劉 慧 ，朱 建 ,2，張前進，王嘉楠*，李若蘭

（1.安徽農業(yè)大學 林學與園林學院，安徽 合肥 230036；2.合肥市市政設計研究總院有限公司，安徽 合肥 230001）

城市生態(tài)風景林群落結構與植物多樣性研究

劉 慧1，朱 建1,2，張前進1，王嘉楠1*，李若蘭1

（1.安徽農業(yè)大學 林學與園林學院，安徽 合肥 230036；2.合肥市市政設計研究總院有限公司，安徽 合肥 230001）

以合肥環(huán)城公園為對象，研究了環(huán)城公園生態(tài)風景林的群落結構和植物多樣性特征。結果表明：研究區(qū)域共統(tǒng)計植物44科75屬79種，其中裸子植物4科7屬7種，被子植物40科68屬72種；樹木徑階在10 cm以下30 cm以上和高度5 m以下15 m以上的喬木數(shù)量占比較高；群落樹木健康狀況不佳，近一半的樹木處于不健康狀況；六個景區(qū)常綠落葉植物比有較大差異，常綠樹種偏多；群落類型可分為7種，主要以常綠闊葉和落葉闊葉混交林為主；群落結構以喬-草、灌-草居多，復層結構較少。在此基礎上，對今后環(huán)城公園生態(tài)風景林營造和樹木的養(yǎng)護管理提出了有針對性的建議。

生態(tài)風景林；群落結構；物種多樣性

隨著經濟社會的發(fā)展，人們不斷追求更高的生活質量和更優(yōu)美的生活環(huán)境，城市綠化建設從量的增長轉而注重于質的提高，城市范圍內的植被景觀更是追求合理的林分結構、富于變化的景觀風貌和更好的游憩體驗。由于歷史原因，我國城市綠化植被初始多為人工林，建設年代短，同時受城市環(huán)境和人為因素干擾較多，變化劇烈，植被結構不盡合理，質量較低。在現(xiàn)有城市綠化基礎上建設城市生態(tài)風景林，是解決當前城市綠化僅有數(shù)量沒有質量這一問題的良藥，而且契合了當前城市綠色環(huán)境質量提升、生態(tài)公益林保護等項目。在城市市域范圍及可擴展的綠色開放空間中，一方面可以構建新的生態(tài)風景林，另一方面可以用生態(tài)風景林的標準來改造現(xiàn)有公益林、防護林以及一部分質量較差的城市綠地，進而可以在較短時間內建立起具有一定數(shù)量和質量的城市森林斑塊，打造城市近自然的森林氛圍，為城市實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展打下堅實的基礎[1-2]。

與當前城市綠地苗圃式種植方式或灌木模紋圖案等流行做法不同，生態(tài)風景林的主題應是以大尺度、高綠量為代表的喬木系統(tǒng)。通過設計合理的群落結構，構建近自然的森林環(huán)境和景觀風貌，可為城市貢獻出比一般綠地更大的生態(tài)效益和更符合城市居民審美情趣的景觀效益。對合肥環(huán)城公園生態(tài)風景林群落結構和植物多樣性特征的研究，有助于深入了解其樹種選擇、配置方式、林分結構、林種布局和生態(tài)位關系，為提高林分質量，采取合理的保護和經營管理措施提供依據(jù)，從而更好地耦合生態(tài)風景林的景觀功能與生態(tài)效益，改變當前城市綠地高投入、低產出，生態(tài)系統(tǒng)服務功能低下的現(xiàn)狀[3-5]。

1 研究區(qū)概況

合肥地處江淮丘陵，東經 117°11'～117°22'，北緯 31°38'～31°58'。海拔最高處 38.4 m，最低處27.5 m，境內具有丘陵崗地、低山殘丘、河湖低洼平原三種地貌，地勢西北高、東南低，大部分地區(qū)高于洪水線。屬亞熱帶季風性濕潤氣候，季風明顯，四季分明，氣候溫和，雨量適中。年均氣溫15.7℃，年均降水量約1 000 mm，年日照時間約2 000 h，年均無霜期 228 d，平均相對濕度為77%。，主要植被類型為常綠林與落葉林組成的針闊葉混交林。

