū)的欠缺,盡量均勻配置,滿足不同方位不同人群需求。老舊公園改造要加大綠量,適當(dāng)減少硬質(zhì)鋪裝,增加特色樹(shù)種和鄉(xiāng)土樹(shù)種比例,合理配置喬灌比例,豐富城市植物多樣性。同時(shí)還要加大養(yǎng)護(hù)管理的力度,做到精細(xì)科學(xué)。
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