珠三角人居綠地木本植物數量特征研究

胡傳偉, 趙強民, 孫冰, 甘美娜, 劉欣

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珠三角人居綠地木本植物數量特征研究

胡傳偉1, 趙強民1, 孫冰2,*, 甘美娜1, 劉欣1

1. 棕櫚生態城鎮發展股份有限公司, 廣州 510627 2. 中國林業科學研究院熱帶林業研究所, 廣州 510520

采用典型抽樣法選取珠三角地區6市的40個居住區, 全面分析了使用的園林木本植物種類組成、植物來源和物種多樣性等指標, 旨在為園林植物景觀設計提供科學依據。研究表明: 研究地共有木本植物161種, 其中喬木118種、灌木43種(含觀賞竹類9種), 分屬57科115屬; 產于中國的種類占62.1%, 國外引進種占37.9%; 喬木類別中以觀葉觀形樹種和觀花樹種為主, 兩者占總種類比例達54%, 灌木類別中以觀葉觀形的為主, 占總種類的14.9%, 重要值前列的美麗異木棉、細葉欖仁、銀海棗、大葉傘、黃花雞蛋花、鳳凰木、大王椰子、桃花心木、簕杜鵑等種類已經在本地區引種多年, 與鄉土植物種類無明顯差異, 代表了華南地區的植物景觀特色, 種植設計時可以優先選用。

珠三角; 居住區; 植物配置; 物種多樣性

1 前言

我國城鎮化發展迅速, 極大地帶動了相配套的園林綠地建設, 當前新建綠地以居住區室外環境綠地和街頭公園綠地為主, 綠地建設檔次尤以商業性質的居住區室外環境為勝, 雨后春筍般出現了多種風格的景觀型居住區和大量精品植物景觀。多樣性的植物景觀類型一定程度上能增強植物群落抗拒有害生物入侵的能力, 并能豐富城市園林景觀風貌, 但城市綠地植物群落有別于自然群落, 地區間植物組成趨同化嚴重, 且植物群落組成相對單一, 群落內種間生態關系不穩定, 僅從美學方面考慮景觀設計的方式已經難以滿足綠色植物作為城市綠色基礎設施的需求[1]。

綠地景觀的營造依托于植物設計, 它是一門科學和藝術相結合的實踐性設計藝術門類, 對設計人員的理論水平和經驗豐富程度均要求較高, 然而當前實際情況是植物設計被景觀設計行業置于邊緣的位置, 對植物造景的重要性認識不足, 從而導致一線綠化設計人員的平均水平普遍較低, 設計成果落地性差。伴隨多年來植物材料的不斷豐富, 園林植物種類的可選空間增大, 如何從生態學和景觀美學兩方面相結合選擇植物種類及其空間配置結構, 成為當下設計師重點考慮的問題。國內學者對南寧[2]、上海[3]、鄭州[4]、昆明[5]等多個地區的城鎮居住區植物景觀進行了植物多樣性和群落結構的研究, 為當地的植物景觀構建起到了很好的指導作用, 而針對珠三角居住區木本植物群落組成結構和種間生態關系的研究鮮見報道, 鑒于此, 筆者研究了多個成熟居住區的木本植物群落的數量特征, 以期為該地居住區植物種類選擇和植物配置提供參考。

2 材料與方法

2.1 研究地概況

珠三角地處華南地區的核心地段, 經濟文化發達, “兼容并蓄”的海洋文化和嶺南文化底蘊豐厚, 亞熱帶海洋季風氣候鮮明, 雨熱同季, 多年平均降雨量達1800 mm, 平均氣溫21.4—22.4 ℃[6], 該地區園藝植物栽培中長期以來吸收了豐富的外來觀賞植物資源, 可使用的園林植物種類豐富, 喬木樹種以棕櫚科植物和樹冠寬闊的種類為骨干樹種, 構成群落的林冠層, 以豐富多彩的灌木、陰生觀葉植物及草花構成下層植物結構, 常見喬木種類如大王椰子()、蒲葵()、細葉榕()、高山榕()、南洋楹()、紅花紫荊()、鳳凰木()、木棉()、萍婆()、香樟()、人面子()、水蒲桃()、黃花雞蛋花()等, 花灌木如狗牙花()、細葉紫薇()、紅檵木(var. rubrum)、灰莉()、黃榕(cv. Golden Leaves)、假連翹()、簕杜鵑()等, 一定程度上反映了珠三角地區熱帶、亞熱帶的植被特征。

