沈陽市三個公園樹種多樣性的調查與研究

崔 雪

(遼寧省林業有害生物防治檢疫局，沈陽110804)

生物多樣性(biological diversity，簡稱biodiversity)是生命有機體及其借以存在的生態復合體的多樣性和變異性，是不同層次、不同等級水平的各種生命系統、生物類群、生命和非生命復合體以及與此相關的各種生態過程的總和，包括所有不同種類的動物、植物和微生物，以及他們所擁有的基因，所形成的群落和所產生的各類生態現象。城市公園與郊區公園中往往具有高度多樣化的生境，并保存著某些自然植被片段和動物物種，在城市和郊區的生物多樣性保護中，公園生物多樣性的保護是一個非常關鍵的環節，而對其生物多樣性的評估又是有效保護的基礎。保護城市的生物多樣性至關重要。城市公園是城市園林綠地系統的主體，也是城市里植物多樣性最集中的地方，研究城市公園植物多樣性可為城市生物多樣性保護提供基礎數據。

根據對沈陽市北陵公園、勞動公園和青年公園3大公園的喬、灌植物進行調查研究，分析和總結了沈陽市3大公園綠地植物群落組成、基本類型和植物功能,論述了各公園綠地物種多樣性特征。為保證北陵、勞動、青年公園的功能和健康，公園的可持續管理提供參考數據，并為3個公園內植物多樣性的保護提供參考資料。

1 研究內容與方法

1.1 公園樹木種類分布調查方法

通過收集行業統計資料進行統計分析和采用按不同方位定點抽樣調查法對沈陽市內3大公園的植物多樣性進行調查研究。野外樣方調查于2010年5月進行，分別劃分北陵公園、勞動公園、青年公園的東、東南、南、西南、西、西北、北、東北8個方位，每個方位選取3～5個代表性地點設立樣方，樣方面積一般按20m×20m設立。對樣方內的喬、灌植物種類基本情況進行調查、記錄，然后對每個方位中的幾個樣方進行取平均數來代表各個方位中的樹木種類情況。調查時對每個樣方內的喬、灌植物數量、種類、用途及功能等進行詳細記錄，并記錄樣方位置及環境狀況等。最后對3個公園現有喬灌植物種類進行統計并進行評價。

1.2 公園樹木多樣性的評價方法

本文主要采用α多樣性指數進行計算、分析。分別從物種豐富度、多樣性、均勻度幾個方面來測定和分析群落多樣性。本文選用了α多樣性指數中的物種豐富度和數量豐度指數、Simpson指數、Shannon-Wiener物種多樣性指數、Pielou群落均勻度指數5個指數和多樣性指數綜合分析方法對沈陽市3個公園的喬灌植物進行多樣性分析，具體方法是在各公園的不同方位的群落里設立調查樣方，每個方位設立調查樣方3～5塊不等，樣方面積一般為20m×20m，然后根據各種公式要求調查所需數據，各種多樣性指數的計算方法如下：

1.2.1 豐富度指數和數量豐度

豐富度評估采用Margalef指數{1958}來表述不同類型林地的植物物種豐富程度。公式表達為：D=(S-1)/lnN式中S為樹種數目；N為多有樹種的個體數之和。數量豐度則是采用物種個體數量總和來計算。

1.2.2 Simpson指數

該指數對常見種敏感，對稀有種貢獻小，公式表述為D=1-∑pi2，式中pi是物種I先驗概率，即第ni種的個體數占總體個數N 的比例。即ni為第i種的個體數，N為所有種的個體總數。

1.2.3 shannon-Wiener指數

Shannon-Wiener指數對稀有種貢獻大，對常見種貢獻小。其公式表述為H=-∑Pi·lnpi。式中pi是物種I先驗概率，即第ni種的個體數占總體個數N 的比例。即pi=ni/N,ni為第i種的個體數，N為所有種的個體總數。

1.2.4 Pielou群落均勻度指數

公式表述為R=-∑Pi·lnpi/lns，式中，S為每一樣方中的物種總數，N為樣地內物種個體總數(或相對蓋度之和)，Ni為第i種的個體數(或相對蓋度)，式中的Pi=Ni/N。

1.2.5 多樣性指數綜合分析

參考以上α多樣性指數的分析數據，對沈陽市北陵公園、勞動公園、青年公園進行綜合分析，采用賦值加權法，將各公園的多樣性指數優劣情況予以賦值，數值越大表示多樣性越好，分為1、2、3三個等級。賦值為3表示多樣性指數等級最高，賦值1則多樣性指數最差。最后對評分進行加權，得出多樣性指數綜合分析結果。

2 結果分析

2.1 樹木種類及分布

2.1.1 樹木種類

北陵公園的樹木種類統計結果：

通過對北陵公園內主要喬灌木植物的基本現狀調查，可以明顯看出(見表1)，該園內某些局部區域植物種類比較豐富，具有一定多樣性。據初步調查，總體喬木、灌木種類多達15科37種以上。園內各種喬、灌木的不同組合栽植也發揮著不同的功能和作用，如行道綠化、整株觀賞、觀葉、觀花、觀果、綠籬等。