合肥環(huán)城公園地處城市中心區(qū)域，林帶始建于1984年，是上世紀50年代初在老城墻植樹造林基礎上改建形成的，現(xiàn)為全國僅有的三座環(huán)城公園（西安環(huán)城公園、合肥環(huán)城公園、濟南環(huán)城公園）中的一座。公園全長8.7 km，最寬處200 m，總面積137.6 hm2，其中綠地面積108.6 hm2，植物群落類型多，結構比較復雜，是典型的以植物景觀為主的城市綜合性公園。全園采用開敞式布局，樹高林密，地勢起伏，水面開闊，經過幾十年的建設改造，已由最初的防護林性質轉變?yōu)榫哂薪匀伙L貌的，兼具生態(tài)和游憩功能的城市生態(tài)風景林，初步形成了城市森林氛圍，具備了廊道型生態(tài)風景林的基本結構與特征[6]。

2 研究方法

2.1 樣地確定與群落調查

2016年4月至10月，運用樣方調查法，調查環(huán)城公園植被資源和風景林狀況。6個不同景區(qū)共計 62 塊（10×20 m2）樣地，總面積 12 400 m2，其中西山景區(qū)25塊樣方，環(huán)北景區(qū)10塊樣方，包河景區(qū)8塊樣方，銀河景區(qū)7塊樣方，琥珀潭景區(qū)6塊樣方，環(huán)北景區(qū)6塊樣方，詳見圖1。

圖1 研究區(qū)域及群落調查樣地圖

主要調查樣方內喬木、灌木以及草本。對樣方群落內胸徑（DBH）≥4 cm的喬木進行每木檢尺，記錄樹種名、株數(shù)、胸徑、樹高和冠幅以及樹木的健康狀況等；對樣方群落內灌木（胸徑為4 cm以下的喬木記錄為灌木）記錄種名、株數(shù)或面積、冠幅、高度、健康狀況[7-9]。

2.2 指標計算

物種豐富度和均勻度是衡量物種多樣性高低的常用指數(shù)，采用豐富度指數(shù)（S）和Pielou均勻度指數(shù)（J），用于反映城市綠地物種豐富度和均勻程度；物種多樣性Simpson指數(shù)（D）和Shannon-Wiener指數(shù)（H），是物種豐富度和各物種均勻程度的綜合反映，值越大，物種多樣性越高。各指標計算公式如下[10]：

式中，S代表物種種類，Ni表示第i個物種的個體數(shù)，N表示樣方內所有物種的個體數(shù)，Pi=Ni/N代表第i個物種占總物種的概率。

對樹木的健康狀況從樹木的整體形態(tài)、樹冠完整度、病蟲害情況、衛(wèi)生情況等方面綜合總體評價，并將健康程度分為5個等級進行評價[11]。等級由高到低分為：等級1（非常健康）、等級2（健康）、等級 3（基本健康）、等級 4（不健康）、等級 5（非常不健康），對整體樹木健康狀況進行分析。

3 結果與分析

3.1 植物區(qū)系組成

62個樣方地共統(tǒng)計植物44科75屬79種；裸子植物有4科7屬7種，主要為杉科、柏科、松科、銀杏科；被子植物40科68屬72種，其中雙子葉植物有36科61屬65種，單子葉植物有4科7屬7種，以引進種為主，以鄉(xiāng)土樹種為輔，鄉(xiāng)土樹種數(shù)量占總數(shù)量30%。植物種類最多的科為薔薇科（10屬11種），其次為豆科（4屬4種）、木犀科（4屬 4種）、禾木科（3屬 3種）、金縷梅科（3屬 3種）、柏科（3屬3種）、榆科（2屬3種）、木蘭科（2屬3種）、松科（2屬 2種）、大戟科（2屬2種）、無患子科（2屬2種）、楝科（2屬2種）、五加科（2屬2種）、小檗科（2屬2種）、百合科（2屬2種）、楊柳科（2屬2種）、漆樹科（1屬2種），其余27科植物均為1屬1種，詳見表1。

