張 敏，張凱亮，武小鋼，米美霞

（1.山西農(nóng)業(yè)大學林學院，山西 太谷 030801；2.山西農(nóng)業(yè)大學城鄉(xiāng)建設(shè)學院，山西 太谷 030801）

城市道路是一個城市的骨架，道路綠化是城市綠化的重要組成部分[1]。城市綠地系統(tǒng)生物多樣性包括道路綠化中的生物多樣性，主要表現(xiàn)在植物物種多樣性上。道路綠化植物物種的多樣化是改善城市生態(tài)環(huán)境、豐富城市景觀、展現(xiàn)地域特色、促進區(qū)域經(jīng)濟以及環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)[2]。近年來，國內(nèi)杭州、武漢、昆明、西安等大中城市對道路綠化植物多樣性進行了研究和分析評價[3-6]，其研究結(jié)果對于城市綠化質(zhì)量的整體提升具有重要的指導意義。臨汾市位于山西省南部，煤炭資源優(yōu)勢明顯，近年來在城市建設(shè)方面發(fā)展迅速，但在科學的植物選擇及應(yīng)用管理方面的技術(shù)還相對滯后。

本研究以臨汾市道路綠化現(xiàn)狀為調(diào)查樣本，通過分析其植物多樣性，為臨汾市城市道路綠化系統(tǒng)建設(shè)提供參考。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)概況

臨汾是山西省下轄地級市，位于山西省南部，因地處汾水之濱而得名；地理坐標為北緯35°23′～36°57′，東經(jīng) 110°22′～112°34′，屬溫帶大陸性氣候，四季分明，雨熱同期。全市氣候的主要特征是：冬季寒冷干燥，降雪稀少；春季干旱多風，秋季陰雨連綿；夏季酷熱多暴雨，伏天旱雨交錯。年均日照時數(shù)為 1 748.4～2 512.6 h，年均氣溫 9.0～12.9 ℃，無霜期127～280 d。全市平均降水量756.0 mm[7]。

1.2 調(diào)查方法

調(diào)查樣本選擇臨汾市的32 條主要街道，包括濱河西路、濱河路、鼓樓西大街、信合西路、鼓樓東街、迎賓大道、鼓樓南大街、環(huán)城南路、平陽南街、五一路、貢院路、工業(yè)路、河汾一路、河汾路、西大街、鼓樓北大街、中大北街、華康路、堯賢街、解放東路、華州路、東關(guān)路、迎春街、解放路、迎賓路、中大街、環(huán)城北路、向陽西路、平陽北街、車站路、育紅路和五一西路。

對每條道路的寬度、綠化植物（木本植物和草本花卉）的種類、綠化帶的形式以及綠化景觀效果進行記錄、實測、拍照，用卷尺測定寬度。以50 m 為一個樣方調(diào)查，調(diào)查范圍包括行道樹綠帶、機非分隔帶、中間分車綠帶等；在每個樣方內(nèi)分別調(diào)查綠化植物的種類與數(shù)量，草坪和地被植物未作詳細統(tǒng)計。調(diào)查時間為2017年10月中旬到11月下旬。

1.3 多樣性指標的測度方法

此次調(diào)查中物種的重要值及物種多樣性主要通過出現(xiàn)頻度、相對多度和相對蓋度直接統(tǒng)計每條道路綠化植物種類的方法進行衡量，其中，喬灌木物種豐富度用相對多度表示；草本花卉物種豐富度用相對蓋度表示；物種多樣性采用Patrick 豐富度指數(shù)（R）、Shannon-Wiener 指數(shù)（H）、Simpson 指數(shù)（D）、Pielou 均勻度指數(shù)（E）進行計算。其計測公式如下[8-10]。

Pielou 均勻度指數(shù)E＝H/1nS

式中，S 為群落中的總種數(shù)，Pi 為種i 的個體數(shù)占群落中總個數(shù)的比例（Pi＝ni/N，ni 為種i 的個體數(shù)，N 為觀察到的個體總數(shù)）。

