王 蓉，王獻(xiàn)婧，張熙茜，李兆中，溫媛媛，劉艷紅，喬 瓊，武小鋼

（1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，山西太谷030801；2.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)城鄉(xiāng)建設(shè)學(xué)院，山西太谷030801）

如何進(jìn)行生物多樣性的保護(hù)和利用，對(duì)于建立一個(gè)完善且相對(duì)穩(wěn)定的城市生態(tài)系統(tǒng)是絕不能忽視的問(wèn)題，而植物多樣性又是其中的核心問(wèn)題[1]。居住區(qū)是城市居民生活起居的基本設(shè)施，分布廣且數(shù)量大，因此，居住區(qū)綠地不僅是城市綠地系統(tǒng)的重要組成，同時(shí)在城市生態(tài)建設(shè)中也發(fā)揮著極其重要的作用，在為居民提供調(diào)節(jié)、文化等生態(tài)服務(wù)方面，可發(fā)揮比城市公園、郊野公園、遠(yuǎn)郊森林等更為直接、甚至是更大的生態(tài)效益[2]。因此，居住區(qū)綠地植物多樣性水平直接影響著城市綠化質(zhì)量和城市生物多樣性水平，進(jìn)而影響著城市生態(tài)服務(wù)供給能力以及城市可持續(xù)發(fā)展[3-4]。

隨著我國(guó)城市化的迅猛發(fā)展，以及提升城市生態(tài)質(zhì)量和改善城市人居環(huán)境的現(xiàn)實(shí)需求，國(guó)內(nèi)關(guān)于城市綠地植物多樣性的研究從20世紀(jì)90年代開(kāi)始出現(xiàn)，2005年之后大量涌現(xiàn)。研究覆蓋了城市（建成區(qū)）和局地（公園）2種尺度[5-6]，研究對(duì)象為單一類型綠地或者不同類型綠地（公園、附屬、居住區(qū)、廣場(chǎng)及道路）[5-8]，研究區(qū)主要集中于直轄市、省會(huì)城市以及經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的城市。從研究?jī)?nèi)容上看，大多為城市綠地的植物種類組成、群落結(jié)構(gòu)、多樣性指數(shù)或不同類型綠地間的物種多樣性特征差異的分析。就城市綠地多樣性特征或格局形成機(jī)制而言，大多采用城市中心—城郊—鄉(xiāng)村梯度的分析或不同土地利用方式間的比較，其研究成果反映了生物、環(huán)境以及社會(huì)等多因子復(fù)合作用下植物多樣性的格局特征。越來(lái)越多的研究表明，城市生物多樣性分布格局與城市經(jīng)濟(jì)特征、政策、文化等社會(huì)因素關(guān)系密切[9]。

就居住區(qū)綠地而言，不同時(shí)期國(guó)家關(guān)于綠地率的強(qiáng)制性規(guī)定不同，經(jīng)濟(jì)投入差異明顯，育種技術(shù)和引種活動(dòng)的廣泛開(kāi)展使得城市建設(shè)中可利用的植物物種資源大大豐富。因此，不同年代建成的居住區(qū)，其綠地植物多樣性特征可能具有顯著差異。為了明確不同建設(shè)時(shí)期下居住區(qū)綠地的植物多樣性特征，本研究選取太原市不同建成年代的居住區(qū)樣本，對(duì)其綠地植物組成特征進(jìn)行調(diào)查，分析居住區(qū)綠地植物組成狀況及其在時(shí)間梯度上的多樣性特征，以期為太原市居住區(qū)綠化建設(shè)和管理提供一定的參考。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)概況

太原市地處山西省中部，位于東經(jīng)111°30′～113°09′，北緯 37°27′～38°25′，海拔 753～2 659.8 m，全區(qū)三面環(huán)山，中南部為河谷平原，地形北高南低，呈簸箕形。氣候?qū)倥瘻貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，年平均溫度為9.5℃，年均降水量為468.4 mm。太原市綠化樹(shù)種約有217種，其中，27個(gè)變種，20個(gè)栽培變種，14個(gè)變型，隸屬于51科103屬。其中，常綠、落葉喬木分別有9，33種，灌木、藤本分別有36，7種[10-11]。