表1 合肥環(huán)城公園樣地群落植物區(qū)系

3.2 喬木層植物

3.2.1 數(shù)量特征

樣地中共統(tǒng)計喬木樹種26科44屬47種，共計828株，喬木樹種數(shù)量前十位的喬木樹種分別是女貞、刺槐、構樹、雪松、紫葉李、欒樹、廣玉蘭、無患子、側柏、銀杏。女貞118株占喬木總數(shù)量14.25%，刺槐107株占喬木總數(shù)量12.92%，構樹84株占喬木總數(shù)量10.14%，三種樹木數(shù)量占喬木總數(shù)量37.32%，占據(jù)絕對優(yōu)勢，詳見圖2。

圖2 合肥環(huán)城公園主要喬木樹種數(shù)量分布圖

樹種編號：1、女貞（Ligustrum lucidum），2、刺槐（Robinia pseudoacacia），3、構樹（Broussonetia papyrifera），4、雪松（Cedrus deodara），5、紫葉李（Prunus Cerasifera），6、欒樹（Koelreuteria paniculata），7、廣玉蘭（Magnolia grandiflora），8、無患子（Sapindus mukorossi），9、側柏（Platycladus orientalis），10、銀杏（Ginkgo biloba），11、青桐（Firmiana platanifolia），12、重陽木（Bischofia polycarpa），13、水杉（Metasequoia glyptostroboides），14、欏木石楠（Photinia davidsoniae），15、香樟（Cinnamomumbodinieri），16、桂花（Osmanthus fragrans），17、國槐（Robinia pseudoacacia），18、烏桕（Sapium sebiferum），19、白玉蘭（Michelia alba DC.Syst.），20、棕櫚（Trachycarpus fortunei），21、臭椿（Ailanthus altissima），22、垂絲海棠（Malus halliana）

3.2.2 徑階特征

生態(tài)風景林樣方中喬木樹種徑階集中在（4 cm，25 cm），占調查喬木總數(shù)量的74.03%。徑階在（4 cm，10 cm）的喬木307株，占喬木總數(shù)量的37.08%；（10 cm，20 cm）的喬木 205株，占喬木總數(shù)量的 24.76%；（20 cm，30 cm）的喬木 127株，占喬木總數(shù)量的15.34%；（30 cm，40 cm）的喬木101株，占喬木總數(shù)量的12.20%；徑階40 cm以上的喬木88株，占喬木總數(shù)量的10.63%，詳見圖3。從具體樹種胸徑看：加楊、國槐、重陽木、雪松的胸徑在群落中排在前列，其中加楊（Populus Canadensis Moench）平均胸徑最大，達到50.4 cm。

圖3 合肥環(huán)城公園樹木徑階分布圖

3.2.3 樹高特征

喬木樹種的平均高度集中在（5 m，15 m），占調查喬木總數(shù)量的68.24%。其中平均高度（0 m，5 m）的喬木140株，占喬木總數(shù)量的16.91%；平均高度（5 m，10 m）的喬木372株，占喬木總數(shù)量的44.93%；平均高度（10 m，15 m）的喬木193株，占喬木總數(shù)量的23.31%；平均高度（15 m，20 m）的喬木100株，占喬木總數(shù)量的12.08%；平均高度大于20 m的喬木23株，占喬木總數(shù)量的2.78%，詳見圖4。

圖4 合肥環(huán)城公園樹木高度分布圖

3.2.4 健康狀況

根據(jù)樹木的健康狀況分級，對樣地內出現(xiàn)的喬木樹種的健康狀況進行分級。等級1（非常健康）的喬木105株，占喬木總數(shù)量12.68%；等級2（健康）的喬木164株，占喬木總數(shù)量19.81%；等級3（基本健康）的喬木188株，占喬木總數(shù)量22.71%；等級4（不健康）的喬木228株，占喬木總數(shù)量27.54%；等級5（非常不健康）的喬木143株數(shù)，占喬木總數(shù)量17.27%?？芍h(huán)城公園基本健康以上（包括基本健康）的喬木457株，占喬木總數(shù)量55.19%；不健康、非常不健康的喬木371株數(shù)，占喬木總數(shù)量44.81%，近一半的樹木處于不健康狀況，詳見圖5。實際踏查中發(fā)現(xiàn)樹齡大的樹木如刺槐、加楊、國槐、白榆等有較為嚴重的病蟲害，樹木出現(xiàn)中空現(xiàn)象、主要枝干死亡現(xiàn)象。