2 結(jié)果與分析

2.1 臨汾市道路綠地物種組成分析及出現(xiàn)頻度

道路綠化不但能改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境、凈化空氣、消除噪音、調(diào)節(jié)氣候，而且能提高道路服務(wù)質(zhì)量和行車安全，完善道路服務(wù)體系，改善城市景觀生態(tài)[11-12]。從表1可以看出，在所調(diào)查的樣地范圍內(nèi)共有綠化植物36 種（包括變種，不含臨時租擺的花卉），隸屬于19 科29 屬。其中，木本植物32 種，占88.9%；草本花卉4 種，占11.1%。與草本植物相比，木本植物有著強大的根部體系，在面對汽車尾氣、空間有限的街道環(huán)境時，更容易調(diào)節(jié)自身情況去適應(yīng)這種環(huán)境，而且其生命周期長，耐粗放管理，建造成本低，因此在道路綠化中使用木本植物較多。

被調(diào)查的植物中，薔薇科（Rosaceae）的植物應(yīng)用最多，有7屬8種；其次是楊柳科（Salicaceae）植物，有2屬5種；再次是懸鈴木科（Platanaceae）（1屬3種）、松科（Pinaceae）植物（2屬2種）、柏科（Cupressaceae）（2屬2種）、木犀科（Oleaceae）（2屬2種）、衛(wèi)矛科（Celastraceae）（1屬2種），其余科均為1屬1種[12]。雖然這7 科僅占總科數(shù)的36.8%，但是所包含的植物種數(shù)卻占到總植物種數(shù)的66.7%。

在所調(diào)查路段中，運用數(shù)量生態(tài)學中的頻度對所調(diào)查的植物進行分析，喬木層中出現(xiàn)頻度最高的是國槐（（Sophora Japonica L.））（28.1%）；其次是二球懸鈴木（Platanus acerifolia Willd.）（21.9%）和一球懸鈴木（Platanus occidentalis L.）（18.8%）；再次是圓柏（Sablina chinensis（L.）Ant.）、楊樹（Populus L.）、雪松（Cedrus deodara（Roxb）Loud.）、毛白楊（Populus tomentosa Carr.）、三球懸鈴木（Platanus orientalis L.）、油松（Pinus tabulaeformis Carr.），其出現(xiàn)頻度分別為 18.8%，15.6%，12.5%，12.5%，9.4%，9.4%。灌木層中出現(xiàn)頻度最高的是大葉黃楊（球）（Euonymus japonicus Thunb）（25%）；其次是小葉黃楊（球）（Buxus sinica（Rehd.et Wils.）Cheng subsp.sinica var.parvifolia M.Cheng）（12.5%）；再次是丁香（Syringa oblata Lindl.）、紫薇（Lagerstroemia indica L.）、木槿（Hibiscus syriacus L.）、紫葉李（Prunus Cerasifera Ehrhar f.atropurpurea（Jacq.）Rehd.）、石榴（Punica granatum L.）和山桃（Amygdalus davidiana（Carr）C.de Vos ex Henry），出現(xiàn)頻度均為9.4%；小葉女貞（球）（Ligustrum quihoui Carr.） 和紫葉小檗（球）（Berberis thunbergii var.atropurpurea chenault.）的出現(xiàn)頻度均為6.4%。草本花卉僅在少數(shù)幾條道路（信合西路、華康路、濱河路等）中出現(xiàn)，出現(xiàn)頻度普遍較低。反映了臨汾市道路綠化樹種多樣性不高，但臨汾市自然植物資源豐富，現(xiàn)已知的種子植物有606 種，隸屬97 科386 屬，占全省植物區(qū)系總種數(shù)的62.1%，總科數(shù)的81.7%，總屬數(shù)的79.3%[7]，為開發(fā)和增加更多的綠化樹種奠定了基礎(chǔ)，從而達到豐富樹種的多樣性和城市景觀效果的目的。

表1 臨汾市道路綠化植物匯總

2.2 物種豐富度比較

臨汾市道路綠化喬木層中物種豐富度最高的是國槐，其次是二球懸鈴木和一球懸鈴木，再次依次是楊樹、圓柏、毛白楊和雪松。這7 種喬木優(yōu)點突出，抗有毒氣體、對城市道路環(huán)境適應(yīng)能力強。例如，國槐防風固沙，雪松具有較強的防塵、減噪、殺菌能力[13]。因此，其被普遍應(yīng)用于臨汾市道路綠化中。此類樹種綜合表現(xiàn)優(yōu)良、出現(xiàn)頻度和豐富度高，作為城市道路綠化的基調(diào)樹種或骨干樹種，在很大程度上可以反映臨汾市道路綠化的面貌。

