陳 強，張玉林，李桂榮,2，*，韓蕙琳，張 鵬

(1. 山東建筑大學(xué) 風(fēng)景園林研究中心; 2.山東建筑大學(xué) 土木工程學(xué)院，濟南 250101)

生物多樣性保護的實質(zhì)是對人居環(huán)境健康發(fā)展的保護，是城市生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)性發(fā)展必不可少的前提,而植物多樣性作為生物多樣性的重要組成部分,被普遍認(rèn)為是改善城市生態(tài)環(huán)境、塑造城市特色景觀的重要基礎(chǔ)[1-2]；其高低程度是城市生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展在健康度、豐富度、完整度、穩(wěn)定度、協(xié)調(diào)度以及可持續(xù)度等方面能力強弱的重要決定因素之一[3]。而植物群落作為城市生態(tài)系統(tǒng)的基本組成單位，是改善城市生態(tài)環(huán)境、維護城市生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的基礎(chǔ)，構(gòu)建合理且科學(xué)的植物群落結(jié)構(gòu)，能使城市綠地系統(tǒng)穩(wěn)定、高效地發(fā)揮其改善、美化城市環(huán)境的功能[4]。城市綠地作為植物群落物種多樣性的承載者，目前已有眾多學(xué)者對國內(nèi)外各類綠地進行了植物多樣性相關(guān)研究，如土耳其的大學(xué)校園[5]、印度拉賈斯坦邦草原[6]、印度班加羅爾貧民窟[7]、伊朗吉蘭布加國家公園[8]、中歐斯洛伐克布拉迪斯拉發(fā)城市綠地[9]等地以及國內(nèi)的?？赱10]、鄭州[11-12]、武漢[13]、上海[14]、太原[16]、杭州[17-18]、長春[19]、西寧[20]等市的相關(guān)綠地。但針對菏澤市城市綠地植物群落物種多樣性的調(diào)查研究很少，多局限于景觀分析、物種調(diào)研等方面[21-24]。公園綠地作為城市綠地的重要組成部分，是城市生物多樣性最為豐富之所在[25]。現(xiàn)以菏澤市國家AAAA級旅游景區(qū)曹州牡丹園為例，統(tǒng)計、分析其植物群落物種多樣性現(xiàn)狀，以期為今后的菏澤市公園綠地植物群落景觀營建、改造及植物多樣性保護、提升提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

菏澤古稱曹州，地處黃河下游、山東省西南部，地理坐標(biāo)位置為34°39′～35°52′N，114°45′～116°25′E，地勢東北低而西南高，地貌主要為平原、低山殘丘以及積水洼地，土壤主要為潮土類[26]，暖溫帶季風(fēng)型大陸性氣候，四季分明，年均降水量655 mm，年均氣溫13.5～13.9 ℃。曹州牡丹園建于1982年，國家AAAA級旅游景區(qū)，位于菏澤市牡丹區(qū)東北部，西臨牡丹北路，東接人民路，南臨長城路，北至G221國道，總面積為106 hm2，園內(nèi)植物繁茂，是集游、賞、學(xué)、研為一體的城市化牡丹主題公園[27-28]。

2 研究方法

2.1 調(diào)查方法

2019年8-9月在對公園全面踏查基礎(chǔ)上,選擇具有代表性且生態(tài)系統(tǒng)較為穩(wěn)定的植物群落為研究對象(樣地), 共設(shè)43個10 m×10 m(或狹長樣地選取20 m×5 m)的標(biāo)準(zhǔn)樣方, 觀察、測定、記錄喬木的(胸徑≥3 cm)種名、胸徑、株數(shù)、樹高等, 灌木植物 (包括胸徑<3 cm的喬木幼苗) 的種名、 株數(shù)、株高、蓋度等,草本植物的種名、株數(shù)(叢數(shù))、蓋度、高度等。

2.2 植物重要值及多樣性指數(shù)計算方法

根據(jù)雷金睿等[2]的方法，分別計算喬木層、灌木層、地被層植物的重要值；參考張宜芹[29]的方法，分別計算各層植物物種豐富度指數(shù)S、Gleason指數(shù)t、Margalef指數(shù)R、優(yōu)勢度指數(shù)Simpson指數(shù)D、Shannon-Wiener指數(shù)H′、Pielou均勻度指數(shù)Jsw等指標(biāo)值。

