葉海躍+許偉



摘要:利用植物群落學研究方法,在無錫市公園綠地設立了45個標準樣地, 對樣地群落植物組成、植被類型、結構特征進行了分析。結果表明:所調查樣地群落中共有維管束植物319種,隸屬于103科235屬,占無錫地區現有植物科、屬、種的57.22%、26.02%、16.03%,江蘇鄉土植物203種,占總數63.6%;樣地可分為7種植被類型:落葉闊葉型占35.5%、常綠針葉型占17.8%、常綠闊葉型占15.6%、常綠落葉混交型占11.1%、針闊混交型占6.7%、常綠落葉針葉混交型占2.2%;通過喬木層密度、灌木層重要值、喬灌木層樹種組成、草本層植物組成分析等得出群落結構特征。最后提出無錫公園綠地植物群落植物組成優化建議。
關鍵詞:無錫市公園綠地;植物組成;群落結構特征
中圖分類號:S716.5
文獻標識碼:A 文章編號:1674-9944(2016)23-0013-04
1 引言
植物群落在城市綠地系統中起到的生態效應越來越大,城市綠地建設越來越注重生態群落的營建和保護修復。城市綠地植被類型和自然植被在生境條件、特征及性質等方面均存在較大差異,屬與人工植被類群[1],城市公園綠地群落受人工干擾強烈,除大型城市生態公園、濕地公園外,多數城市綠地類型規模較小,類型豐富。城市綠地建設的基礎是其中的植物組成種類以及組合形成的植物群落。植物景觀設計應重點關注植物種類的選擇以及植物群落的合理配置[2,3]。本文選擇無錫主要公園綠地進行現場勘查,重點針對植物組成和群落結構進行分析,已期為無錫市公園綠地建設提出本底資料和優化建議。
2 材料與方法
2.1 研究地概況
無錫位于長三角平原腹地,北緯31°07′~32°02′、東經119°31′~120°36′,屬于北亞熱帶季風氣候區,氣候溫和,日照充足,雨水充沛。年平均降水量1121.7 mm,年平均氣溫16.2 ℃。該地區為沖擊湖平原,隸屬江南地層區,地形以平原為主,星散分布著低山、丘陵,土壤主要以潮土類、水稻土類、黃棕壤類為主。常綠落葉闊葉混交林為主要地帶性植被,植物種類豐富[4~7]。
2.2 研究方法
在全面踏查無錫市各類公園綠地植物群落的基礎上,根據《城市綠地分類標準》本次研究重點調查全市性公園(G111)、區域性公園(G112)、歷史名園(G134)和風景名勝區(G135)等公園綠地類型,具體包括:黿頭渚風景區、錫惠公園、吟苑、梅園、蠡園等。本次調查公園植物群落樣地44個,樣地大小400 m2。植物樣地的選擇主要考慮因素有穩定性、多樣性和代表性(表1)。
群落樣地調查運用“每木調查方法”,對樣地群落拉尺定樁進行邊界確定,針對樣地中喬木(胸徑>5 cm)進行每木測定,主要指標有胸徑(D)、高度(H)、冠幅(L)、種名、數量及長勢;灌草層主要測定指標有蓋度(G)、均高(H)及種名及生長狀態等。同時對每樣地的位置、土壤類型、海拔、坡向、坡度、和群落面貌結構等因子進行相應記錄,對所采集到的植物標本進行科屬歸納[8,9]。
3 結果與分析
3.1 植物組成
3.1.1 植物數量特征分析
在樣地數據處理分析基礎上,統計出本次調查共有維管束植物318種,隸屬于103科234屬,其中蕨類植物為10科11屬11種,裸子植物為6科12屬17種,被子植物87科212屬291種。樣地植物種類數量占無錫區域現有植物科、屬、種的56.2%、27.3%、15.9%,占江蘇地區現有植物科、種的52.28%、13.57%(表2)。無錫公園綠地植物種類豐富,占比全省植物資源比例較高,為無錫公園綠地建設提供充分的植物材料。
3.1.2 維管束植物科、種的組成分析
組成無錫公園綠地319種維管束植物中,含8種以上的科有薔薇科(Rosaceae)(14屬28種)、菊科(Asteraceae)(14屬16種)、禾本科(Gramineae)(12屬14種)、豆科(Leguminosae)(8屬11種)、蓼科(Polygonaceae)(3屬9種)、樟科(Lauraceae)(5屬9種)、百合科(Liliaceae)(8屬9種)、木樨科(Oleaceae)(5屬8種)、漆樹科(Anacardiaceae)(1屬8種)。含有5種以上的科有:殼斗科(Fagaceae)(4屬7種)、榆科(Ulmaceae)(4屬6種)、木蘭科(Magnoliaceae)(3屬6種)、大戟科(Euphorbiaceae)(6屬6種)、山茶科(Theaceae)(2屬6種)、忍冬科(Caprifoliaceae)(4屬6種)、毛茛科(Ranunculaceae)(5屬6種)、松科(Pinaceae)(2屬5種)、杉科(Taxodiaceae)(4屬5種)、桑科(Moraceae)(4屬5種)、小檗科(Berberidaceae)(3屬5種)。可見無錫公園綠地植物優勢科主要有:菊科、薔薇科、和禾本科等,本地植物區系較豐富,單科、單屬中少。
