青島城區(qū)沿海綠地木本植物多樣性及群落分析

董運(yùn)齋，王永濤，陳香芹，劉淑華

(1.青島市園林和林業(yè)綜合服務(wù)中心,山東 青島 266003；2.青島市即墨區(qū)自然資源局,山東 青島 266200)

1 引言

隨著我國城市化進(jìn)程的逐步加快，人們對于城市生活環(huán)境的要求也逐漸提高，生態(tài)園林城市被提上日程。青島作為山東省乃至全國著名的旅游城市，城市園林景觀的建設(shè)就顯得尤為重要。城市園林植物合理的群落結(jié)構(gòu)是城市綠地穩(wěn)定、高效和健康發(fā)展的基礎(chǔ)，不同的群落類型可以豐富整個城市的綠地景觀[1]。木本植物是構(gòu)建園林植物景觀的主體。豐富的木本植物種類和結(jié)構(gòu)合理優(yōu)美的植物群落不僅能夠給城市樹立良好的形象，也能為城市居民提供一個生態(tài)良好、環(huán)境優(yōu)美、富有地域文化特色的宜人環(huán)境。所以，研究青島市區(qū)植物群落，對于現(xiàn)代城市園林植物景觀的營造和植物群落景觀的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1.1 植物群落概述

植物群落是某一地段全部植物的綜合，其具有一定的種類組成和空間的數(shù)量比例，一定的結(jié)構(gòu)和外貌，一定的生境條件，執(zhí)行著一定的功能。在植物群落中，植物與植物、植物與環(huán)境之間存在著一定的相互關(guān)系，他們是環(huán)境選擇的結(jié)果，在空間上占有一定的分布區(qū)域，在時間上是整個植被發(fā)育過程中的某一階段[2]。植物群落是城市綠地的基本構(gòu)成單位，是城市綠地系統(tǒng)生態(tài)功能的基礎(chǔ)，是提高綠地景觀豐富度的前提。構(gòu)建科學(xué)、合理的植物群落結(jié)構(gòu)才能使綠地穩(wěn)定、高效和健康地發(fā)展。

近幾年來，隨著生態(tài)園林的發(fā)展，全國乃至全世界都非常注重植物群落的研究和營造。20世紀(jì) 70年代以來, 植物群落研究開始向著應(yīng)用生態(tài)學(xué)的趨勢發(fā)展?，F(xiàn)代分子技術(shù)使微生物生態(tài)學(xué)出現(xiàn)革命，并使遺傳生態(tài)學(xué)獲得了巨大的發(fā)展；在生態(tài)系統(tǒng)長期定位觀測方面, 自動記錄、 監(jiān)測技術(shù)、 可控環(huán)境技術(shù)已應(yīng)用于實驗生態(tài), 直觀表達(dá)的計算機(jī)多媒體技術(shù)也獲得較大發(fā)展[3]；無論是基礎(chǔ)生態(tài)還是應(yīng)用生態(tài),都特別強(qiáng)調(diào)以數(shù)學(xué)模型和數(shù)量分析方法作為其研究手段。

1.2 研究目的與意義

植物群落是城市綠地系統(tǒng)動態(tài)功能的基礎(chǔ)和提高綠地景觀豐富度的前提，也是城市綠化發(fā)展水平的重要標(biāo)志。作為城市綠地的主體部分，植物群落在保護(hù)改善環(huán)境和營造景觀以及生態(tài)方面都有重大意義。通過對青島市區(qū)具有代表性意義的綠地植物群落的調(diào)查，可以獲得群落特征的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，能夠了解植物群落的結(jié)構(gòu)特征和物種多樣性，并掌握群落配植的是否合理以及養(yǎng)護(hù)情況。以期通過調(diào)查數(shù)據(jù)與相似生境植物群落的對比，對群落存在的問題加以分析并予以改進(jìn)，為營建滿足生態(tài)園林城市要求的綠地植物景觀和改造現(xiàn)有不合理的植物群落提供理論依據(jù)。

2 調(diào)查內(nèi)容和方法

2.1 調(diào)查內(nèi)容

選取青島市區(qū)沿海綠地植物群落較為典型的八大關(guān)風(fēng)景區(qū)、五四廣場、青島大學(xué)、石老人風(fēng)景區(qū)、中山公園作為樣地，調(diào)查物種組成、群落物種豐富度、重要值等。