3.2.5 常綠、落葉植物組成

常綠植物與落葉植物的比值對植物群落的景觀效果有著重要影響，不同地域的合理常綠落葉比值有著巨大的差異[12]，合肥地區(qū)一般以常綠落葉比3∶7或4∶6為宜。樣方地共統(tǒng)計常綠喬木13種294株；落葉喬木34種534株，常綠與落葉樹種的種數(shù)之比為5∶13，株數(shù)比為5∶9，未能達到合肥適宜的常綠落葉植物數(shù)量比，常綠樹種偏多。其中，針葉樹種4種78株，占喬木總數(shù)量9.42%，有雪松、馬尾松（Pinus massoniana）、側柏、圓柏（Sabina chinensis）；常綠闊葉樹種9種216株，占喬木總數(shù)量26.09%，主要有女貞、廣玉蘭、桂花、欏木石楠（Photinia davidsoniae）等；落葉針葉樹種1種17株，占喬木總數(shù)量2.05%，僅有水杉一種；落葉闊葉樹種31科517株，占喬木總數(shù)量62.44%，主要有刺槐、構樹、欒樹、無患子等，詳見圖6。

現(xiàn)場踏查發(fā)現(xiàn)，環(huán)城公園內常綠喬木配置在包河景區(qū)、銀河景區(qū)、西山景區(qū)、琥珀潭景區(qū)較為普遍，四景區(qū)常綠落葉比分別是 4∶3、5∶4、6∶5、3∶5，西山景區(qū)的常綠植物占有比最高，植物群落的季相變化較弱。而環(huán)東景區(qū)、環(huán)北景區(qū)常綠喬木數(shù)量相對較少，常綠落葉比分別是 1∶3、1∶3，環(huán)東景區(qū)主要是在沿河路道路采用常綠的香樟作為行道樹，環(huán)城北路道路兩側配置了以雪松和石楠為主的常綠樹種以及道路交口處配置了幾株廣玉蘭、桂花、法國冬青（Viburnum odoratissimum）等，沿河兩側的景區(qū)內部多為落葉的刺槐、構樹、欒樹等落葉喬木，冬季整個環(huán)北、環(huán)東景區(qū)以灰色調為主，全無生機。

3.2.6 植物多樣性

群落中喬木層植物重要值大于10的樹種7種，占喬木總數(shù)量56.16%，重要值4～10之間的樹種15種，占喬木總數(shù)量29.95%，重要值小于4的樹種25種，喬木總數(shù)量13.89%；重要值前十位依次是刺槐、女貞、構樹、雪松、欒樹、廣玉蘭、無患子、側柏、銀杏，其中刺槐、女貞、構樹重要值均大于30，在群落處于絕對優(yōu)勢地位。經計算，公園喬木層多樣性Simpson指數(shù)0.934 8，Shannon-Wiener指數(shù)3.152 5，均勻度Pielou指數(shù)為0.469 2。

圖5 合肥環(huán)城公園樹木健康狀況分布圖

圖6 合肥環(huán)城公園樣地常綠落葉植物組成圖

3.3 灌木層植物

群落調查共統(tǒng)計灌木層植物22科27屬27種，杜鵑、云南黃馨、棕櫚、海桐數(shù)量均超過100株，在數(shù)量上占據(jù)優(yōu)勢地位。常綠與落葉灌木種數(shù)之比約為2∶1，株數(shù)比約為3∶1，常綠灌木主要有杜鵑、棕櫚、海桐，杜鵑成片種植作為地被，棕櫚多配置于高大落葉喬木下，海桐則以灌木球和綠籬的形式配置。落葉灌木主要是云南黃馨，成片種植作為花境。樣方中只出現(xiàn)兩種藤本植物常春藤和爬山虎，各3株；群落中重要值前10位灌木依次是：棕櫚（Trachycarpus fortunei）、杜鵑（Rhododendron spiciferum）、海桐（Pittosporum tobira）、桂花、云南黃馨（Jasminum floridum）、木槿（Hibiscus syriacus）、石榴（Punica granatum）、八角金盤（Fatsia japonica）、法國冬青、灑金東瀛珊瑚（Aucuba japonica），其中棕櫚重要值最高，達到31.54，在灌木層中屬于絕對優(yōu)勢樹種。灌木層植物多樣性指標Simpson指數(shù)0.927 6，Shannon-Wiener指數(shù)的平均值2.906 2，均勻指數(shù)Pielou為0.388 9。