1.2 研究方法

實地取樣和竣工圖紙研究相結合, 依據城市規模和植物景觀典型程度, 選取了珠三角地區6個城市40個面積大小相近的成熟居住區室外環境植物景觀, 其中廣州15個、佛山8個、深圳4個、惠州7個、中山5個、珠海1個。實地取樣拍攝植物景觀照片, 并輔助測量骨干樹種的胸徑、冠幅、樹高, 記錄觀賞效果、生長狀況、場地環境條件等, 結合景觀美學特征研究植物群落的組成結構和物種多樣性。研究的指標因子有: 喬木樹種重要值()=(相對多度+相對頻度+相對顯著度)/3, 相對多度()=某一種的個體數/全部種的個體總數×100、相對頻度()=某一種的頻度/全部種的頻度之和數×100、相對顯著度()=某一種的基面積之和/全部種的基面積之和×100; 物種豐富度()、Margalef豐富度指數()、Shannon-Wiener多樣性指數()、Pielou均勻度指數()和Simpson優勢度指數(),,,,, 式中,為樣方的個體數,為總個體數,為種數[7–9]。

2 結果與分析

2.1 物種組成特征

經調查統計, 40個居住區共有木本植物種類161種, 其中, 喬木118種、灌木43種(含觀賞竹類9種), 按照哈欽松分類系統分屬57科115屬。其中, 被子植物51科108屬155種, 裸子植物有6科6屬6種, 常綠樹126種, 落葉樹35種。含有種類較多的科是: 豆科(10屬18種)、?？?2屬16種)、桃金娘科(6屬12種)、棕櫚科(9屬12種)、禾本科(7屬10種)、夾竹桃科(5屬7種)、大戟科(6屬6種)、紫葳科(4屬5種)、木蘭科(2屬5種)。喬木重要值高低依次為秋楓、美麗異木棉、細葉欖仁、尖葉杜英、銀海棗、垂葉榕、桂花、大葉傘、紅花紫荊、黃槐、木槿、糖膠樹、黃花雞蛋花、香樟等。從表1可以看出, 高大庭陰喬木秋楓的重要值最高, 達4.009, 樣方出現頻率高達70 %; 用做綠色本底植物的鄉土種類垂葉榕用量最大, 在所有樣地中出現概率為50%, 另外, 從調查中得知, 垂葉榕以胸徑小于10cm的規格為主, 生長迅速的垂葉榕短期內就可以形成可觀的遮陰或遮擋效果; 用量其次的是大葉傘、桂花、黃槐和細葉欖仁, 該4種植物在樣地中出現概率均高于50 %, 其中, 細葉欖仁和桂花兩個種類出現概率高達80 %, 細葉欖仁為即時效果顯著的喬木骨架種類、大葉傘為觀葉觀形較好的小喬木或叢生灌木、桂花和黃槐是多季開花的高觀賞植物種類。由此可見, 居住區植物景觀庭陰大喬木、觀賞價值較高的觀花種類以及即時效果顯著的種類成為師設計的首選。

2.2 植物景觀特征

華南地區沒有明顯的冬季, 春、秋兩季依據氣候學劃分亦不明顯, 但通過對植物景觀的觀察和分析, 在這個連續的“非夏季”中, 植物所呈現的外在特征依然具有明顯的春、秋之分, 可以將3—4月劃分為春季、5—10月為夏季、11月至次年2月為秋季[10]。落葉樹種木棉、大葉紫薇()、細葉欖仁、黃花雞蛋花、紅花雞蛋花(cv.)、黃花風鈴木()、樸樹()、楓香()、細葉紫薇、菩提榕()等, 在本研究中占到了總種類的27.7 %, 在落葉期可體現秋景蕭瑟的氛圍, 烏桕()的秋色紅葉在本地亦表現顯著; 春季開花的木棉、水石榕()、黃花風鈴木、宮粉紫荊()、刺桐()、白花洋紫荊()等花色顯示度高, 夏季開花的串錢柳()、鳳凰木、魚木()、石榴()、藍花楹()、大葉紫薇、復羽葉欒樹()、黃花雞蛋花、紅花雞蛋花、細葉紫薇等種類繁多, 夏花燦爛, 秋季開花的美麗異木棉、簕杜鵑、朱櫻花()、白千層()等點綴城市植物景觀。

