徐 榮 唐逸文 喬 程
1 北京市園林學(xué)校 北京102488;2 華北電力大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系 北京102206
國家提出“科教興國”戰(zhàn)略決策,為教育帶來了大好的發(fā)展機(jī)遇。因此全國各地大中專院校掀起了發(fā)展校園建設(shè)的熱潮。校園綠地是城市綠地中特殊的一類,是培養(yǎng)人才的地方。學(xué)校不僅在于課堂知識的傳授,而人才品格、情操的培養(yǎng),則很大程度依賴于校園環(huán)境教化育人的重要作用。目前校園綠地研究主要在規(guī)劃設(shè)計、施工等方面,缺少對校園綠地植物群落結(jié)構(gòu)、多樣性、植物演替等生態(tài)學(xué)特征的研究[1]。本文以北京市園林學(xué)校校園綠地為研究對象,該校是一所園林??圃盒?,校園綠地自2003年營建以來,形成了具有一定特征的植物群落景觀,校園環(huán)境建設(shè)即要滿足校園景觀又要滿足園林專業(yè)教學(xué)植物景觀需求。因此,應(yīng)用植物群落生態(tài)學(xué)研究方法[2],針對校園園林植物群落組成、豐富度、多樣性、及群落的均勻度等數(shù)量特征開展研究,對大中專院校及專業(yè)院校校園園林植物群落合理配置,優(yōu)化校園環(huán)境,滿足園林專業(yè)教學(xué)需求,以充分發(fā)揮校園園林綠化生態(tài)功能具有借鑒意義。
北京市園林學(xué)校地處北京市房山區(qū)良鄉(xiāng)鎮(zhèn),介于北緯 39°30′~39°55′,東經(jīng) 115°25′~116°15′,年平均降雨量650~750mm,年平均氣溫,夏季降水量占年降水量的70%左右。11~13℃,年無霜期190~200d,≥10℃年積溫4200℃。校園綠地土壤為耕作褐土。
1.2.1 調(diào)查與取樣方法
采用劃區(qū)抽樣法抽取樣方。劃區(qū)抽樣法是先從總體內(nèi)用典型抽樣法選取典型單位群,然后在各部分中進(jìn)行隨機(jī)抽樣。園林學(xué)校校園共有16塊綠地,編號D01~D16見園林學(xué)校綠地布局圖[3](圖1)。D07為春華樓南側(cè)種植一年生草本花卉,花卉品種根據(jù)季節(jié)在調(diào)換,植物種類不固定不作為研究樣地。D16為園林種植施工實(shí)訓(xùn)場,植物種類不固定不作為研究樣地。抽取研究樣地14塊,即D01、D02、D03、D04、D05、D06、D08、D09、D10、D11、D12、D013、D14、D15。 每塊樣地中隨機(jī)設(shè)置一個樣方,面積均為400m2(2020m),窄條型地塊為400m2(40m×10m);園林學(xué)校綠地草本層植物較單一,綠地喬木層和灌木層構(gòu)成了整個植物群落的主體,因此,對校園植物群落分析針對喬木層和灌木層進(jìn)行植物群落豐富度、樹種多樣性與均勻度的測定。
1.2.2 植物群落豐富度測定
植物群落豐富度采用瑪格列夫(Margalef)指數(shù)[4]。
D=(S-1)/㏑N
式中,D為瑪格列夫指數(shù);N為總個體數(shù)量;S為總物種數(shù)量。D值越大,樹種豐富度越高。
1.2.3 植物群落多樣性測定
植物群落多樣性采用Shannon-Weiner指數(shù)。它的計算公式表明,群落中樹種增多代表了群落的復(fù)雜程度增高,即H′值愈大[5]。
Shannon-Weiner指數(shù):
式中:pi=ni/N,表明第i個種的相對多度。ni—第i個種的個體數(shù)目,N—群落中所有種的個體總數(shù)。
1.2.4 植物群落均勻度
植物群落均勻度是群落內(nèi)各樹種個體數(shù)目的分配狀況,其反映了各樹種個體數(shù)目分配的均勻程度.采用 Pielou(1975 年)提出的均勻度指數(shù)(J)計算[6]。用基于Shannon-Wiener指數(shù)計算樣植物群落均勻度:
J=H′/H′max=H′/lnS