1.2 樣地選取

表1 調(diào)查樣本概況

房天下（http://taiyuan.fang.com/）網(wǎng)站信息顯示，太原市區(qū)內(nèi)約有3 000余個(gè)住宅區(qū)。在對(duì)太原市基本概況了解的基礎(chǔ)上，將居住區(qū)進(jìn)行分類。首先根據(jù)太原市居住區(qū)建設(shè)時(shí)期將居住區(qū)分為4類（20世紀(jì)90年代前、1991—2000年、2001—2010年、2011年至今），再隨機(jī)選取15個(gè)居住區(qū)作為樣地（表1）。調(diào)查工作于2015年5月中旬至10月下旬進(jìn)行。

1.3 調(diào)查方法

居住綠地分為公共綠地、專用綠地、宅旁綠地和道路綠地，這幾類包含了所有的居住區(qū)綠地。采用典型樣地抽取的方法，依據(jù)居住區(qū)內(nèi)綠地不同類型，每種類型選擇2～4個(gè)樣方進(jìn)行調(diào)查，樣方大小分別選取為公共綠地面積400 m2、宅旁綠地面積200 m2、道路綠地長(zhǎng)100 m。同時(shí)調(diào)查中以取得樣地最大信息為原則，對(duì)于面積較小或綠地類型沒(méi)有明顯劃分的居住區(qū)，作為一個(gè)大的樣地調(diào)查。進(jìn)行樣方調(diào)查時(shí)需要調(diào)查的基本指標(biāo)有：?jiǎn)棠镜姆N名、株高、冠幅、胸徑；灌木的種名、株高、冠幅、地徑；草本的種名、株高、蓋度[12]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

植物多樣性反映了群落物種結(jié)構(gòu)、物種分布及其穩(wěn)定性，體現(xiàn)了群落種類組成、層次結(jié)構(gòu)、生境差異及其與周邊環(huán)境關(guān)系的多樣化[13]。在樣方調(diào)查的基礎(chǔ)上，根據(jù)Raunkiaer頻度定律，將頻度在1%～20%的植物種歸入A級(jí)，21%～40%的植物種歸入B級(jí)，41%～60%的植物種歸入C級(jí)，61%～80%的植物種歸入D級(jí)，80%～100%的植物種歸入E級(jí)，將所調(diào)查物種數(shù)分布情況進(jìn)行頻度分析。植物多樣性特征分析指標(biāo)：豐富度Patrick指數(shù)（R）和Pielou均勻度指數(shù)（J），用以反映城市綠化物種的豐富程度和均勻程度；Shannon-Wiener指數(shù)（H'），反映的是群落結(jié)構(gòu)功能的復(fù)雜性和組織化水平，值越大表示物種多樣性越高[14]。各指標(biāo)計(jì)算公式如下。

式中，Dr為相對(duì)密度；Hr為相對(duì)高度；Pr為相對(duì)顯著度（相對(duì)優(yōu)勢(shì)度）；Cr為相對(duì)蓋度[15]；R為物種豐富度指數(shù)；S為物種種類數(shù)目。

2 結(jié)果與分析

2.1 居住區(qū)綠地植物概況

調(diào)查結(jié)果顯示，太原居住區(qū)綠地所含植物種類共有142種，其中，喬木79種，分屬于33科41屬；灌木40種，分屬于15科26屬；草本19種，分屬于11科16屬；藤本3種，分屬于2科3屬；竹類1種。喬灌草本種類占比約為4∶2∶1。