3 結(jié)果與分析

3.1 牡丹園植物科、屬、種數(shù)量與組成

從表1看出，牡丹園樣地內(nèi)共有維管束植物81種，隸屬于36科66屬，其中裸子植物有3科6屬10種,被子植物有31科52屬63種，蕨類等植物2科8屬8種，物種數(shù)分別占公園應(yīng)用植物總數(shù)的12.34%、77.78%和9.88%。

表1 公園植物科、屬、種概況

注：合計中重復(fù)科、屬不予統(tǒng)計。

表2 公園植物科屬種的大小順序表

表1、表2顯示，喬木共包含25科37屬43種，灌木共包含10科17屬21種，草本共包含10科17屬17種；公園植物配置以落葉植物為主，落葉植物65種，常綠植物16種(喬木10種、灌木6種)，常綠落葉植物之比為1∶4.06；常綠植物種植較少，而常綠植物對植物群落的季相影響極大，尤其在冬季。冬季景觀整體較為蕭條，色彩也較為單調(diào)，而喬木樹種作為整個植物群落景觀的骨干，應(yīng)注意適量提升常綠喬木樹種的應(yīng)用比例，進而豐富冬季季相景觀效果。

表3 牡丹園植物優(yōu)勢科的屬、種數(shù)量

由表2、表3可知，牡丹園植物種類主要集中于薔薇科(10屬13種)、禾本科(7屬7種)、豆科(5屬6種)、木犀科(4屬6種)、松科(3屬4種)以及柏科(2屬5種)，這6科植物約占公園植物總屬、種數(shù)的46.97%與50.62%，優(yōu)勢科明顯，但在科的組成上仍是以單種科為主體，約占55.56%。

3.2 牡丹園植物應(yīng)用的頻度

在調(diào)查的43個樣方中，各種植物出現(xiàn)的頻數(shù)不同，反映了各種植物在曹州牡丹園分布的均勻程度差異。表4顯示，公園喬木層、灌木層植物應(yīng)用頻數(shù)差異以排序前3的植物較為明顯，其中喬木層紫葉李(14次)、銀杏(10次)應(yīng)用頻數(shù)最高；在應(yīng)用頻數(shù)排序前6的植物中，常綠植物僅有雪松且其應(yīng)用頻數(shù)較高(8次)，表明雪松在曹州牡丹園綠地受到青睞；灌木層植物應(yīng)用頻數(shù)以紅葉石楠(17次)、牡丹(13次)為最高，牡丹頻數(shù)較高與牡丹園公園主題吻合；此外，小喬木紫薇、金銀木分別排第3與第6，以灌木狀景觀呈現(xiàn)，景觀效果較好。地被層植物應(yīng)用頻數(shù)差異較小，下降緩慢，最高者是狗牙根與黑麥草，均為7次。總之，排序前6的植物以地被層植物差異最小，較為均勻，喬木層與灌木層應(yīng)用頻數(shù)差異較大，尤其是灌木層第1與第6的差別達(dá)13次之高。

表4 牡丹園植物出現(xiàn)頻度排序

排序前6的各層植物應(yīng)用頻數(shù)之和所占本層植物總頻數(shù)的比例，喬木層為45.28%、灌木層為62.50%、地被層為68.63%，喬木層接近喬木層總頻數(shù)(106次)的一半，灌木層和地被層分別超過灌木層總頻數(shù)(80次)、地被層總頻數(shù)(51次)的一半，表明菏澤市曹州牡丹園各層排序前6的植物具有較高的優(yōu)勢度；同層中單個種類出現(xiàn)頻度較高，表明該層整體均勻度不高，牡丹園植物群落各層均勻程度總體表現(xiàn)為喬木層>灌木層>地被層。

3.3 牡丹園不同植物重要值分析

表5顯示，牡丹園植物重要值排序，喬木層以排序前2者差異最為明顯，其后差異則較小，重要值排序前3的植物分別為紫葉李、銀杏與雪松，與頻數(shù)分布排序前3的植物種類一樣；灌木層植物重要值以排序第2～5者差異較大，其中紅葉石楠、牡丹的重要值最高，且差異較小，與灌木層頻數(shù)分布排序前2的植物種類相同；地被層植物不同種類之間重要值差異較小，隨排序下降緩慢，排序前2的植物分別為匍匐剪股穎、香附子，與地被層頻數(shù)分布排序前2的植物種類完全不同，但重要值排序前6的植物種類與頻數(shù)分布排序前6者完全相同，表明排序前6的植物應(yīng)用差異較小。