另外, 園林植物觀賞特性可分為觀葉觀形植物、彩葉植物、觀花植物、觀果植物, 分門別類用于方便設計師植物選擇。從圖1的分析可知, 本地居住區木本植物種類中觀葉觀形植物占比最大, 為45.3 %; 其次為觀花植物, 占比29.8 %; 第三是彩葉植物, 占比13.7 %; 第四是觀果植物, 占比11.2 %。喬木類別中以觀葉觀形樹種和觀花樹種為主, 兩類觀賞特性的植物占總木本植物種類的54%。灌木類別中以觀葉觀形的為主, 占總木本植物種類的14.9%。由此可知, 作為基調樹種的觀葉觀形樹種占比最大, 依次為觀花植物、彩葉植物、觀果植物點綴植物群落或作為主景樹, 符合景觀美學的規律。

表1 珠三角居住區園林景觀木本植物主要喬木種類組成及數量特征

2.3 植物區系特征

在161種木本植物種中, 我國原產種類100種, 占總數的62.1 %, 國外引進種61種, 占總數的37.9%, 本研究主要針對木本植物, 未考慮草本地被植物, 因此, 與鄭芷青等人2010年對廣州居住區的植物來源組成比例不同[11]。從表2可以看出, 國外引種從熱帶美洲引種最多, 共22種, 占比13.7 %; 從澳洲、熱帶亞洲和熱帶非洲地區引種占比均在6%—9%之間, 從其它地區如中東、北非、北美引種的種類占比最少。由此可見, 珠三角居住區木本植物選用以國內原生種為主, 但國外引進種比例亦保持較高水平, 說明外來木本觀賞植物在居住區植物組成中占據重要地位。從具體種類來看, 如重要值較高的美麗異木棉、細葉欖仁、銀海棗、大葉傘、黃花雞蛋花、鳳凰木、大王椰子、桃花心木()、簕杜鵑等種類已經在本地區引種多年, 已經歷過多次極端氣候條件的侵擾, 和鄉土植物種類無明顯差異, 且在很大程度上代表了華南地區的植物景觀特色。由此可見, 珠三角地區對外來植物種類的使用已經取得了一定成功。

2.4 物種多樣性指數

如圖2所示, 研究地木本植物物種多樣性指數、均勻度指數和優勢度指數均為喬木層較高, 灌木層較低, 由此表明, 研究地喬木層植物種類豐富, 而灌木種類不同樣地同質化嚴重。如表4所示, 研究地物種豐富度指數高于鄭州市; 多樣性指數高于鄭州市, 與重慶市的趨平, 低于相同區域的鼎湖山自然群落; 均勻度指數低于鼎湖山自然群落和鄭州市社區公園群落, 顯著高于重慶市校園附屬綠地群落; 優勢度指數和鼎湖山自然群落持平, 明顯高于鄭州市和重慶市的群落。植物多樣性橫向比較可知, 位于珠三角地區居住區園林植物多樣性水平總體高于華中地區的鄭州和西南地區的重慶, 但低于相同區域的鼎湖山自然群落, 說明人工構建的植物群落多樣性及穩定性和自然群落仍有一定差距, 實踐中可加大使用更多的本地植物種類。

2.5 喬木種類徑級多度格局分析

喬木樹種徑級多度格局擬合后遵循對數正態分布, 擬合的模型, 模 型的決定系數2達0.8359, 擬合度較好。由圖2可知, 喬木樹種胸徑使用起點為4 cm, 徑級在10 cm左右的數量最多, 徑級超過15 cm的數量急劇減少, 超過30 cm以上胸徑的數量保持較低水平。模型擬合的結果和實地調查情況相一致, 如胸徑在4 cm左右的大多是桂花、細葉紫薇、大葉傘、黃金香柳()、紫錦木()等一類的小喬木或大灌木, 而胸徑在10cm左右的種類基本都是基調樹種, 如細葉榕、細葉欖仁、尖葉杜英、紅花紫荊、芒果()、麻楝()等; 胸徑超過30cm的都是觀賞價值較高的孤賞樹或棕櫚類植物, 如鳳凰木、秋楓、香樟、洋蒲桃()、母生()、銀海棗、華盛頓棕()等。