在所調(diào)查的15個(gè)居住小區(qū)中，物種數(shù)最多的為69種，最少的為6種，平均物種數(shù)為28種，有7個(gè)小區(qū)物種數(shù)大于平均值。從圖1可以看出，有97種植物（約占總物種數(shù)的68%）的頻度在1%～20%，無(wú)大于80%的植物種，大于60%的植物為國(guó)槐、香椿、棗樹(shù)、月季、丁香、膠東衛(wèi)矛等6種。

按照重要值排序，所調(diào)查的居住區(qū)綠地前5位的植物如表2所示。從表2可以看出，國(guó)槐和膠東衛(wèi)矛的重要值遠(yuǎn)大于其他物種，成為居住區(qū)綠化的基調(diào)樹(shù)種，鳶尾和金娃娃萱草是最主要的草本植物。表明盡管太原市居住綠地植物組成種類比較多，但是少數(shù)幾種植物應(yīng)用非常普遍，構(gòu)成了綠地植物的主體。

表2 太原市居住區(qū)綠地重要值前5的物種

2.2 不同時(shí)期居住區(qū)植物多樣性特征

4個(gè)時(shí)期不同生活型植物的多樣性Patrick指數(shù)、Shannon-Wiener指數(shù)和Pielou指數(shù)計(jì)算結(jié)果如圖2所示。從圖2-A可以看出，4個(gè)時(shí)期均表現(xiàn)為喬木層物種Patrick豐富度指數(shù)最大，灌木層次之，草本層最小?？傮w上，第Ⅳ時(shí)期（2011年至今）喬灌草的豐富度指數(shù)均顯著高于其他3個(gè)時(shí)期。不同生活型植物在不同時(shí)期的表現(xiàn)各異，隨著時(shí)間推移喬木物種數(shù)逐漸增加，但第Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ時(shí)期之間差異不顯著；灌木物種數(shù)在Ⅱ，Ⅲ時(shí)期較第Ⅰ時(shí)期增加顯著，第Ⅳ時(shí)期又一次顯著增加；而草本植物物種數(shù)在前3個(gè)時(shí)期幾乎無(wú)變化，僅在第Ⅳ時(shí)期表現(xiàn)為顯著上升。

由圖2-B可知，居住區(qū)綠地3種生活型植物的Shannon-Wiener指數(shù)隨時(shí)間推移逐漸上升，與Patrick指數(shù)變化趨勢(shì)相同。第Ⅰ時(shí)期喬木Shannon-Wiener值顯著低于其他3個(gè)時(shí)期，且其他3個(gè)時(shí)期間無(wú)顯著差異；灌木在第Ⅲ，Ⅳ時(shí)期顯著高于第Ⅰ時(shí)期；第Ⅲ，Ⅳ時(shí)期草本的Shannon-Wiener值差異顯著。由公式可知，物種數(shù)越多，各物種之間個(gè)體分配越均勻，Shannon-Wiener值越大。然而，4個(gè)時(shí)期喬灌木的Pielou均勻度指數(shù)均未表現(xiàn)出顯著差異（圖2-C）。因此推斷，隨著時(shí)間推移，居住區(qū)綠地3種生活型的植物Shannon-Wiener多樣性指數(shù)的變化主要是由物種數(shù)量增加引起的（圖2-A，B）。

3 討論

研究結(jié)果顯示，隨著時(shí)間的推移，居住區(qū)喬、灌、草多樣性水平不斷上升，尤其是2011年以后建成的居住區(qū)綠化植物種類豐富度高，喬、灌、草的比例日趨合理，綠地結(jié)構(gòu)飽滿、層次豐富。這與王紅兵等[16]對(duì)上海居住區(qū)植物多樣性的研究結(jié)論相一致。國(guó)內(nèi)外的研究均已表明，隨著公眾對(duì)生活環(huán)境質(zhì)量需求的提高，環(huán)境舒適度已成為影響房地產(chǎn)價(jià)格的重要因子[17-19]。在此驅(qū)動(dòng)下，綠地景觀逐漸成為房地產(chǎn)品質(zhì)的重要標(biāo)志甚至是品牌形象，構(gòu)建層次豐富的多樣化景觀也就成為設(shè)計(jì)潮流。需要特別指出的是，2011年后新建住宅區(qū)的綠地中草本植物物種豐富度較以往大幅上升，這反映出景觀設(shè)計(jì)上的一個(gè)新變化，即使用多樣的草本地被進(jìn)一步豐富植物群落的豎向景觀[20]。通過(guò)上述分析可以清楚地看出，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平對(duì)居住區(qū)綠地植物多樣性水平具有顯著影響[21-22]，而景觀設(shè)計(jì)理念的變化也會(huì)影響居住區(qū)綠地植物豐富度。