表5 喬木層、灌木層、地被層植物重要值排序

綜上，牡丹園植物重要值排序與頻數(shù)應(yīng)用排序前6的植物基本相同，尤其是地被層，植物種類完全一樣；就排序前6的各層植物重要值之和，喬木層為51.87%，灌木層69.04%，地被層67.46%，均超過50%，公園排序前6的植物優(yōu)勢度較為明顯。

3.4 牡丹園植物多樣性分析

由表6可知，牡丹園物種豐富度指數(shù)S、Gleason 指數(shù)t、Margalef指數(shù)R均為喬木層>灌木層>地被層，表明牡丹園植物群落以喬木層植物最為豐富，灌木層次之，地被層植物種類最少，可有針對性地豐富灌木層、地被層植物種類，提升植物群落的復(fù)雜程度、穩(wěn)定性及景觀豐富度。物種多樣性總數(shù)Simpson指數(shù)D、Shannon-Wiener指數(shù)H′也均表現(xiàn)為喬木層>灌木層>地被層，表明喬木層植物多樣性更為豐富，灌木層次之，地被層最為單一、景觀效果也較為單調(diào)。Pielou均勻度指數(shù)Jsw喬木層>灌木層>地被層，表明牡丹喬木層物種的個體分布最為均勻，即優(yōu)勢種絕對優(yōu)勢不明顯，灌木層次之，地被層均勻程度最低，這與物種豐富度有關(guān)，地被層植物種類共計僅17種，物種豐富度較低，應(yīng)注意提高其種類豐富度。

表6 曹州牡丹園喬、灌、草的植物多樣性指數(shù)

4 結(jié)論與討論

菏澤市曹州牡丹園中應(yīng)用植物種類共計36科66屬81種，其中喬木43種、 灌木21種、草本17種，科、屬、種數(shù)量遠(yuǎn)低于武漢中山公園的64科114屬184種[13]，與菏澤市植物共120多科、900余種[30]相差更遠(yuǎn)，總之，菏澤市曹州牡丹園植物群落應(yīng)用物種豐富度較低，應(yīng)注意提高植物群落物種豐富度和復(fù)層植物群落的數(shù)量、質(zhì)量，進而提升植物群落的穩(wěn)定性。

牡丹園物種豐富度指數(shù)S、Gleason指數(shù)t、Margalef指數(shù)R均為喬木層>灌木層>地被層，即喬木層物種豐富度最高，灌木層次之，地被層最低且僅有17種，與菏澤市可用地被植物97種[23]相去甚遠(yuǎn)，與太原市綜合公園植物豐富度指數(shù)排序一致[16]；應(yīng)注意有針對性地提升牡丹園植物群落景觀層次和各層植物多樣性，進而提高群落穩(wěn)定性，豐富公園植物景觀效果。多樣性Simpson指數(shù)D、Shannon-Wiener指數(shù)H，也均為喬木層>灌木層>地被層，與北京市道路綠地植物多樣性特征[31]一致，主要是由于改造后的牡丹園在植物景觀配置上，注重強調(diào)喬木層的骨干作用及其景觀效果，致使其植物種類往往超過灌木層、地被層；喬木層、灌木層的多樣性指數(shù)差異較小，主要是因為牡丹園以牡丹為主題，灌木類植物牡丹的專類栽植較多；地被層植物多樣性指數(shù)最低，主要是由于地被層可供應(yīng)用的優(yōu)良草本植物種類(品種)較少，僅有草地早熟禾、沿階草、結(jié)縷草等極少數(shù)種類，且隨著園林綠化的精細(xì)化管理，野生雜草基本被清除，致使地被層植物總多樣性大大降低。均勻度指數(shù)Jsw也表現(xiàn)為喬木層>灌木層>地被層，與石家莊市公園綠地一致[25]，主要因為牡丹園整個植物配置基本全由人為規(guī)劃設(shè)計，喬木類植物高大且品種豐富、景觀效果多變，為突出其在整個植物群落中的背景(基調(diào))特點，其設(shè)計分布相對較為均勻，喬木層均勻程度就高于灌木層、地被層;地被層植物均勻度最低，主要是因為過分追求整齊、統(tǒng)一的景觀效果，往往將少數(shù)幾種植物作為絕對優(yōu)勢種設(shè)計種植，并將野生雜草剔除?？傊畱?yīng)注重提升灌木層、地被層植物種類應(yīng)用，增強蒲公英、紫花地丁等鄉(xiāng)土地被植物應(yīng)用，構(gòu)建復(fù)雜而穩(wěn)定的植物群落，追求自然且具有鄉(xiāng)土特色的景觀面貌。