武汉市解放公园植物多样性特征研究

何诗静，王骏文

(武汉设计工程学院环境设计学院，湖北 武汉 430200)

植物多样性是生物多样性的重要组成部分，与人居环境可持续发展密切相关[1]，城市绿地系统是由不同性质和规模的绿地类型，共同构成的稳定的城市绿色体系[2]，城市公园绿地系统在保护城市生物的多样性，改善城市小气候、维持城市生态系统的平衡方面发挥了不可替代的作用[3]。公园是城市生态系统的重要组成部分,能够改善城市的生态环境,是整个城市环境的一个重要指数水平，反映了居民的生活质量。它不仅是一个市民休憩、活动、教育场地，它也产生着巨大的社会和生态效益[4]。

多样化的园林景观为各种的植物在城市中提供了生长繁衍的场所,园林事业主观上的利用植物，实际上在客观上对植物物种起到了保护作用[5]。快速的城市化进程对生态系统已经造成了巨大干扰和不利影响[6]，导致植物多样性日益下降和城市景观的单一[7]。城市化对植物多样性的影响已经成为研究热点，因此，研究城市公园绿地植物多样性、乡土园林绿化植物和外来物种种类、组成等，为城市公园的景观规划设计、物种配置和可持续发展等提供理论基础。

1 研究区概况及研究方法

1.1 公园概况

武汉位于北纬29°58′～31°22′，东经113°41′～115°05′地处我国中部内陆，长江中下游地区，属于亚热带季风性湿润气候区，具有降雨充沛、日照充裕、季节分明，夏天高温、降水集中，冬天寒冷等特点。年均气温15.8℃～17.5℃，1月平均气温最低为1.4℃；7月、8月平均气温最高，为29.3℃。解放公园位于武汉市汉口西北隅，始建于1952年，2006年改造后再次对外开放，总占地面积为46万m2，其中水面7.6万m2。公园服务于武汉市市民，集娱乐、休闲、科普、教育于一体。

1.2 调查方法

对武汉解放公园全园踏查的基础上，根据公园的12个景色分区，每个景色分区选取1～2个有代表性的典型样地，共16个。每个样地面积为20 m×20 m然后记录样方内乔木种类、名称、胸径、树高、冠幅和生长状况[8]。每个样地内设置1个 5 m×5 m的样方，记录灌木的种名、株高、株数和生长状况，同时还需要设置 1个1 m×1 m的小样方，记录草本植物的种名、盖度和生长状况。

1.3 数据处理

根据物种多样性指数的应用现状和对植物群落多样性的反映能力，研究选取了物种重要值和四种多样性指数来对数据进行综合分析,公式如下[9]：

乔木、灌木重要值=(相对密度+相对频度+相对盖度)/3

草本重要值=(相对盖度+相对频度)/2

相对密度=(某一物种个体数/全部物种个体数)×100%

相对频度=(某一物种的频度/所有物种的频度和)×100%

相对盖度=(某一物种的盖度/所有物种的总盖度)×100%。

4个多样性指数分别为：

Shannon-Wiener多样性指数：H=-∑PilnPiSimpson多样性指数：D=1-∑Pi2

Pielou均匀度指数：E=H/lnS[10]

Margalef丰富度指数：R=(S-1)/lnN

式中：Pi=Ni/N；Ni为第i个种的个体数；N为所有物种个体总数；S为样地内所有植物种类数目。

2 研究结果

2.1 公园植物物种组成

经统计，公园内植物总数为490种，隶属于170科，375属，其中木本植物95科174属249种，草本75科202属240种，木本植物的种类多于草本植物是合理的，木本植物生长周期更长[11]。常绿植物与落叶植物的比值为1∶1.85，乡土树种占总树种种类的65%(见表1)。对公园植物组成进行分析，优势科排序(见表2)其中百合科有31种，占物种总数的6.3%，其次为禾本科和蔷薇科，优势科(含10种植物以上的科)8个，分别为百合科、禾本科、唇形科、蔷薇科、菊科、忍冬科、豆科、木犀科，共计8科113属182种，优势科所包括的科、属、种占总数的分别为4.71%、30.13%、37.14%。

表1公园植物物种组成

Tab. 1 Composition of park plant species

表2公园植物优势科排序

Tab. 2 Plant dominant family sorting in Park

排序科名属的数量种的数量1百合科Liliaceae23312禾本科Gramineae15293唇形科Labiatae21264蔷薇科Rosaceae11255菊科Asteraceae20216忍冬科Caprifoliaceae7177豆科Leguminosae9178木犀科Oleaceae716

2.2 园区植物群落的多样性分析

在公园中，乔木的丰富度最高为1.1356，其次为灌木层、草本层，丰富度指数排序分别为乔木层>灌木层>草本层。Shannon-Wiener多样性结果排序为乔木层>灌木层>草本层；Simpson多样性结果排序为草本层>乔木层>灌木层；Pielou均匀度的结果排序为乔木层>灌木层>草本层(见表3)。