盡管喬灌木物種豐富度隨著時(shí)間的不同都有不同程度增加，但是均勻度并未發(fā)生明顯變化，國(guó)槐、膠東衛(wèi)矛、毛白楊、香椿、花椒等數(shù)種植物在太原市居住區(qū)綠地中普遍使用，而絕大多數(shù)植物僅僅得到了零星使用。這一現(xiàn)象與石進(jìn)朝等[23]2003年對(duì)北京市綠地植物多樣性研究結(jié)論相一致。表明目前居住區(qū)綠化植物的選擇中仍存在主要局限于少數(shù)鄉(xiāng)土樹(shù)種的問(wèn)題[24]，其原因可能是由于鄉(xiāng)土樹(shù)種種質(zhì)資源開(kāi)發(fā)利用不足、苗源有限以及受此影響的種類選擇上具有趨同性等。

本研究中，每個(gè)階段選取的居住區(qū)數(shù)量相對(duì)較少，可能會(huì)影響文中建成時(shí)期與植物多樣性關(guān)系的分析，研究結(jié)果只有一定的參考價(jià)值，需要后續(xù)更多的調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)一步說(shuō)明。本研究?jī)H分析了居住區(qū)建成時(shí)期與植物多樣性的關(guān)系，而植物多樣性與其他社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素也有一定相關(guān)性[22，25-26]。居住區(qū)的建筑類型、容積率、家庭戶數(shù)等前期的規(guī)劃，會(huì)影響居住區(qū)中綠地的比例及布局，高容積率導(dǎo)致景觀破碎化加劇，間接影響植物多樣性水平[27]；開(kāi)發(fā)商的投資、政府的決策等則影響居住綠地工程造價(jià)的高低，從而影響植物材料的選擇及其植物景觀的營(yíng)造。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)太原市居住區(qū)綠地植物多樣性特征的調(diào)查表明，太原居住區(qū)綠地植物種類共計(jì)53科84屬142種，喬木種數(shù)遠(yuǎn)大于灌木和草本，其占比約為4∶2∶1；15個(gè)居住區(qū)綠地植物種數(shù)平均為28種，小區(qū)間分布差異較大，僅有6個(gè)物種的頻度大于60%，國(guó)槐和膠東衛(wèi)矛為優(yōu)勢(shì)種；植物多樣性與建設(shè)時(shí)期密切相關(guān)，隨時(shí)間推移，喬灌草的Patrick，Shannon-Wiener和Pielou指數(shù)均呈遞增趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

［1］賀善安，夏冰，錢俊秋.植物園與城市生物多樣性保護(hù)和利用[J].植物資源與環(huán)境，1998，37（4）：9-12.

［2］王伯蓀.城市植被與城市植被學(xué) [J].中山大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），1998，37（4）：9-12.

［3］林萍，馬建武，彭建松，等.昆明市住宅小區(qū)中植物物種多樣性現(xiàn)狀及分析 [J].西南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2007，29（10）：55-60.

［4］宋坤，秦俊，高凱，等.上海居住區(qū)植物多樣性的均質(zhì)化[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2009，20（7）：1603-1607.

［5］孟雪松，歐陽(yáng)志云，崔國(guó)發(fā)，等.北京城市生態(tài)系統(tǒng)植物種類構(gòu)成及其分布特征[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2004，24（10）：2200-2206.

