摘要:為了解上海閔行文化公園生境營(yíng)造后的生物多樣性情況,采用樣帶法對(duì)該區(qū)域進(jìn)行生境營(yíng)造后的生物多樣性調(diào)查并評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,該公園內(nèi)共有維管植物124種(蕨類植物5種、裸子植物11種、被子植物108種),其中水生植物27種;鳥類45種,隸屬于6目25科。營(yíng)造的生境中,道路及綠地景觀植物種類最多,水森林及其他水生境的Shannon-Wiener多樣性指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)均大于其他生境,而玉蘭園優(yōu)勢(shì)度指數(shù)大于其他生境;不同生境的鳥類組成存在一定的差異,生境中鳥類種數(shù)由多到少分別是水森林及其他水生境、道路及綠地景觀、玉蘭園。一元線性模型的分析表明植被多樣性與鳥類密度、鳥類多樣性呈正相關(guān)。通過對(duì)閔行公園生境改造后的生物多樣性評(píng)價(jià),有助于科學(xué)地保護(hù)和管理城市生物多樣性。
關(guān)鍵詞:生境營(yíng)造;生物多樣性;閔行文化公園;上海
中圖分類號(hào):X176 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):0439-8114(2016)19-4923-04
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.19.006
目前,人類對(duì)自然的過度利用導(dǎo)致生物多樣性的大量、快速喪失,特別是隨著全球范圍城市化進(jìn)程的加快,城市和郊區(qū)的生物多樣性不可避免地受到城市化的各種影響[1]。為了改善城市人居環(huán)境及保護(hù)城市生態(tài),從20世紀(jì)70年代起,在城市公園的基礎(chǔ)上逐步發(fā)展出一種新的公園類型:城市生態(tài)公園[2]。
在城市生態(tài)公園建設(shè)中,通過生物多樣性保護(hù),豐富植物種類及吸引野生動(dòng)物入城,可提高綠地的物種多樣性,使?fàn)I養(yǎng)級(jí)、能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)過程更趨多樣和完善,促進(jìn)城市生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)進(jìn)而推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施[3]。中國(guó)城市生態(tài)公園應(yīng)結(jié)合城市地區(qū)的自然條件,以城市生態(tài)關(guān)鍵地點(diǎn)作為考慮重點(diǎn)并結(jié)合城市生態(tài)規(guī)劃和城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃來決定城市生態(tài)公園的位置和布局[4]。城市生態(tài)公園的生物多樣性影響評(píng)價(jià)對(duì)區(qū)域生物多樣性保護(hù)具有重要意義。評(píng)價(jià)建設(shè)項(xiàng)目對(duì)生物多樣性價(jià)值較高的物種及生態(tài)系統(tǒng)將產(chǎn)生的影響,并結(jié)合自然生態(tài)恢復(fù)能力提出科學(xué)可行的生態(tài)建議,協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與保護(hù)生物多樣性之間的關(guān)系,最終可達(dá)到區(qū)域的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展[5]。
中國(guó)城市生態(tài)公園的建設(shè)近年來迅速發(fā)展,而如何進(jìn)一步保護(hù)生物多樣性卻一直缺乏重視。生物多樣性調(diào)查與評(píng)價(jià)是生物多樣性保護(hù)與管理的重要手段,因此對(duì)于城市生態(tài)公園的生物多樣性評(píng)價(jià)具有一定的保護(hù)意義[6]。本研究采用多樣性指數(shù)及一元線性回歸模型對(duì)上海閔行文化公園的生物多樣性進(jìn)行評(píng)價(jià),以期為城市生境的生物多樣性的保護(hù)和管理提供基礎(chǔ)資料,為城市生態(tài)公園的建設(shè)總結(jié)管理經(jīng)驗(yàn)。
1 材料與方法
1.1 研究區(qū)概況
閔行文化公園位于上海市吳中路和S20外環(huán)高速交接口(北緯31°10′04.7″,東經(jīng)121°21′37.4″),向南銜接漕寶路,總占地面積約83.44 hm2,其中綠化面積69.74 hm2、綠化率為83.6%。以吳中路為界分為南區(qū)、北區(qū),南區(qū)占地面積65.09 hm2;北區(qū)占地面積18.35 hm2(圖1)。
1.2 營(yíng)造生境的類型劃分
1)水森林及其他水生境。選育適宜種植在水里的品種,如挺水植物池杉(Taxodium ascendens)、水杉(Metasequoia glyptostroboides)、垂柳(Salix babylonica)等[7]構(gòu)建水森林生境。在其他水生境中現(xiàn)狀水景植物相對(duì)比較缺乏,通過種植濕生植物、多品種挺水植物,添加沉水植物,并種植能凈化水體的浮葉植物。一旦挺水、浮水、浮葉和沉水植物從立體層次上建立起來,就可以通過一系列正反饋機(jī)制,抑制藻類,使水質(zhì)逐步好轉(zhuǎn)[8]。通過植物調(diào)節(jié)使水體既能供人們觀賞又能得以凈化,也為動(dòng)物營(yíng)造棲息環(huán)境。