2.2 樣方選擇

根據(jù)樣地的地理氣候條件和面積范圍，選擇具有代表性的樣方。樣方數(shù)目分別是：中山公園3個、青島大學(xué)3個、八大關(guān)3個、五四廣場1個、石老人風(fēng)景區(qū)2個共計12個樣方。

2.3 調(diào)查方法

本次調(diào)查主要采用線路調(diào)查法和樣方調(diào)查法。

2.3.1 線路調(diào)查

線路調(diào)查主要調(diào)查樣地的物種組成，記錄物種的科屬種名。在調(diào)查之前要制定合理的調(diào)查路線圖，確保在記錄植物的科類時全面、不重復(fù)。遇到不認(rèn)識或是不確定的植物時，可查看工具書、拍照或是制作標(biāo)本。

2.3.2 樣方調(diào)查

樣地(site)指群落調(diào)查的所在地, 在空間上它包含樣方， 一般沒有特定的面積；而樣方(plot)則指群落調(diào)查所要實施的特定地段，有特定的面積，如森林調(diào)查的樣方一般為600 m2[4]。

選擇適當(dāng)?shù)臉臃?，將喬灌木進(jìn)行分層調(diào)查。調(diào)查時，對樣方內(nèi)的喬木采用每木調(diào)查法。灌木則是按對角線在樣方四個角及中心位置調(diào)查5個面積為5 m×5 m的小樣方。所有喬木需記錄物種名、數(shù)量、樹高、枝下高、胸徑和冠幅；所有灌木需記錄物種名、數(shù)量、高度和蓋度[5]。

2.4 數(shù)據(jù)分析

將調(diào)查所得數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，對群落的植物物種組成、重要值、物種豐富度、多樣性及均勻度進(jìn)行分析。

2.4.1 物種組成

比較分析青島市區(qū)沿海綠地植物群落的木本植物的科屬種組成、各科含屬種量和群落物種喬灌木組成及其比例。

2.4.2 物種重要值

物種的重要值是指植物群落中每一樹種的相對重要程度,一般根據(jù)物種的多度、頻度和蓋度來求取。研究重要值是為了確定群落內(nèi)的優(yōu)勢種,即在群落內(nèi)地位最為重要、發(fā)揮作用最大的種[6]。

喬木種的重要值=(相對頻度+相對顯著度+相對多度)/3

灌木種的重要值=(相對頻度+ 相對蓋度)/2

相對頻度=某植物在樣方中出現(xiàn)的頻度/層片中各植物出現(xiàn)頻率之和×100%

相對顯著度=某植物胸高斷面積(喬木)之和/層片中各植物胸高斷面積(喬木)總和×100%

相對多度=某植物株數(shù)/樣方中全部株數(shù)×100%

相對蓋度=某植物的蓋度之和/所有植物的蓋度總和。

2.4.3 多樣性指數(shù)

Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H)

Hp=-∑(PilnPi)

Ni=N，Pi=Ni/N，Ni表示第i個物種的重要值，N則為群落中所有物種的重要值之和[7]。

3 結(jié)果與分析

3.1 木本植物物種組成

經(jīng)過實地調(diào)查，青島市區(qū)沿海綠地植物群落中木本植物共計265種，隸屬于63科146屬。

3.1.1 科屬種組成比較

本次調(diào)查選取了青島中山公園、八大關(guān)、青島大學(xué)等共12個樣方，從表1中可以看出，中山公園的科屬種最豐富，所占比例最高，分別占總科屬種的88.71%、80.82%、69.74%，五四廣場科屬種所占比例最低，分別為30.65%、17.99%、13.28 %。除中山公園植物種類最豐富外，青島大學(xué)、八大關(guān)景區(qū)的也較為豐富(見表1)。