在灌木層中物種豐富度最高的是大葉黃楊（球），其次是丁香，再次依次是山桃、紫薇、木槿和石榴。這些植物觀賞價值高、耐修剪、適應(yīng)性強，在臨汾市城市道路綠化應(yīng)用中，不僅可與喬木樹種搭配應(yīng)用，部分植物還可作為綠籬使用；其他豐富度較高的灌木層植物還有小葉黃楊（球）、紫葉小檗（球）、紫葉李、小葉女貞（球）、日本櫻花和海棠。

草本花卉的豐富度較低，在對臨汾市道路綠化進行調(diào)查時，發(fā)現(xiàn)了絲蘭、美人蕉和八寶景天等少數(shù)幾種草本花卉，這可能與外出調(diào)研季節(jié)有關(guān)，但城市道路本身具有比較特殊的環(huán)境條件，對道路植物有著嚴苛的要求，大多數(shù)草本花卉需要多養(yǎng)護勤更換，這就意味著需要投入更大的養(yǎng)護成本，所以城市道路綠化配置以木本植物為主，但木本植物的種類畢竟有限，草本花卉相較木本植物有著更豐富多彩的觀賞價值，構(gòu)建喬—灌—草立體群落更有利于形成穩(wěn)定的植物群落[14]。所以，應(yīng)選用和開發(fā)適應(yīng)能力強又擁有色彩艷麗景觀的草本花卉，用以適當增加道路綠化上草本花卉的應(yīng)用種類和數(shù)量，合理應(yīng)用宿根花卉與喬灌植物巧妙搭配形成不同的城市景觀，也可應(yīng)用1，2年生花卉在一些重要路段尤其是以步行為主的街道或在節(jié)日期間作為點綴和裝飾，從而更大地豐富道路綠化的景觀效果。

2.3 常綠和落葉樹種的多樣性比較

在調(diào)查樣地范圍的32 種木本植物中，常綠植物有8 種，占25%；落葉植物有24 種，占75%；常綠與落葉樹種的物種比例為1∶3。在調(diào)查樣地的447 株喬木中，常綠樹87 株，占19.46%；落葉樹360 株，占80.54%，從整體來看這個比例較為恰當。臨汾市冬季寒冷、夏季炎熱，喬木層中常綠與落葉樹種的總株數(shù)比值控制在1∶1.5 較為合適，但在具體應(yīng)用時，為了滿足人們在冬季的采光需求，主要交通干路上的落葉樹株數(shù)可下降到45%左右，步行為主道路上的落葉樹株數(shù)可增加到70%左右[15]；為了解決北方城市冬季CO2濃度偏高的問題，可適當增添道路綠化中的常綠樹種的比例[16]。

2.4 喬木、灌木樹種的多樣性比較

在所調(diào)查樣地范圍的32 種木本植物中，喬木16 種，占50%；灌木16 種，占50%；喬木與灌木樹種的物種比例為1∶1。具體到道路分車綠帶中，喬木樹種與灌木樹種的物種比例在（1∶0.5）～（1∶8）較適宜，喬、灌木物種比例往往與綠化帶寬度有關(guān)；在較寬的綠化帶中，喬、灌木物種比例甚至可以達到1∶8，例如華州路某路段的機非分隔帶。但并不是越寬的綠化帶中喬、灌木物種比例就越高，例如華康路某路段的中央分車綠帶8 m 寬，其中有7 種灌木，但沒有喬木植物的應(yīng)用。在所調(diào)查的樣地范圍內(nèi)，綠化帶寬度范圍在2～8 m，其中，寬度在2～5 m 的綠化帶居多，在這個綠化帶寬度范圍內(nèi)喬木與灌木樹種的恰當比例是（1∶4）～（1∶5），灌木樹種或多或少的應(yīng)用都會對道路綠化景觀效果所要求的統(tǒng)一性、節(jié)奏性等產(chǎn)生影響；當然并不是要求必須完全按照比例進行配置，在實際配置應(yīng)用時還得結(jié)合道路寬度、不同綠化帶所需具備的功能來進行喬、灌木植物的合理應(yīng)用[15]。