2)道路及綠地景觀。公園道路及綠地景觀原有植被重視覺觀賞,輕生態(tài)保護(hù),綠地內(nèi)植物配置單一,品種較少。在此基礎(chǔ)上增添一些果實(shí)性植物及鄉(xiāng)土常綠喬木,豐富水平豎直結(jié)構(gòu),達(dá)到“步移景異”的景觀效果。
3)玉蘭園。白玉蘭(Michelia alba)是上海的市花,在公園固定區(qū)域?qū)t運(yùn)玉蘭(Magnolia soulangeana)、白玉蘭等進(jìn)行移栽以形成玉蘭專題植物園。
1.3 生境營(yíng)造后的生物多樣性評(píng)價(jià)
對(duì)3類生境中植物多樣性和動(dòng)物多樣性進(jìn)行調(diào)查和監(jiān)測(cè),以評(píng)估生境營(yíng)造對(duì)生物多樣性的影響,具體方法如下:
采用樣帶法,步行調(diào)查統(tǒng)計(jì)方法調(diào)查各類型生境中植物種類并進(jìn)行部分植物標(biāo)本采集或野外拍照,部分植物帶回室內(nèi)進(jìn)行進(jìn)一步鑒定,編制公園高等植物名錄。
采用樣帶法,步行調(diào)查統(tǒng)計(jì)方法調(diào)查鳥類[9]。調(diào)查在天氣晴朗、風(fēng)力不大(一般在3級(jí)以下)的條件下進(jìn)行;最佳調(diào)查時(shí)間為清晨或傍晚,步行速度每小時(shí)1~2 km。調(diào)查只記錄位于前方及兩側(cè)的鳥類及其停歇的生境類型。繁殖期調(diào)查時(shí)聽到或看到一只成體雄鳥記做一對(duì);在沒有見到雄鳥的情況下,見到一只成體雌鳥或一窩卵或雛也應(yīng)視為一對(duì)。記錄所見個(gè)體離樣帶中線的垂直距離。對(duì)集群活動(dòng)的鳥類,每一群體視為一點(diǎn),記錄群體中心點(diǎn)到樣帶中線的垂直距離。觀察記錄對(duì)象還包括樣帶以外的個(gè)體或群體,并計(jì)下它們到中線的垂直距離。
1.4 數(shù)據(jù)處理
采用Shannon-Wiener指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)、Simpson’s優(yōu)勢(shì)度指數(shù)比較不同生境鳥類和植物多樣性特點(diǎn)的差異[10],并采用一元線性回歸模型評(píng)價(jià)鳥類多樣性與植物多樣性之間的相關(guān)性[11]。
2 結(jié)果與分析
2.1 植物多樣性
上海閔行文化公園內(nèi)共有維管植物68科107屬124種(含種下等級(jí))。蕨類植物5科5屬5種,裸子植物5科6屬11種,被子植物58科96屬108種,其中木蘭綱45科65屬74種,百合綱13科31屬34種。其中水生植物20科24屬27種。
上海閔行文化公園內(nèi)道路及綠地景觀的物種最多有42種(含種下等級(jí)),水森林及其他水生境次之,玉蘭園物種數(shù)最少。多樣性指數(shù)的相關(guān)分析結(jié)果表明,3類生境的多樣性指數(shù)存在一定的差異,水森林及其他水生境的Shannon-Wiener多樣性指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)都大于其他生境,說明此類生境中植物種類更為豐富;而玉蘭園優(yōu)勢(shì)度指數(shù)大于其他生境說明該類生境中植物優(yōu)勢(shì)種最為明顯(表1)。
2.2 鳥類多樣性
上海閔行文化公園共記錄到鳥類45種,隸屬于6目25科。不同生境的鳥類組成存在一定的差異,其中水森林及其他水生境共記錄鳥類25種,隸屬于4目10科;道路及綠地景觀共記錄鳥類20種,隸屬于3目13科;玉蘭園共記錄鳥類2目10科。
不同生境的鳥類密度和多樣性指數(shù)存在一定的差異。水森林及其他水生境中鳥類密度呈波浪式變化,分別在6月、8月、10月達(dá)到峰值。道路及綠地景觀的鳥類密度呈先上升,后持續(xù)下降再上升的趨勢(shì),玉蘭園的鳥類密度呈不規(guī)則變化,分別在5月和8月出現(xiàn)峰值。比較不同生境的鳥類密度發(fā)現(xiàn),水森林及其他水生境的鳥類密度略大于其他生境,道路及綠地景觀次之,玉蘭園中的鳥類密度相對(duì)最低(圖2)。從多樣性指數(shù)而言,水森林及其他水生境的Shannon-Wiener指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)要大于其他生境,而Simpson’s優(yōu)勢(shì)度指數(shù)卻小于其他生境,這說明該類生境中鳥類種類較為豐富(表2)。
2.3 植物多樣性與鳥類多樣性之間的關(guān)系
采用一元線性模型分別分析植物多樣性與鳥類密度、鳥類多樣性的關(guān)系發(fā)現(xiàn),植物多樣性指數(shù)與鳥類密度、鳥類多樣性呈正相關(guān),這說明在閔行文化公園,植物越豐富的區(qū)域中鳥類也越豐富(圖3)。
3 小結(jié)與討論
城市生態(tài)公園的規(guī)劃與設(shè)計(jì)是一項(xiàng)探索性的工作,以生態(tài)修復(fù)為基礎(chǔ),為動(dòng)物提供良好的棲息和繁衍場(chǎng)所、招引鳥類等野生動(dòng)物入城,促進(jìn)生物多樣性提高,是城市生態(tài)公園的目標(biāo)[12]。