表1 北陵公園常見樹木種類名錄表

續表1

勞動公園的樹木種類統計結果：

通過對勞動公園內主要喬灌木植物的基本現狀調查，可以明顯看出(見表2)，該園內植物種類比較豐富，喬灌植物種類數目為3個公園中最大，植物種類多樣化。據初步調查，總體喬木、灌木種類達到13科39種以上。園內各種喬、灌木的不同組合栽植也同樣發揮著行道、觀形、觀葉、觀花、觀皮、觀果、綠籬等功能和作用。

表2 勞動公園常見樹木種類名錄表

青年公園的樹木種類統計結果：

通過對青年公園內主要喬灌木植物的基本現狀調查，可以明顯看出(見表3)，該園內植物種類與其他兩個公園比較起來不是很豐富，喬灌植物種類數量為3個公園中最小，植物多樣性相對匱乏。據初步調查，總體喬木、灌木種類達到9科24種以上。園內各種喬、灌木以不同的組合栽植，發揮著不同的功能和作用，如行道、觀形、觀葉、觀花、觀皮、觀果、綠籬等。

表3 青年公園常見喬灌木植物名錄表

通過對3個公園內的喬灌木植物進行抽樣調查，總結出3個公園樹木種類數據(見表4、圖1)。勞動公園的樹木種類最多，可見勞動公園中栽種的樹木種類多樣化，植物種類很豐富。北陵公園的樹木種類也比較多。青年公園中的灌木占總體樹木種類比重較大，公園中的喬灌植物種類貧乏，是3個公園中樹木種類最少的公園。

表4 各公園樹木種類對比表

2.1.2 樹木種類分布

通過對3個公園的各個方位分別設3～5個代表性樣方進行調查(見表7)，將幾個樣方的調查數據進行累計平均，得出3個公園各個方位的樹木種類及分布狀況：

表5 3個公園各區域喬灌植物種類表(種/400m2)

圖2 各公園不同方位喬灌植物種類對比圖

表6 各公園喬灌植物個體數量統計表(株/400m2)

圖3 3個公園各方位植物個體數平均值對比圖

表7 各公園不同方位中的主要樹木種類統計表

通過以上分析，總結出3個公園內的喬灌植物分布特點：

北陵公園喬灌植物數量大，綠蔭效果好。公園總體樹木種類并不是最多，但也達到較高水平，在各個方位中北陵公園的喬灌植物種類和數量與其他兩個公園相比都較多，多樣性具有明顯的優勢。樹木種類豐富程度相對較好。

勞動公園喬灌木植物數量相對較大，綠蔭效果較好。總體樹種數目是所調查的3個公園中最多的一個。所以，可以說勞動總體樹木種類也很豐富。但如果以各方位為單位來比較，勞動公園各個方位中的喬灌植物種類普遍都不高，沒有北陵公園優勢明顯。

青年公園內的綠化效果完全是人為規劃設計的城市公園，園內幾乎沒有喬灌植物自然生長的區域，它的喬灌植物數量最少，樹木種類也稍匱乏。青年公園是受人為綠化改造影響最強的公園，它的綠化植物搭配層次與色彩對比是3個公園中最美觀的，但栽種的樹木種類比較單一。

2.2 樹木多樣性指數

2.2.1 豐富度指數和數量豐度

表8 北陵、勞動、青年公園喬灌植物物種豐富度指數對比表

3個公園的物種豐富度指數由大到小的排序為：北陵公園→青年公園→勞動公園。見表8、圖4。

3個公園的物種數量豐度從大到小排序為：勞動公園→北陵公園→青年公園。見表8、圖5。

圖4 各公園豐富度指數對比圖

圖5 各公園數量豐度指數對比圖

2.2.2 Simpson指數

3個公園植物多樣性指數從大到小的排序為；北陵公園→勞動公園→青年公園。見表9、圖6。

表9 北陵、勞動、青年公園喬灌植物Simpson指數統計表

圖6 各公園Simpson指數對比圖

2.2.3 Shannon-Wiener指數

3個公園的shannon-Wiene指數由大到小排序為：北陵公園→勞動公園→青年公園。見表10、圖7。

表10 北陵、勞動、青年公園喬灌植物Shannon-Wiener指數統計表

圖7 各公園Shannon-Wiener指數對比圖

2.2.4 Pielou群落均勻度指數

Pielou群落均勻度指數由大到小的排序為：北陵公園→勞動公園→青年公園。見表11、圖8。

表11 各公園Pielou群落均勻度指數統計表

圖8 各公園Pielou群落均勻度指數對比圖

2.2.5 各公園多樣性指數綜合分析

依據各公園的多樣性指數計算結果進行分析，對3個公園的生物多樣性指數進行打分評定，將各項指數劃分為3個等級，分別對應值1、2、3，數字越大代表植物多樣性越好，分布越均勻，優勢越大。結果如下(見表12、圖9)。

表12 各公園多樣性指數綜合分析表

圖9 多樣性指數綜合分析圖

從表12、圖9可以明顯看出，5個指數中，北陵公園的豐富度指數、Simpson指數、Shannon-Wiener指數、Pielou群落均勻度指數都為最大值，所以3個公園中北陵公園的樹種豐富度最好，喬灌植物分布最均勻，同種植物的數量豐富。是調查的3個公園中多樣性最好的一個。