2.5 觀賞特性的多樣性分析

植物豐富多樣的觀賞性是城市景觀多樣性的前提，植物景觀的多樣性是組成城市景觀多樣性的重要內(nèi)容[15]。在所調(diào)查范圍內(nèi)，具有觀賞特性的植物共24 種，占所有植物的66.7%。其中，觀葉的有紫葉李、紫葉矮櫻和紫葉小檗等；觀花的有丁香、紫薇、木槿、山桃、海棠、日本櫻花和月季等；觀果的有石榴、山楂和柿子樹等；觀樹形的有圓柏、雪松和油松等。在進行植物景觀設(shè)計時，考慮綠地功能的同時，應(yīng)盡可能考慮到植物的觀賞特性，共同營造多樣化的道路綠化景觀。

由圖1可知，三級道路綠地均由單一的物種組成，50%的二級道路由單一物種組成，一級道路則為5.26%單一物種；相反的，68.42%的一級道路綠地由5 種及以上的喬灌籬物種組合而成，二級道路為16.67%，三級道路綠地則沒有5 種及以上物種的應(yīng)用。表明一級道路的綠地物種數(shù)量最為豐富，而二級道路和一級道路的物種數(shù)量則整體偏低，而且二級道路和三級道路主要采用單一物種的行道樹綠化模式。道路等級越高，在進行道路綠化時就更為規(guī)范，再加上會受到政府有關(guān)部門的重視可以獲得更多預(yù)算，所以應(yīng)用的植物種類就會更多[17]。

對不同等級道路綠化植物分層進行多樣性指數(shù)計算分析，結(jié)果如圖2所示，可以看出，隨著道路等級的降低，喬木和灌木的Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)H，Simpson 多樣性指數(shù)D，Pielou 均勻度指數(shù)E 以及豐富度指數(shù)R 均呈現(xiàn)出下降的趨勢。說明道路植物多樣性水平隨著道路等級的增加而升高。

3 結(jié)論與討論

本研究表明，臨汾市區(qū)道路綠化植物種類共有36 種，其中木本植物32 種，占總數(shù)的88.9%。木本植物中常綠樹種8 種，落葉樹種24 種；喬木16 種，灌木16 種。在喬木層中，國槐、二球懸鈴木、一球懸鈴木、楊樹、圓柏、毛白楊、雪松等的出現(xiàn)頻度及豐富度均較高；在灌木層中，大葉黃楊（球）、丁香、山桃、紫薇、木槿、石榴等的出現(xiàn)頻度及豐富度較高。臨汾市道路綠化植物多樣性水平并不高。這與臨汾市面積較小、城內(nèi)老路占多數(shù)、道路較窄有關(guān)，也可能與調(diào)查道路不全面有關(guān)。應(yīng)當充分挖掘鄉(xiāng)土植物資源以適當增加道路綠化樹種的種類。其他適宜應(yīng)用于臨汾市道路綠地中的喬木樹種有：銀杏、合歡、櫸樹、梓樹、臭椿、香椿、楓楊、白皮松、青杄、白杄、鉆天楊、絲綿木、白蠟等[18]。這些樹種目前均未大量應(yīng)用于臨汾市道路綠化中，為了豐富臨汾市道路綠化樹種的種類，建議對這些樹種加以引種馴化、培植苗木并擇優(yōu)選用。其他適宜應(yīng)用于臨汾市道路綠地中的灌木樹種有：碧桃、榆葉梅、金銀木、紅瑞木、珍珠梅、天目瓊花等[18]，這些樹種特色明顯，只要合理運用，也可以形成四季皆景的道路綠化景觀。

臨汾市道路綠化植物常綠與落葉樹種的物種比例為1∶3，喬木與灌木樹種的物種比例為1∶1，具體到道路分車綠帶中，喬木樹種與灌木樹種的物種比例在（1∶0.5）～（1∶8）。臨汾市冬季寒冷、夏季炎熱，要滿足功能要求和季相變化,盡可能做到喬、灌、草相結(jié)合的復式種植，確定喬木與灌木的比例為1∶1.5，速生樹與慢生樹的比例為1∶1，常綠樹與落葉樹的比例為1∶1.5，但東西方向的街道應(yīng)略高于該比例，南北方向街道可以略低。

通過對臨汾市不同等級道路綠地植物多樣性進行分析得知，道路等級越高，其植物多樣性水平越高。這與唐志堯等[19]和孫儒泳等[20]的研究結(jié)論一致，表明城市道路綠地雖然屬于人工配置的植物群落，但其物種多樣性水平依然受到生境面積的一定限制；而為了維持和保護城市植物多樣性水平，應(yīng)保持一定數(shù)量的大型綠地斑塊。