广东外语外贸大学白云校区园林植物群落多样性调查与分析

莫庭坤，黄玉源

（1.仲恺农业工程学院 园艺园林学院，广东 广州510225；2.仲恺农业工程学院 生命科学学院，广东 广州510225）

1 引言

植物群落是校园绿地的基本结构单元，直接决定着绿地的结构和功能［1］。在人口密度相对城市较少的校园环境中，校园绿地植物群落的植物物种组成、群落结构等也受到人类活动的干扰，以人工植物群落为主，其类型复杂，并在一定强度的人为干扰以及管护下维持着特有的景观和分布格局［2，3］。由于学校所占城市面积较大，其植被结构状态如何，对于城市植被系统的组成、区域对珍稀植物或多样性的保护方面，以及城市环境的调节和改善等方面都具有重要作用。因此，构建科学、合理的植物群落结构，使生态环境稳定、高效和健康地发展，是校园绿化可持续发展的基础［4］。对广东外语外贸大学白云校区进行植物群落结构的调查研究，旨在为进一步了解广州地区部分建校历史较长的学校在植被的组成上的特点，及从生态学的角度进一步优化提供参考。

2 研究地与研究方法概况

2.1 研究地概况

广东外语外贸大学白云校区位于广东省广州市东北部，白云山旁边，地貌形态多样，以低山、平地和坡地为主。广州市地处亚热带季风气候区，气候特点是气温高、降水多、霜日少、日照多、风速小、雷暴频繁，年平均气温21.9℃，年降水量1696.5mm，年平均日照时数在1800h以上［5］。由于人为活动频繁，原生植被破坏严重，人工化痕迹明显，市区植被基本上是以人工景观植被为主，而广东外语外贸大学白云校区由于就近白云山，部分原生态植被被保留，值得进行调查研究。

2.2 研究方法

选取广州市广东外语外贸大学白云校区内具有代表性的园林绿地、道路绿带以及居住区绿地作为调查地点，选择集中成片的代表性群落共计30个，其中每个具有代表性的群落设置3～5个样方，共计样方数为140个。在代表性群落中包含：园林绿地群落12个，道路绿地群落8个，居住区绿地群落10个。

借鉴样地最小面积原则及绿地景观异质性原理，测量时采用分层取样的方法，根据各绿地形状与面积，样方面积为5m×5m、10m×10m、5m×20m不等，以利于最好地反映出各群落的特点。在群落调查时，对乔木层树木进行每木检尺，记录种名、株数、高度、胸径和冠幅，灌木层记录种名、多度、盖度、高度等；草本层根据不同群落特征，采用典型抽样法进行调查。

在此基础上分析绿地植物群落结构的合理性。乔木密度和冠幅面积比采用如下公式计算：乔木密度（株/m2）＝乔木个体数样地面/积样地面积；冠幅面积比（%）＝乔木冠幅总面积/样地面积×100%。数量统计方法如下。

其中物种多样性指数通常用Simpson指数进行计算，其公式为：

D1为优势度指数，其数值越高，则多样性越低；

D3才为多样性指数，即其数值越高，多样性越高。

式中，Ni为种i的个体数或重要值；N为全部种类的个体数或重要值。

均匀度指数公式为：

式中，H为Shannon－Wiener指数；S为样地内植物种类数，在这涉及到Shannon－Wiener指数，其公式为：

式中，pi是种的个体数占群落中总个体数的比例。

物种丰富度指数采用Margalef指数：

式中，S为样地内植物种类数；N为全部种类的个体数。

3 结果与分析

3.1 主要园林植物群落类型

根据建群种、优势种以及群落相似性特征，所调查的广东外语外贸大学白云校区30个样地植物群落根据植物群落的密度、冠幅面积比和种类，可分为常绿乔木、落叶乔木、开花乔木、常绿灌木、落叶灌木、藤本植物、竹类7种类型，各植被类型的建群种及在所有群落样方中所占的比例见表1。