3.1.3 植物分布特征
在318種維管束植物中,江蘇鄉土植物202種,占比63.5%。其中喬木共81種,鄉土種45種,栽培植物及外來引種36種,占比44.4%;灌木共102種,鄉土植物為48種,外來引種及栽培植物為57種,占比56.9%;草本134種,栽培植物及外來引種21種;草本和藤本類植物以鄉土植物為主,占比83.7%(表3)。可見本地區在喬木層和草本層應用中地帶性鄉土植物占了較大的優勢,而在灌木層中外來及栽培植物占有比例超過了地帶性植物。
3.2 植物群落基本類型分析
根據植物群落中各植物類型(針葉、落葉、常綠、落葉樹種)所占建群種比例和重要值差異,將44個調研樣地群落進行歸類分為:落葉闊葉型16個,占比36.4%;常綠針葉型7個,占比15.9%;常綠闊葉型8個,占比18.2%;常綠落葉混交型7個,占比15.9%;針闊混交型4個,占比9.1%;常綠落葉針葉混交型1個,占比2.2%。可見,在調查的公園綠地植物群落中落葉闊葉型的群落數量比例最高,其次常綠針葉林和常綠闊葉林群落出現比例總和與落葉闊葉型相當,由此可見無錫城市公園綠地現有植被外觀主體表現為常綠落葉闊葉混交林相。
3.3 植物群落結構特征
3.3.1 喬木層密度分析
對樣地群落喬木層中常綠和落葉樹種占比進行分析,得出在植物群落中喬木層全為落葉樹種的樣地有8個,常綠落葉比為0。喬木層全部為常綠樹種的群落有2個,喬木層為純常綠種或純落葉種的群落占比22%。落葉樹種比例大于常綠樹種比例的樣地有8個,常綠樹種比例大于落葉樹種的樣地共24個。因此,調查44個樣地群落中總體喬木層常綠樹種比例大。
3.3.2 灌木層重要值分析
考慮灌木層植物數量特征,不宜用密度作為主要測度指標。用各物種重要值代替密度和個體數,按中位數值把多蓋度數值進行轉換,然后計算其重要值[10]。本次分析群落中灌木密度按照各個灌木在群落中的重要值綜合指標計算[11]。根據表4對灌木層中常綠與落葉樹種重要值比可以看出,有1個植物群落樣地(錫惠公園1#樣地)灌木層缺失,有2個植物群落中出現灌木層全為常綠樹種,占地總調查樣地的4.44%。在其他42個樣地中,有18個樣地中落葉灌木占優勢,有23個樣地中常綠灌木占優勢。
3.3.3 喬木層樹種組成
44個樣地喬木樹種81種,其中裸子植物15種,包括常綠裸子植物12種,落葉裸子植物3種;被子植物66種,其中常綠被子植物18種,落葉被子植物48種。植物群落建群種種類豐富,共28種,其中落葉樹種18種,常綠樹種10種(常綠闊葉5種)(表4),但建群種樣地出現頻率較低,僅有香樟(Cinnamomum camphora)和黑松(Pinus thunbergii)出現頻率相對較高。建群種的構成及數量特征較好的反映無錫地區地帶性植被和栽培植被特征,對未來城市公園綠地建設對于骨架樹種的選擇具有較好的指導意義。
3.3.4 灌木層樹種組成
樣地中共有灌木104種,由表5可見,44個樣地中出現頻率最高的灌木種是海桐(Pittosporum tobira),出現了15次,頻度33%;其次是毛鵑(Rhododendron pulchrum)出現了13次,頻度29%;有23種植物在樣地中出現了2次,占樣地出現的灌木物種總數23%;在樣地中僅出現1次的種有51種,占比49%。由此可見,樣地林下灌木層雖然物種豐富度較高,但運用頻率很低多為點栽型或自然演替分布,頻率較高的灌木種均為常規綠化運用灌木苗木。在調查過程中發現存在喬木層樹種更新現象,灌木層出現一定頻度的構樹(Broussonetia papyrifera)、樸樹(Celtis sinensis)、棕櫚(Trachycarpus fortunei)幼苗等。
3.3.5 草本層植物組成
在45個樣地中共有草本植物134種,對草本層植物出現頻度分析可以看出,出現頻率最高的是麥冬(Ophiopogon japonicus)、紅花酢漿草(Oxalis corymbosa)和絡石(Trachelospermum jasminoides),頻度分別為42%、31%和26%。其次吉祥草(Reineckia carnea)和藎草(Arthraxon hispidus)分別出現了9次和8次,頻度分別為20%和17%,其他草本植物頻度相對較低,在樣方中出現次數一般低于5次(表6)。可見,草本層中麥冬、紅花酢漿草和絡石出現頻度很高,地帶性鄉土植被種類豐富,但出現頻度較低。
4 小結與討論
4.1 鄉土樹種與栽培引種植物的比例控制