在公式中,S為群落內(nèi)的物種數(shù),H′為Shannon-Wiener多樣性指數(shù)。
1.2.5 數(shù)據(jù)處理與分析
數(shù)據(jù)處理與分析采用DPS多功能數(shù)據(jù)處理分析應(yīng)用軟件[7],對數(shù)據(jù)實(shí)施規(guī)格化轉(zhuǎn)換、采用卡方距離相似尺度和以離差平方和系統(tǒng)聚類方法進(jìn)行聚類分析。
經(jīng)調(diào)查,北京市園林學(xué)校校園綠地共有園林植物394種。分屬于73個科,152個屬,常綠灌木132種,常綠喬木13種,落葉喬木86種;落葉灌木78種;水生及地被植物65種,攀援類植物14種,竹子6種。以薔薇科Rosaceae(36種15個屬)、木犀科Oleaceae(14 種 8 個屬)、忍冬科 Caprifoliaceae(11種6個屬)為主。
植物群落豐富度瑪格列夫(Margalef)指數(shù)測定結(jié)果見表1,由表1可知:
植物群落多樣性Shannon-Weiner指數(shù)H′測定結(jié)果見表1,結(jié)果表明:
圖1 北京市園林學(xué)校校園綠地布局圖
(1)喬木層多樣性最高的是D03地塊,其次是D13,喬木層多樣性高的還有D11。
(2)灌木層多樣性最高的是D14地塊,其次是D09地塊。
(3)喬木層多樣性最低的是D02,其次是D15。
(4)灌木層多樣性最低的是D15,其次是D02。
植物群落均勻度測定結(jié)果分析見表1,結(jié)果表明:
(1)喬木層均勻度最高的為D08,均勻度高的依次為 D04、D09、D011、D05、D03。
(2)灌木層均勻度最高的為D08,均勻度高的依次為 D12、 D14、 D01、D05、D10。
(3)喬木層均勻度最差的是D02,其次是D15。
(4)灌木層均勻度最差的是為D15,其次是D06、D02。
聚類分析結(jié)果見圖2(系統(tǒng)聚類樹狀圖),結(jié)果表明:14個地塊樣本可分成四類:第一類包括2個地塊:D09,D14,第二類包括 4 個地塊:D03,D11,D06,D13,第三類包括 6 個地塊:D01,D12,D05,D10,D04,D08,第四類包括 2 個地塊:D02,D15。四類地塊植物群落多樣性指數(shù)均值見表2。
表1 植物群落多樣性指數(shù)
北京市園林學(xué)校校園綠地園林植物種類多,共有394種。分屬于73個科,152個屬。喬木占25.13%,灌木占53.3%。在整個植物群落配置中,喬木孤植作為主景形成空間視覺焦點(diǎn);作為行道樹對植或列植可界定空間;叢植可作為視覺背景;群植形成樹群起主景作用。灌木單株種植或群植形成整體景觀效果;與喬木樹種搭配,豐富植物空間結(jié)構(gòu)和景觀層次。
圖2 系統(tǒng)聚類樹狀圖
表2 不同類別地塊植物群落多樣性指數(shù)均值
教室春華樓北側(cè)的D09和學(xué)生宿舍竹軒區(qū)的D14地塊,這兩個地塊灌木層豐富度、多樣性均最高,均勻度較高;喬木層豐富度、多樣性、均勻度均較高。
行知樓南側(cè)的D03地塊,運(yùn)動場西南側(cè)D11,行知樓東側(cè)和北側(cè)的D06,學(xué)生宿舍蘭閣區(qū)的D13,這四個地塊喬木層豐富度、多樣性均最高,均勻度較高;灌木層豐富度、多樣性、均勻度居中。
教室春華樓南側(cè)的D01,食堂梅園區(qū)的D12,菊苑南側(cè)的D05,運(yùn)動場南側(cè)D10,行知樓東南側(cè)D04,秋實(shí)樓北側(cè)的D08,這六個地塊喬木層豐富度、多樣性居中,均勻度最高;灌木層豐富度、多樣性居中,均勻度最高。
學(xué)校大門口的D02,運(yùn)動場北側(cè)的D15,這兩個地塊喬木層和灌木層豐富度、多樣性、均勻度均最低。
通過對園林學(xué)校校園綠地14個地塊植物群落多樣性特征進(jìn)行了數(shù)量分析與評價,得出了科學(xué)的結(jié)論。對校園綠地系統(tǒng)園林植物群落合理配置、校園的綠化美化及提升生態(tài)功能具有重要借鑒意義。