广东外语外贸大学地处典型中亚热带，典型地带性植物群落是常绿乔木，尽管目前该校区的园林绿地中以常绿乔木面积占绝对优势，但从表1可以看出，常绿乔木群落类型相对比较单调，建群种数量少；而常绿灌木和藤本植物群落类型数量最丰富，可丰富绿地景观类型的多样化；落叶灌木、开花乔木群落类型数比例较小，而竹类最少。广东外语外贸大学白云校区的园林植物群落具有一定的地带性特征，但过渡性植被类型如：常绿乔木在园林群落营造中占优势，而地带性植被开花乔木不够显著，其类型数量少而单调。在校园园林植物群落建设中，应增加开花乔木群落的物种数，丰富与强化具有地域性的植物群落外貌景观，营造出多层次、种类丰富的生态环境［6］。

3.2 园林植物群落结构

广东外语外贸大学白云校区园林植物群落结构以复层结构为主，但有4%的园林群落中只有乔木层而未配置灌木层。同时，乔木层中84%、85%和73%的落叶阔叶林、常绿阔叶林、针叶林（常绿与落叶）乔木层由单种组成。群落的层次和物种单一不仅影响群落的景观和外貌，还影响群落的生态功能。群落水平结构也是影响群落功能的重要参数，密度和冠幅是比较重要的2项指标［7］。群落中的乔木密度是影响植物生长和群落健康发展的关键因素，表2中是较为典型的群落类型的数量特征。

样地群落中，有4个群落样地灌木层缺失，还有10个群落样地中乔木密度大于灌木，这2种群落类型占调查样地的14%，其余的样地群落的灌木密度都大于乔木。目前普遍强调绿地尽快成型，所以密度问题比较突出，多数群落主要乔木树种的密度偏大，需要适度干预调整。

另外，不同群落类型间、不同样地间相同类型群落内的乔木密度差异较大，平均冠幅在不同样地间也同样表现出较大的波动。如密度较大的路旁绿地区美丽异木棉群落密度远远高于密度较合理的宿舍居住区广玉兰群落，但优势度远低于宿舍居住区紫玉兰群落。部分高山榕群落的密度过高，造成个体间资源竞争过分激烈，影响了群落个体发育和整体景观，这在校区南边宿舍区的高山榕群落中也表现极为显著。常绿针叶林由于建群种冠幅较小，通常配置成较大面积的密度较大的纯林，同时在乔木层中常绿针叶林单位面积上平均株数最高，密度最大［8］。可见，根据群落结构现状及其生长习性进行密度调整是优化群落景观的有效途径。

表1 各植被类型及其建群种

表2 典型群落类型的数量特征

3.3 园林植物群落种类组成及其区系特征

广东外语外贸大学白云校区林植物群落共包含植物32科78属112种。在所有物种中乡土植物仅52种，占总物种数的50.7%，这说明广东外语外贸大学白云校区园林群落的构建在很大程度上依赖于外来植物。在此次调查群落中的植物区系中，热带性分布有23属，占总属数的36.5%；亚热带性分布有55属，占总属数的50.4%。在该校区园林植物中，亚热带分布型占优势，其次为热带分布，这一规律与广州市植物区系特征基本一致。

3.4 园林植物群落结构特征的数量指标分析

生物多样性是指生物中的多样性和变异性以及物种生境的生态复杂性，它可以分为遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。多样性指数是反映丰富度和均匀度的综合指标。

根据以上几个公式，从物种多样性、均匀度、丰富度三个角度对广东外语外贸大学白云校区园林植物结构特征进行分析（表3）：其中表3中反映了在3个植物群落中，Simpson指数（D）显示居住区绿地乔木层的多样性是最高的，Simpson指数所指示的乔木层多样性大小顺序为：居住区绿地群落＞园林绿地群落＞道路绿地群落；而在灌木层当中，居住区绿地群落多样性还是最高的，但Simpson指数大小顺序却有所变化：居住区绿地群落＞道路绿地群落＞园林绿地群落；最后看看草本层的情况，居住区绿地群落仍然是最高的，而大小顺序和乔木层一致。

表3中也反映了在3大群落当中，乔木的均匀度比较大，均匀度指数变化不大，其中以园林绿地的乔木均匀度指数最高，这说明在园林绿地当中，同时出现同种的植物较多；而灌木层的均匀度指数变化却比较大，尤其以居住区绿地群落的均匀度指数最高，这有可能涉及到在居住区内很多植物都是经过人工栽种的，有人为的干扰存在。