調查得出,無錫公園綠地鄉土植物運用比例較高,超過60%,區域地帶性植被豐富,鄉土植物的運用仍具有很大的提升空間,特別鄉土草本植物資源可以進一步的挖掘應用,如紫楠(Phoebe sheareri)、白檀(Symplocos paniculata)、四照花(Dendrobenthamia japonica)、山胡椒(Lindera glauca)、紅蓼(Polygonum orientale)、紫花地丁(Viola philippica)等。同時注意引種外來新優品種,推廣適應性強、觀賞特型好的栽植植物,如北美紅櫟(Quercus rubra)、歐洲鵝耳櫪(Carpinus betulus)藍劍柏(Sabina scop‘blue arrow)、灌叢石蠶(Teucrium fruticans)等,來豐富無錫地區城市公園綠地的生物多樣性。充分考慮地帶性植被特征,遵循群落演替和植被發育規律,同時注意新優品種引進,才能推進城市綠地建設中生物多樣性和群落穩定性的提升[12,13]。
4.2 植物材料均衡運用
從喬、灌層樹種組成分析可以看出,無錫公園綠地樹種種類豐富、觀賞特性多樣,完全可以構建出景觀豐富、生態功能完備的城市植被系統。但是在部分公園中存在常規種運用數量和頻率過高等問題,新優種和鄉土原生樹種運用相對較少。如果樣地中喬木層女貞、廣玉蘭、香樟等樹種運用廣泛,而北美紅櫟、色葉槭、栓皮櫟、浙江楠等新優及鄉土種運用較少。灌木、草本層中也存在常規種運用過多的情況。建議在日后的公園建設中,提高對新優種的運用,特別是一些觀賞效果好、生長適應性佳的鄉土樹種和野生種。注重公園綠地中局部景觀節點中對草本植物的運用,通過增加一些觀賞特性好的草花植物種類,如蒲葦(Cortaderia selloana)、花葉芒(Miscanthus sinensis ‘Variegatus)、天藍鼠尾草(Saiviaofficinalis)、香彩雀(Angelonia salicariifolia)、波斯菊(Cosmos bipinnatus)、銀葉菊(Senecio cineraria)等,來豐富公園綠地植物景觀的色彩和層次。
4.3 天然次生林保護
天然次生林群落結構相對穩定,具有較豐富的樹種、較高的物種多樣性。在調研樣地中,黿頭渚景區和錫惠景區分布著一定面積的天然此生林,如在黿頭渚景區廣福寺周邊分布有“栓皮櫟—三角楓—藎草”群叢,群落高度約15 m,郁閉度>85%,喬木層優勢種為栓皮櫟(Quercus variabilis),伴生有白櫟(Quercus fabri)、茅栗(Castanea seguinii)、鹽膚木(Rhus chinensis)等,灌木層有三角楓(Acer buergerianum)、白檀、莢蒾(Viburnum dilatatum)、糯米條(Abelia chinensis)、紅脈釣樟(Lindera rubronervia)等,草本有藎草(Arthraxon hispidus)、爵床(Rostellularia procumbens)、貫眾(Rhizoma Cyrtomii)、絡石(Trachelospermum jasminoides)等,此類群物種豐富度高,群落結構相對穩定,生物多樣性較高。筆者建議,在城市公園綠地建設中要加強對此類天然次生林的保護,避免城市化進程對城市森林的破壞,必要時對部分天然次生林條件合適可以采取封育保護措施,避免人為干擾。
參考文獻:
[1]王伯蓀.植物群落學[M].北京:高等教育出版社,1987.
[2]張慶費.城市綠地系統生物多樣性保護的策略[J].城市環境與城市生態,1999,12(3):36~38.
[3]嚴玲璋.略論21世紀上海城市綠化的可持續發展[J].中國園林,1998,14(2):44~46.
[4]江蘇省無錫市綠地系統規劃(2003-2020年).同濟大學風景科學研究所編,2004.
[5]黃寶龍.江蘇森林[M].無錫:江蘇科學技術出版社,1998.
[6]劉昉勛,黃致遠.江蘇省植被區劃[J].植物生態學與地植物學報,1987,11(3):226~233.
[7]鄔嘉穎,鄔秉左.綠化建設對次生林地植物多樣性的影響:以無錫三山公園為例[J].中國城市林業,2011,9(3):34~36.
[8]謝春平,方彥,袁永全,等.南京城市邊緣次生林主要喬木種群生態位分析[J].四川農業大學學報,2012,30(1) :7~11.
[9]莫治新.塔里木河上游地區植物群落物種多樣性與土壤環境因子的關系[J].江蘇農業科學,2012,40( 8): 325~327.
[10]宋永昌.植被生態學[M].上海:華東師范大學出版社,2001.
[11]W.J.Sutherland.生態學調查方法手冊(英)[M].上海:科學技術文獻出版社,1999.
[12]王 娟,張明娟,張馨韻,等.無錫市本地木本植物植樹研究[J].中國園林,2013(4):48~52
[13]陳 勇,孫 冰,廖紹波,等.深圳市主要植被群落類型劃分及物種多樣性研究[J].林業科學研究,2013,26(5):636~642.