3.4 草本層植物

樣方中共統(tǒng)計草本植物3科5屬5種，有麥冬（Ophiopogon japonicus）、美人蕉（Canna indica）、玉簪（Hosta plantaginea）、狗牙根（Cynodon dactylon）、馬尼拉草（Zoysia matrella），麥冬出現(xiàn)頻率較高，達到29次，玉簪出現(xiàn)3次，美人蕉出現(xiàn)5次，狗牙根、馬尼拉草以雜草形式出現(xiàn)，不屬于草本植物景觀配置；麥冬主要種植在游人可視區(qū)的喬木下作為地被，玉簪多用在沿環(huán)城公園綠道旁，美人蕉常在雕塑和景石旁出現(xiàn)，馬尼拉草、狗牙根遍布全園。

3.5 群落類型與結構

3.5.1 群落類型

根據(jù)建群種的特征及群落外貌、種類組成等，對群落類型進行劃分，調查樣地植物群落可分為7種類型：落葉針葉林僅1個樣方，占全部樣方數(shù)1.61%；常綠針葉林2個樣方，占全部樣方數(shù)3.23%；常綠闊葉林7個樣方，占全部樣方數(shù)11.29%；落葉闊葉林8個，占全部樣方數(shù)12.90%；常綠針葉+常綠闊葉混交林9個樣方，占全部樣方數(shù)14.52%；常綠闊葉+落葉闊葉混交林23個，占全部樣方數(shù)37.10%，常綠針葉+落葉闊葉混交林12個樣方，占全部樣方19.35%，62個樣方中喬木、灌木層常綠成分均占有較大比例，詳見表2。

表2 合肥環(huán)城公園植物群落類型

3.5.2 群落結構

樣方中出現(xiàn)純林模式主要有女貞常綠純林、雪松常綠純林、水杉落葉純林、紫葉李落葉純林。它們都為喬木純林，單獨成景?；旖荒Ｊ街饕舍橀熁旖涣?、落葉闊葉林、常綠闊葉林、常綠落葉闊葉林等模式配置而成。落葉針葉林為水杉林，常綠針葉林為雪松林，針闊混交林為雪松或水杉與闊葉樹混植。落葉闊葉林優(yōu)勢種有刺槐、構樹、欒樹、楓楊、重陽木等。常綠闊葉林優(yōu)勢種有女貞、廣玉蘭、欏木石楠、桂花等。常綠落葉闊葉混交林模式有構樹-女貞、刺槐-女貞、刺槐-桂花、刺槐-棕櫚、女貞-紫葉李、欒樹-桂花、廣玉蘭-桂花-石榴等群落。

在垂直結構方面，主要有復層型、雙層型、單層型兩種形式，復層型的喬-灌-草（地被）模式主要出現(xiàn)在公園內景觀節(jié)點、道路交口處，有銀杏-桂花-欏木石楠-紅葉石楠球-麥冬、銀杏-廣玉蘭-桂花-海桐球-麥冬/狗牙根/馬尼拉、女貞-石榴-法國冬青-八角金盤/麥冬、女貞-法國冬青-八角金盤-狗牙根/馬尼拉、刺槐-女貞-法國冬青-海桐-麥冬、雪松-刺槐-欏木石楠等多種配置形式，復層型在調查樣方中出現(xiàn)頻率23.7%；雙層型的喬-草（地被）、灌-草模式是環(huán)城公園植物垂直結構的主要類型，出現(xiàn)頻率70.1%，喬-草模式主要有刺槐-女貞-麥冬、無患子-桂花-海桐-狗牙根、構樹-刺槐-狗牙根、雪松-欏木石楠-麥冬、刺槐-棕櫚等，灌-草形式主要有桂花-日本珊瑚樹-麥冬、桂花-木槿-狗牙根、石榴-麥冬等；單層型在調查樣方中出現(xiàn)較少出現(xiàn)頻率僅有6.2%，主要純林以純林出現(xiàn)有雪松純林、水杉純林、女貞純林、紫葉李純林。