城市綠地系統(tǒng)植物多樣性是城市生物多樣性保護(hù)與建設(shè)的核心內(nèi)容[13]。通過對(duì)上海閔行文化公園的道路及綠地景觀增種一些觀賞性植物、果樹和常綠喬木,植物種類更為豐富,果樹也可吸引一些鳥類和其他食果動(dòng)物入園。在水森林及其他水生境中,后期種植了濕生植物及添加挺水植物、沉水植物以及能凈化水體的浮葉植物,這是豐富水生境中植物多樣性的有效途徑。玉蘭園的建設(shè)目標(biāo)是建設(shè)成為以上海市市花白玉蘭為中心、多種木蘭科植物組成的專題性植物園,其在城市中受到保護(hù)或應(yīng)用無疑會(huì)增添城市環(huán)境的景觀特色[14]。借鑒植物群落的種類組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和演替規(guī)律及運(yùn)用生態(tài)位理論[15],合理地選擇植物種類及有效配置和構(gòu)建穩(wěn)定的植物群落,有利于維護(hù)公園的生態(tài)系統(tǒng)功能,使公園的生物多樣性更為豐富[16-18]。
人類活動(dòng)以及城市化進(jìn)程使動(dòng)物的棲息地急劇減少,如何在城市化的過程中維持本地的生態(tài)系統(tǒng),是當(dāng)前人類社會(huì)亟待解決的重要問題[19]。鳥類群落多樣性與棲息地的植被多樣性、水平和垂直層次的復(fù)雜性等因素密切相關(guān)[20]。上海閔行文化公園的植物群落的構(gòu)建和完善,使園區(qū)內(nèi)鳥類多樣性更為豐富,但不同生境的鳥類密度和多樣性指數(shù)存在一定的差異。水森林及其他水生境中植被的物種和垂直層次比較復(fù)雜,為鳥類提供了更多的取食、繁殖和棲息環(huán)境,所以該區(qū)域鳥類較為豐富。道路及綠地景觀區(qū)域人為干擾較多且具有持續(xù)性,所以種群密度較為穩(wěn)定。城市公園是維護(hù)城市物種多樣性的主要場(chǎng)所,是鳥類主要的棲息地和繁殖場(chǎng)所,因此城市公園建設(shè)的同時(shí)要考慮到其對(duì)鳥類多樣性的影響[21]。建立穩(wěn)定的城市生態(tài)結(jié)構(gòu),為動(dòng)物提供良好的棲息和繁衍場(chǎng)所可以招引更多野生動(dòng)物入城,豐富城市生物多樣性,是建設(shè)城市生態(tài)公園的重要作用。
通過對(duì)上海閔行文化公園生境的營(yíng)造,植物多樣性和鳥類多樣性均顯著提高。應(yīng)繼續(xù)定期對(duì)公園內(nèi)的生物多樣性進(jìn)行監(jiān)測(cè),以維持現(xiàn)有的生物多樣性水平,并編寫出植物、鳥類等生物名錄;在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步完善公園內(nèi)的植物層次結(jié)構(gòu),完善公園內(nèi)部配套設(shè)施,使生物多樣性進(jìn)一步提高。
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Abstract: In order to study the biodiversity status of Minhang Cultural Park after habitats created, line transects were used to study the biodiversity of plants and birds. Results showed that there were 124 kind of vascular plants in the park with 27 aquatic plant species, including 5 species of pteridophytes, 11 species of Gymnosperms, 108 species of angiosperms, and 27 species of them were aquatic plants. 45 bird species were recorded, belonging to 6 orders, 25 families. In the created habitats, roads and green landscape had the most plant species, Shannon-Wiener index and Pielou evenness index of water forest and other aqueous habitats were greater than other habitats, while Simpson’s dominance index of Magnolia Garden was greater than other habitats. Composition of bird species in habitats was different. The numbers of birds in the three habitats, from more to less, were water forest and other aquatic habitat, roads and green landscape, Magnolia Garden. The results of simple Linear Model showed the vegetation diversity was positively correlated with bird density and bird biodiversity. The results emphasized the importance to evaluate the biodiversity in urban park after the construction. By evaluating the biodiversity of Minhang Cultural park, it helped to protect and manage the urban biodiversity.
Key words: habitat creation; biodiversity; Minhang Cultural Park; Shanghai