表1 青島沿海各樣地科屬種組成

3.1.2 各科含屬種量比較

在271種木本植物中,含有較多物種的科主要有：薔薇科(19屬50種)、木犀科(8屬18種)、蝶形花科(8屬15種)、柏科(5屬14種)、忍冬科(5屬9種)、山茱萸科(5屬8種)、松科(4屬10種)、繡球科(4屬6種)、?？?4屬4種)。這與世界廣分布的大科是相一致的。特別是薔薇科、木犀科、蝶形花科、忍冬科、柏科等科植物不僅世界分布廣泛,種類繁多,在園林綠化中應(yīng)用也是較為廣泛,綠化種類較多的科(表2)。

表2 各科含屬種數(shù)量

3.2 木本植物物種的重要值

從表3、表4可以看出， 喬木樹種重要值排名前幾位的依次為： 赤松、雪松、刺槐、水杉、黑松、紫葉李、樸樹；灌木樹種重要值排名前幾位的依次為：薔薇、花木藍(lán)、胡枝子、木防己、錦帶花、郁李。在所調(diào)查的樣方的木本植物中， 赤松的重要值最高，達(dá)到了20%以上。重要值大于5%的只有雪松、刺槐、水杉、野薔薇4種。重要值小于1%的物種高達(dá)73種，其他植物重要值也普遍偏低。這說明鄉(xiāng)土樹種沒有得到很好的應(yīng)用。

表3 喬木重要值

表4 灌木藤本重要值

3．3 木本植物多樣性指數(shù)

通過對各樣地植物群落Shannon-Wiener多樣性指數(shù)的統(tǒng)計結(jié)果,比較分析不同樣地群落之間的區(qū)別,以獲得不同類型植物群落間的共同性和差異性(表5)。

表5 各樣地喬灌木及群落物種多樣性

從總體上來看,青島沿海綠地的物種多樣性喬灌層排序為：灌木層>喬木層,喬木層和灌木層多樣性指數(shù)比較接近。Shannon-Wiener指數(shù)由高到低排序為:中山公園>青島大學(xué)>八大關(guān)。喬木層多樣性指數(shù)最高的為青島大學(xué)和八大關(guān)，其中八大關(guān)喬木胸徑、郁閉度均很高,雖然多度不是很高,但是足以反映其在群落中的優(yōu)勢地位。

灌木層多樣性指數(shù)較小的是八大關(guān)和青島大學(xué)，分析原因主要是八大關(guān)的喬木郁閉度很高，遮擋了大部分的陽光，不利于林下灌木的生長，青島大學(xué)作為學(xué)院式園林，在植物的規(guī)劃上規(guī)則性較高，林下層人工化非常明顯，采取單一灌木的綠籬和大草坪形式，而草坪上很難自發(fā)生長灌木，從而使灌木層的物種多樣性較低。

4 討論

為了更好地說明青島濱海綠地植物群落的物種組成,把調(diào)查研究結(jié)果與近年武漢市主要公園綠地植物群落維管植物研究結(jié)果進(jìn)行了對比分析。武漢公園人工植物景觀涉及園林木本植物共計301種,隸屬于71科160屬，喬灌比大約為1∶1[8]。而青島沿海綠地物種數(shù)共計271種,隸屬于62科146屬。通過比較可以明顯看出，青島濱海綠地木本植物的應(yīng)用與武漢市主要公園綠地植物群落物種的應(yīng)用大致相等，喬灌比都接近1∶1。這說明了青島的綠化水平較高，物種非常豐富。

對青島市沿海綠地來說，要在保存好現(xiàn)有優(yōu)良物種和科學(xué)植物群落的前提下，引進(jìn)適合濱海栽種的觀賞物種以豐富物種多樣性及植物群落結(jié)構(gòu)[9，10]。如八大關(guān)多高大喬木，群落郁閉度大，致使灌木的應(yīng)用比例比較小[11]，可適當(dāng)引進(jìn)耐陰性好的物種，如杜鵑等。由于現(xiàn)在綠地植物群落骨架已經(jīng)形成，改造難度比較大，只能在灌木層和草本層加大改造力度，喬木層可做物種復(fù)查，及時修復(fù)或更換病、老死的物種，也可適當(dāng)增加群落密度。遵循園林綠化景觀的需要，合理地選擇和種植與之相適應(yīng)的樹種，盡可能地增強(qiáng)植物群落的自我調(diào)節(jié)能力，實現(xiàn)生物多樣性和群落穩(wěn)定性。