表3 园林植物群落多样性指数

表3中还反映了在乔木层和灌木层当中，居住区绿地群落的丰富度是最高的，这显然是受到了人为因素干扰的原因；而在草本层当中，则是园林绿地群落的丰富度指数最高，在这3个群落当中丰富度指数都处于最后的是道路绿地群落，这可能存在着多种原因，例如：在学校里面，车辆比较少，忽视了道路绿地群落的建设；还可能是学校领导的重视问题等等。

4 结果与讨论

4.1 植物群落结构的数量参数特征分析

将以上计算所得的物种多样性指数、丰富度指数和均匀度指数与湖南长沙的中南大学进行比较分析：首先，在多样性指数方面，广外的乔木多样性指数为0.803，灌木和草本的多样性指数均为0.839；而中南大学方面，其乔木的多样性指数为0.325，灌木为0.636，草本为0.742［9］，相比较得出：广外在物种多样性方面比同类型的综合性大学要丰富。但是从国外的情况来看，Athens的城市森林的乔木多样性指数为0.981［11］，灌木和草本的多样性指数为0.997［11］；与国外比较起来还有一定的差距。

在均匀度方面，广外的乔木均匀度为0.739，灌木为0.614；而中南大学的乔木均匀度为0.881和0.785［10］；国外Athens的城市森林的乔木均匀度为0.907［11］；明显看出：广外的植被均匀度略低。

在丰富度方面，广外的乔木丰富度为1.984，灌木为2.561，草本为0.556；而中南大学方面的数据和广外的相当，分别为：1.97、2.55和0.55［10］；国外 Athens的城市森林的乔木丰富度为2.356，灌木为3.412，草本为1.182［11］。

这样对比下来，现在的广外在物种多样性和丰富度方面在国内仍处于比较好的状态，而与国外优秀的森林景观相比较仍有一定的差距，尤其在均匀度方面就更有待改进。

4.2 园林植物群落优化对策

此次调查涉及了广东外语外贸大学白云校区典型的绿地植物群落，大致揭示了该校区园林植物群落的基本情况。通过植物群落及生长状况调查，分析群落景观的稳定性和合理性，结合群落动态发育过程和变化特征的预测，在该校区园林植物群落构建和调整时可因地制宜，从增加物种丰富度，大力增加乡土树种的比例，优化绿地植物群落结构等方面对群落景观加以优化调整［12］。

4.2.1 增加物种丰富度，构建物种多样性的植物群落

广东外语外贸大学白云校区园林植物群落物种丰富，且以地带性乡土植物为主，但与区域所具有的乡土植物物种总数相比其比例仍非常低，目前广东省自然分布的维管束植物有254科1 340属5 492种，其中蕨类植物53科135属642种，裸子植物8科24属38种，被子植物193科1 181属4 812种，植物区系成分丰富，可为不同地域和小环境条件下的城市绿化提供丰富的物种资源，所以进一步丰富校园园林植物群落的物种多样性有着良好的基础，更多的乡土植物有待开发利用［13］。

丰富建群种种类，建群种对整个植物群落的外貌起决定性作用。

目前广州市植物群落中的建群种出现频率最高的主要是榕树、广玉兰、马尾松、桂花等，基本上都是常绿植物，其中广玉兰、榕树等基调树种的优势较为明显，种群占总乔木数目的比例非常大占据的生存空间也是最宽广的，而地带性植物群落中常绿植物群落的树种数较少，没有构成典型的地带性植物群落景观。因此，应从地带性植物种类中选择大量的常绿树种用于群落构建。另外，也应增加一些景观效果好的落叶植物如苏铁（CycasrevolutaThunb.）、油 杉（Keteleeriafortunei（Murr）Carr）、南方红豆杉（Taxuschinensis（Pilger）Rehd.var.mairei（LemeeetLevl.）ChengetL.K.Fu）、大花枇杷（Eriobotryacavaleriei（Levl.）Rehd.）、红椿（ToonaciliataRoem.）、重阳 木（Bischofiapolycarpa（Levl.）AiryShaw）、三角 枫（HederanepalensisK.Kochvar.sinensis（Tobl.）Rehd.）、南 酸 枣（Choerospondiasaxillaris（Roxb.）BurttetHill.）、棱角山矾（SymplocostetragonaChenexY.F.Wu）、青冈（Cyclobalanopsisglauca（Thunb.）Oerst.）、苦槠（Castanopsissclerophylla（Lindl.）Schott.）、七叶树（Aesculus chinensisBunge）、灯台树（Bothrocaryumcontroversum（Hemsl.）Pojark.）、冬青（IlexchinensisSims）等，并适当控制优势种群在整个植物群落中的比例，达到景观功能与生态功能的协调。

