青島城區沿海綠地木本植物多樣性及群落分析

董運齋，王永濤，陳香芹，劉淑華

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

1 引言

隨著我國城市化進程的逐步加快，人們對于城市生活環境的要求也逐漸提高，生態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就顯得尤為重要。城市園林植物合理的群落結構是城市綠地穩定、高效和健康發展的基礎，不同的群落類型可以豐富整個城市的綠地景觀[1]。木本植物是構建園林植物景觀的主體。豐富的木本植物種類和結構合理優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良好、環境優美、富有地域文化特色的宜人環境。所以，研究青島市區植物群落，對于現代城市園林植物景觀的營造和植物群落景觀的可持續發展具有重要意義。

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量比例，一定的結構和外貌，一定的生境條件，執行著一定的功能。在植物群落中，植物與植物、植物與環境之間存在著一定的相互關系，他們是環境選擇的結果，在空間上占有一定的分布區域，在時間上是整個植被發育過程中的某一階段[2]。植物群落是城市綠地的基本構成單位，是城市綠地系統生態功能的基礎，是提高綠地景觀豐富度的前提。構建科學、合理的植物群落結構才能使綠地穩定、高效和健康地發展。

近幾年來，隨著生態園林的發展，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 70年代以來, 植物群落研究開始向著應用生態學的趨勢發展。現代分子技術使微生物生態學出現革命，并使遺傳生態學獲得了巨大的發展；在生態系統長期定位觀測方面, 自動記錄、 監測技術、 可控環境技術已應用于實驗生態, 直觀表達的計算機多媒體技術也獲得較大發展[3]；無論是基礎生態還是應用生態,都特別強調以數學模型和數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動態功能的基礎和提高綠地景觀豐富度的前提，也是城市綠化發展水平的重要標志。作為城市綠地的主體部分，植物群落在保護改善環境和營造景觀以及生態方面都有重大意義。通過對青島市區具有代表性意義的綠地植物群落的調查，可以獲得群落特征的基礎數據，能夠了解植物群落的結構特征和物種多樣性，并掌握群落配植的是否合理以及養護情況。以期通過調查數據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，為營建滿足生態園林城市要求的綠地植物景觀和改造現有不合理的植物群落提供理論依據。

2 調查內容和方法

2.1 調查內容

選取青島市區沿海綠地植物群落較為典型的八大關風景區、五四廣場、青島大學、石老人風景區、中山公園作為樣地，調查物種組成、群落物種豐富度、重要值等。

2.2 樣方選擇

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

2.3 調查方法

本次調查主要采用線路調查法和樣方調查法。

2.3.1 線路調查

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

2.3.2 樣方調查

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

選擇適當的樣方，將喬灌木進行分層調查。調查時，對樣方內的喬木采用每木調查法。灌木則是按對角線在樣方四個角及中心位置調查5個面積為5 m×5 m的小樣方。所有喬木需記錄物種名、數量、樹高、枝下高、胸徑和冠幅；所有灌木需記錄物種名、數量、高度和蓋度[5]。

2.4 數據分析

將調查所得數據進行匯總，對群落的植物物種組成、重要值、物種豐富度、多樣性及均勻度進行分析。

2.4.1 物種組成

比較分析青島市區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的優勢種,即在群落內地位最為重要、發揮作用最大的種[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的頻度/層片中各植物出現頻率之和×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/樣方中全部株數×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

Shannon-Wiener多樣性指數(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 結果與分析

3.1 木本植物物種組成

經過實地調查，青島市區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

本次調查選取了青島中山公園、八大關、青島大學等共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、八大關景區的也較為豐富(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)、桑科(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、胡枝子、木防己、錦帶花、郁李。在所調查的樣方的木本植物中， 赤松的重要值最高，達到了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73種，其他植物重要值也普遍偏低。這說明鄉土樹種沒有得到很好的應用。

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

通過對各樣地植物群落Shannon-Wiener多樣性指數的統計結果,比較分析不同樣地群落之間的區別,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比較接近。Shannon-Wiener指數由高到低排序為:中山公園>青島大學>八大關。喬木層多樣性指數最高的為青島大學和八大關，其中八大關喬木胸徑、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勢地位。

灌木層多樣性指數較小的是八大關和青島大學，分析原因主要是八大關的喬木郁閉度很高，遮擋了大部分的陽光，不利于林下灌木的生長，青島大學作為學院式園林，在植物的規劃上規則性較高，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,把調查研究結果與近年武漢市主要公園綠地植物群落維管植物研究結果進行了對比分析。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用與武漢市主要公園綠地植物群落物種的應用大致相等，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，要在保存好現有優良物種和科學植物群落的前提下，引進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構[9，10]。如八大關多高大喬木，群落郁閉度大，致使灌木的應用比例比較小[11]，可適當引進耐陰性好的物種，如杜鵑等。由于現在綠地植物群落骨架已經形成，改造難度比較大，只能在灌木層和草本層加大改造力度，喬木層可做物種復查，及時修復或更換病、老死的物種，也可適當增加群落密度。遵循園林綠化景觀的需要，合理地選擇和種植與之相適應的樹種，盡可能地增強植物群落的自我調節能力，實現生物多樣性和群落穩定性。