表2 珠三角居住區園林景觀木本植物來源組成

3 討論

體現地域特色的城市園林景觀與園林植物物種多樣性密不可分, 園林植物多樣性的豐富程度是衡量城市園林綠化水平高低的重要指標, 園林植物群落的穩定性需要足夠多的植物種類和合理的種間關系的搭配[14], 實踐中在植物群落內盡可能多的配置植物種類, 以增加其物種多樣性, 增強其生態功能。另外, 測度植物多樣性的物種多樣性指數亦可以作為綠化方案評審的重要權重指標。研究地喬木層植物多個多樣性指數均顯著高于灌木層, 灌木種類不同樣地同質化嚴重, 植物多樣性指數總體高于華中地區的鄭州和西南地區的重慶, 但低于相同區域的鼎湖山自然群落, 說明人工構建的植物群落多樣性及穩定性和自然群落仍有一定差距。設計學角度的植物空間營造注重植物個體的點、線、面構建及其空間圍合, 多個植物種類依據植物個體的形貌、線形、質地、色彩組合搭配成植物組團群落, 而生態途徑設計需要理清植物個體間的種間關系及其組合之后的群落結構與功能關系、甚至要預測人工植物群落與更高層次生態系統的關系[15], 因此, 植物群落數量關系的研究可以首先從科屬組成、觀賞組成、種類來源組成等方面為立足點, 由點及面的解析植物景觀的組成結構與功能, 實踐中則可以把不同生物學特性的植物按造景需求的主次關系、高度關系或觀賞特性劃分為不同的層級, 分門別類選用, 方便植物設計師對種類的篩選。

表3 不同地區物種多樣性比較

4 結論

本研究中重要值前列的美麗異木棉、細葉欖仁、銀海棗、大葉傘、黃花雞蛋花、鳳凰木、大王椰子、桃花心木、簕杜鵑等種類已經在本地區引種多年, 與鄉土植物種類明顯差異, 代表了華南地區的植物景觀特色, 種植設計時可以優先選用。植物群落空間搭配則可以按照當前應用廣泛的五種群落配置模式[11](即大喬木+中小喬木+灌木+地被或草4層結構、喬木+灌木+地被或草3層結構、喬木+灌木或草或地被和灌木+地被或草2層結構、單層喬木或單層灌木或整形綠籬1層結構和形成花壇花境的組團結構)按場地空間情況合理布置, 構建出植物種類豐富、種植模式多樣的園林植物景觀。

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Study on the quantitative characteristics of cultivated woody plant in the residential area of the Pearl River Delta Region

HU Chuanwei1, ZHAO Qiangmin1, SUN Bing2,*, GAN Meina1, LIU Xin1

1. Palm eco-town development Co., Ltd., Guangzhou 510627, China2. The Research Institute of Tropical Forestry, CAF, Guangzhou 510520, China

We selected 40 residential areas of 6 cities in the Pearl River Delta region by typical sampling method, and analyzed the plant composition, plant sources and woody plant species diversity. The results show that 161 woody plant species are surveyed, including 118 tree species, 43 shrub species (including 9 ornamental bamboos), belonging to 57 families and 115 genera. These plant species areproduced in China accounted for 62.1 %, with imported ones accounted for 37.9 %. Categories with foliage of trees are accounted for 54%. Categories with foliage of shrubs are accounted for 14.9 %. The forefront plant species of higher important value are, etc.These species as same as native plant species have been introduced to this region for many years, representing the characteristics of plant landscape in Southern China. Therefore, planting design can be preferred.

the Pearl River Delta region; residential area; plant configuration; species diversity

10.14108/j.cnki.1008-8873.2017.02.011

S688

A

1008-8873(2017)02-076-06

2015-11-02;

2016-01-14

生態園林產業技術創新戰略聯盟科研項目(201401); 廣東省科技計劃項目(2010B080100041)

胡傳偉(1986—), 河南商丘人, 碩士, 園林綠化施工工程師, 主要從事園林綠化施工技術研究, E-mail: 280470111@qq.com

孫冰, 男, 碩士, 研究員, 主要從事城市林業研究, E-mail: gdsunbing@126.com

胡傳偉, 趙強民, 孫冰, 等. 珠三角人居綠地木本植物數量特征研究[J]. 生態科學, 2017, 36(2): 76-81.

HU Chuanwei, ZHAO Qiangmin, SUN Bing, et al. Study on the quantitative characteristics of cultivated woody plant in the residential area of the Pearl River Delta Region[J]. Ecological Science, 2017, 36(2): 76-81.