表3植物群落多样性指数

Tab. 3 Plant community diversity index

2.2.1 重要值分析

在16个400 m2样方中，共记录35科47属51种，其中乔木18科28属30种、灌木10科10属13种、草本7科9属9种。样地中乔灌层重要值排序分别见表4、表5、表6。样地中乔木层中池杉(Taxodiumascendens)、红果冬青(Ilexcorallina)、三角枫(Acerbuergerianum)、雪松(Cedrusdeodara)、榆树(Ulmuspumila)重要值较高，其中红果冬青、三角枫、雪松为乡土树种；灌木层中杜鹃(Rhododendronsimsii)、洒金桃叶珊瑚(Aucubajaponica)、箬竹(Indocalamustessellatus)、栀子(Gardeniajasminoides)、八角金盘(Fatsiajaponica)重要值较高，其中杜鹃、箬竹为乡土树种；草本层马尼拉(Zoysia japonica)、蝴蝶兰(Trifoliumrepens)、白车轴草(Phalaenopsisaphrodite)、结缕草(Zoysiajaponica)、蛇莓(Duchesneaindica)重要值较高，仅蛇莓为乡土树种，其余都为外来树种。在15种优势树种中，乡土树种只有6种，外来树种有7种，说明乡土树种的数量明显不足，未在公园的景观中起到主导地位。

表4公园乔木层植物重要值排序(前5)

Tab. 4 Important value sorting (the top five) tree layer plant in Park

序号种名相对多度相对频度相对盖度重要值来源1池杉Taxodiumascendens0.85710.58820.70610.7171外来2红果冬青Ilexcorallina0.86670.50.66130.676乡土3三角枫Acerbuergerianum0.57890.57140.81440.6549乡土4雪松Cedrusdeodara0.40.66670.68140.5827乡土5榆树Ulmuspumila0.28570.58330.72720.5321外来

表5公园灌木层植物重要值排序(前5)

Tab. 5 Shrub layer plant value ranking (the top five) in Park

序号种名相对多度相对频度相对盖度重要值来源1杜鹃Rhododendronsimsii0.669410.66870.7794乡土2洒金桃叶珊瑚Aucubajaponica0.67470.71430.67470.6879外来3箬竹Indocalamustessellatus0.74290.60.56560.6362乡土4栀子Gardeniajasminoides0.85230.50.35150.5679外来5八角金盘Fatsiajaponica0.35040.750.59520.5652外来

表6公园草本层植物重要值排序(前5)

Tab. 6 Herb layer plants important value sorting (the top five) in Park

序号种名相对频度相对盖度重要值来源1马尼拉Zoysiajaponica0.840.93840.8892外来2白车轴草Trifoliumrepens0.840.91270.8764外来3蝴蝶兰Phalaenopsisaphrodite0.720.75120.7356外来4结缕草Zoysiajaponica0.760.68470.7224外来5蛇莓Duchesneaindica0.60.45170.5259乡土

2.2.2 频度分析

频度是反映了某物种在群落中的密度和在群落中的分布状况[12]，在样地调查中乔木层的雪松的频度最大为66.67%，频度50%以上的有池衫为58.82%、榆树58.33%、三角枫57.14%、棕榈51.61%、红果冬青50%；灌木层中八角金盘的频度最高为75%，洒金桃叶珊瑚和箬竹的频度较高分别为71.43%、60%，；草本层中马尼拉和白车轴草频度最高为84%。

3 讨论

解放公园虽然草本种类高于乔木、灌木，但是草本种类大部分集中在公园的花镜景点，花镜由于疏于管理和游人人为的破坏，物种正在明显的减少。由于花镜的面积较小，并未在花镜取样地。

多样性指数反映了植物群落内物种丰富程度、物种的数量、种间分布的均匀程度等情况，反映出物种对环境的适应能力和对资源的利用情况[13]。有资料显示，对于同一群落，物种丰富度指数、均匀度指数、多样性指数能够表现出基本一致的趋势。植物群落中种群分布越均匀，群落均匀度指数高；反之，种群分布越集中，群落均匀度指数越低[14]。调查结果显示：物种丰富度指数为乔木层>灌木层>草本层，说明园区内总体上乔木层的物种比灌木层的多；Shannon-Winner 指数丰富度乔木层>灌木层>草本层，说明园区内总体上乔木层的物种丰富程度高，其次是灌木层、草本层；Simpson多样性指数草本层>乔木层>灌木层，总体上草本层的物种属于同种的概率更高，均匀度乔木层>灌木层>草本层，园区内总体上乔木层的植物物种分布最为均匀。说明乔木层的丰富度和均匀度是最佳的，其次为灌木层，草本层最差。

城市公园绿地一般是在保存野生植被基础上改造建成，如果养护过程中较少人为干预，则物种丰富度高，反之则物种丰富度低[14]。解放公园的管理较为精细，很多野生物种被去除，特别是每年草坪被修剪后，反而降低了植物的多样性，建议公园对乔灌木进行粗放管理[15]，同时营造适合草本层生长的环境，避免游人对草本植物的破坏。公园内植物充分利用植物景观配置乔灌草搭配，建议可以将乔灌草合理搭配形成复层植物群落结构，增加落叶树种的种类，形成明显的景观季相变化。增加公园植物物种种类可以提高全园的植物多样性指数，让公园的绿地生态稳定性和生态功能得到最大化，再者复层植物群落结构可以增强绿地的抗干扰能力。有资料显示，乔灌草复层结构的降温增湿效应最为显著，绿化实体结构越复杂，减噪效果越好[16]。乡土植物是最能适应当地自然生长条件的,成本低、适应性强、能够较好的体现本地特色[17]。公园中乡土树种的种类虽然多于外地树种，但是并没有占到绝对优势和支配地位，建议与武汉本地的文化相结合，增加乡土植物的种类。解放公园是武汉市历史最为悠久的公园之一，将植物景观与本地人文特色相结合可以吸引游人、增加游人游览的兴致。

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