4 結論與討論

生態(tài)風景林群落內喬木層樹種中刺槐、女貞、雪松、構樹、側柏保持群落內優(yōu)勢樹種地位；喬木樹種徑階和樹木高度分布趨向兩極化，樹木徑階在10 cm以下和30 cm以上、高度在5 m以下和15 m以上數(shù)量占比較高。樹木徑階和高度分布趨向不穩(wěn)定狀態(tài)，反映了環(huán)城公園樹木年齡結構的老齡化和幼齡化趨勢。應增加植物徑階在10～30 c之間、樹高在5～15 m之間的樹木數(shù)量，調整群落樹木徑階、樹高分布。

生態(tài)風景林中常綠喬木偏多，且分布不均。包河景區(qū)、銀河景區(qū)、西山景區(qū)、琥珀潭景區(qū)常綠喬木相對較多，其中西山景區(qū)的常綠植物占有比最高。而環(huán)東景區(qū)、環(huán)北景區(qū)常綠喬木數(shù)量相對較少。應適當?shù)恼{整各個景區(qū)的常綠落葉植物比，在包河景區(qū)、銀河景區(qū)、西山景區(qū)、琥珀潭景區(qū)增加落葉植物的配置，增加環(huán)東景區(qū)、環(huán)北景區(qū)常綠喬木數(shù)量，調整常綠落葉比使之合理。

生態(tài)風景林健康狀況較差，近一半的喬木樹種處于不健康狀態(tài)，植物的老齡化嚴重，較多胸徑大的樹木出現(xiàn)斷枝、死枝、枝干空洞現(xiàn)象，急需改善。應劃分公園內植物健康質量等級，分級保護與管理樹木，遏制樹木健康質量下滑趨勢。

生態(tài)風景林植物空間結構單一化，灌木層植物數(shù)量較少且分布極不均勻，其中杜鵑、云南黃馨、棕櫚、海桐占據(jù)優(yōu)勢地位；草本層植物種類單一，分布區(qū)域小。群落以雙層結構，即喬-草、灌-草居多，復層結構如喬-灌-草結合等類型的群落類型較少，且大部分復層結構的喬木、灌木、草本、地被的種類僅為一兩種，過于單一，整體上空間層次和季相變化較差，應增加灌木層植物種類、數(shù)量，擴大灌木造景范圍，加強草本植物造景運用，增加群落中草本植物數(shù)量和種類，構建喬、灌、草合理搭配的復層群落結構。

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Community structure and species diversity of urban eco-landscape forest

LIU Hui1，ZHU Jian1,2,ZHANG Qian-jin1,WANG Jia-nan1*,LI Ruo-lan
(1.School of Landscape and Forestry,Anhui Agricultural University,Hefei Anhui230036,China;2.Hefei Municipal Design Research Institute,Hefei Anhui230001,China)

The community structure and species diversity of the eco-landscape forest in the Round-the-city park of Hefei were studied.The results showed that there were 79 species of 44 families and 75 genera in the study area,including 7 species of 4 families and 7 genera of gymnosperms,and 72 species of 40 families and 68 genera of Angiosperms.The proportion of trees with diameter of 10 cm or less and above 30 cm continued to rise,the same with trees with height of 5m or less and above 15m.;the community trees were in poor health,and nearly half of the trees were in an unhealthy situation;The number of evergreen plants increased,and the ratio of evergreen and deciduous plants in six scenic spots were quite different;community type could be divided into 7 types,mainly composed of evergreen broad-leaf and deciduous broad-leaved mixed forest;community structure were mainly with tree and grass,bush and grass,and complex structure are less.On this basis,the future management of eco-landscape forest construction and tree conservation in the park were put forward targeted recommendations.

eco-landscape forest;community structure;species diversity

S731.2文獻識別碼：A

1004-4329（2017）04-035-06

10.14096/j.cnki.cn34-1069/n/1004-4329（2017）04-035-06

2017-06-16

“十二五”國家科技支撐計劃項目（2014BAL01B03B）；安徽省重點研究與開發(fā)計劃（1704f0704063）資助。

劉 慧（1977－ ），女，博士研究生，講師，研究方向：風景園林規(guī)劃。

王嘉楠（1975－ ），男，博士，副教授，研究方向：風景園林和城市森林生態(tài)。Email：wjn@ahau.edu.cn。