［6］鄭瑞文，劉艷紅.北京市公園綠地植物多樣性研究[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2006（15）：2309-2315.

［7］歐陽(yáng)子珞，吉文麗，楊梅，等.西安城市綠地植物多樣性分析[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào)，2015，30（2）：257-261.

［8］雷海清，何家驊.溫州市居住區(qū)綠地木本植物多樣性分析[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005（6）：454-456.

［9］毛齊正，馬克明，鄔建國(guó)，等.城市生物多樣性分布格局研究進(jìn)展[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2013，33（4）：1051-1064.

［10］張?jiān)品?太原植被[M].北京：中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社，1991.

［11］付寶春，李志娟，劉琛彬，等.太原市城區(qū)園林植物應(yīng)用現(xiàn)狀調(diào)查與分析[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（6）：594-598，649.

［12］范偉偉，張先平.太原市汾河公園和森林公園植物物種多樣性比較[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43（10）：1301-1304.

［13］魯敏，劉順騰，李科科.生態(tài)園林建設(shè)中植物多樣性保護(hù)的措施與途徑：以濟(jì)南市為例 [J].山東建筑大學(xué)學(xué)報(bào)，2011（5）：462-465.

［14］馬克平，劉玉明.生物群落多樣性的測(cè)度方法Ⅰα多樣性的測(cè)度方法（下）[J].生物多樣性，1994（4）：231-239.

［15］王育松，上官鐵梁.關(guān)于重要值計(jì)算方法的若干問(wèn)題[[J].山西大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2010，33（2）：312-316.

［16］王紅兵，焦春梅，胡永紅.上海城鎮(zhèn)居住區(qū)園林植物多樣性研究[J].北京園林，2008（4）：40-43.

［17］BOLITZERB，NETUSIL NR.The impact of open spaces on property values in Portland，Oregon[J].Journal of Environmental Management，2000，59（3）：185-193.

［18］劉暢.城市景觀對(duì)房地產(chǎn)價(jià)值的影響初探：以蘇州為例的享樂(lè)價(jià)格模型分析[J].學(xué)術(shù)探索，2012（9）：67-71.

［19］黃蘇燕，陳興建，夏李薇.大型生態(tài)綠地對(duì)房地產(chǎn)價(jià)格的影響效應(yīng)研究：以貴州省貴陽(yáng)市花溪區(qū)為例 [J].生態(tài)經(jīng)濟(jì)，2013（9）：136-139.

［20］閆晶，蘇雪痕.地被植物在園林設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 [J].園林，2011（2）：18-21.

［21］ HEEZIK Y V，F(xiàn)REEMAN C，PORTER S，et al.Garden size，householder knowledge，and socio-economic status influence plant and bird diversity at the scale of individual gardens[J].Ecosystems，2013，16（8）：1442-1454.

［22］ HOPE D，GRIES C，ZHU W，et al.Socioeconomics drive urban plant diversity[J].PNAS，2003，100（15）：8788-8792.

［23］石進(jìn)朝，解有利.從北京園林綠地植物使用現(xiàn)狀看城市園林植物的多樣性[J].中國(guó)園林，2003，19（1）：75-77.

［24］王思元.鄉(xiāng)土植物在城市綠化中的應(yīng)用初探 [J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（8）：51-53.

［25］宋愛(ài)春.北京建成區(qū)居住綠地植物多樣性及其景觀研究[D].北京：北京林業(yè)大學(xué)，2014.

［26］KINZIGA P，WARRENP，MARTINC，et al.Effects of human soci-economic and cultural characteristics on urban patterns of biodiversity[J].Ecology and Society，2005，10（1）：23.

［27］仇江嘯，王效科，途搖非，等.城市景觀破碎化格局與城市化及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的關(guān)系：以北京城區(qū)為例 [J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2012，32（9）：2659-2669.