增加群落中灌木、蕨类、藤本植物的种类。目前，广东外语外贸大学（白云校区）园林植物群落中的灌木种类还较少，牵牛（Pharbitisnil（L.）Choisy）、飞龙掌血（Toddaliaasiatica（L.）Lam.）、炮 仗 花（Pyrostegiaigneavenusta（Ker－Gawl.）Miers）等少数几种占据了绝大多数的植物群落，具观花、观果价值的乡土灌木资源开发不足，建议根据不同观赏特性和栽培条件增加灌木树种的数量和种类，如南天竹（Nandinadomestica Thunb.）、厚皮香（Ternstroemiagymnanthera（Wight etArn.）Beddome）、云锦杜鹃（Rhododendronfortunei Lindl.）、醉鱼草（Buddlejalindleyana）、紫 花 含 笑（MicheliacrassipesLaw）、火 棘（Pyracanthafortuneana（Maxim.）Li）、绣球（Hydrangeamacrophylla（Thunb.）Ser.）、蝴 蝶 戏 珠 花（Viburnumplicatum Thunb.var.tomentosum（Thunb.）Miq.）、糯米条（AbeliachinensisR.Br.）、红果山胡椒（LinderaerythrocarpaMakino）、绣线菊（Spiraeasalicifolia）等。应用丰富的乡土蕨类植物、藤本植物，根据其不同的适生环境，在不同的土壤条件和林型下进行合理配置，将丰富城市绿地植物群落的多样性，增强稳定性，如海金沙（Lygodiumjaponicum（Thunb.）Sw.）、乌蕨（StenolomachusanumChing）、野木瓜（StauntoniachinensisDC.）、云实（Caesalpiniadecapetala（Roth）Alston）、凤庆南五味子（Kadsurainterior）、扶 芳 藤（Euonymusfortunei（Turcz.）Hand.－Mazz.）、常春藤（变种）（HederanepalensisK.Kochvar.sinensis（Tobl.）Rehd.）、络 石（Trachelospermumjasminoides（Lindl.）Lem.）、地 菍（MelastomadodecandrumLour.）等。

将物种丰富度与均匀度结合，将多样性的物种应用于群落中，使群落的物种丰富度明显增加，加上恰当的配置方式，使群落结构单一的缺陷明显改观［14］。

4.2.2 优化绿地植物群落结构

如果配置的植物群落结构和物种组成合理，则群落趋于稳定。应在水平和垂直空间上合理布局树种，以减缓或避免竞争，构建长效、健康的植物群落景观。广东外语外贸大学白云校区园林植物群落中普遍存在过密的现象，应适当疏通和创造林隙等来优化调控群落结构。在疏通调整时，可以采用不规则疏通方式，调整群落空间的异质性，为林下植物的生长、更新创造良好生境［14］。

各类园林植物群落的构建应以创建近自然式植物群落为原则。细化、优化广东外语外贸大学白云校区园林植物群落设计，克服目前绿地植物群落构建中单纯采用“常绿乔木＋色块色带”模式的不足，遵循自然演替规律，借鉴潜在自然植被群落的种类组成和结构特点，营造以乔木为骨架和木本植物为主体的乔、灌、草复层群落。优先应用乡土植物，结合一些适应广州市生境条件的驯化植物，上层配置喜阳的落叶速生先锋树种，下层种植演替顶极阶段的耐荫常绿树种，建设高生物量、高多样性、高生态效应、少管护的近自然型、有广州地域特色的植物群落，形成具自然属性的校园景观［15］。

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