不同時期長春市公園園林樹木物種組成與多樣性研究

劉 碩 楊義波

（1.長春大學，吉林 長春 130022；2．長春市綠化管理中心，吉林 長春 130022）

1 調(diào)查目的

由于城市擴張、景觀破碎化等人為原因所導致的城市生物多樣性流失已被許多生態(tài)學家深刻認 識。合理的樹木群落結構是公園綠地乃至城市綠地穩(wěn)定、高效、經(jīng)濟和健康發(fā)展的基礎。因此，研究城市公園植物群落的植物區(qū)系成分、群落種類組成和群落特征、群落多樣性及生態(tài)功能等，對保障公園及城市可持續(xù)發(fā)展、今后植物景觀建設具有重要意義。但目前此方面研究水平明顯滯后，僅上海市、北京市等少數(shù)城市展開了較為深入的研究，這與我國各大城市公園的蓬勃發(fā)展不相適應。因此，筆者選擇長春市內(nèi)各時期建設的公園作為研究對象，調(diào)查長春市公園綠化樹木種類、配植模式，研究不同年代的公園樹木群落結構和園林景觀特點，了解園林樹木群落變化規(guī)律，為長春市公園園林樹種選擇和配植提供依據(jù)。

2 調(diào)查地點概況

長春市地處東經(jīng)124°18′～127°05′、北緯43°05′～45°15′，位于我國東北平原腹地松遼平原，是東北地區(qū)的自然地理中心。長春市是東部山地濕潤山區(qū)與西部半干旱平原地區(qū)的過渡帶，屬溫帶大陸性半濕潤季風氣候。雖然長春市東部和南部離海洋不遠，但由于長白山的阻擋，夏季風的作用被減弱；西部和北部為平坦的松遼平原，西伯利亞極地大陸氣團暢通無阻。因此，長春市總體氣候特征為春季干燥多風，夏季涼爽多雨，秋季溫差大，冬季嚴寒時間長。當?shù)啬昶骄鶜鉁?.6 ℃，夏季最高氣溫可達38.5 ℃，冬季最低氣溫-36.6 ℃。長春市土壤可分為12 個土壤類型、38 個亞類、64 個土壤屬、190 個土壤種，其形成和分布具有明顯的過渡特征。長春市有林地26.5 萬hm，森林的組成以東亞闊葉林成分為主，華北系成分、長白區(qū)系成分也有滲入。

3 調(diào)查設計

3.1 樣地設置

調(diào)查樣地按照建設年代分為4 類（見表1）：1949 年以前建設的公園（勝利公園、兒童公園、長春水文化生態(tài)園、林園、南湖公園、百木園和長春動植物公園）、20 世紀50—70 年代建設的公園（共青團公園、岱山公園、錦繡公園）、20 世紀80 年代至2000 年建設的公園（杏花村、牡丹園、長春公園）、2000年以后建設的公園（長春三佳湖公園、北海公園、長春友誼公園、百花園、蘭橈湖公園和梨花園）。

表1 調(diào)查公園概況

3.2 調(diào)查方法

首先查閱資料了解長春市各公園建設年代，然后選擇代表性公園進行現(xiàn)場探查，了解各公園綠地分布、樹種組成及樹木群落結構特點，根據(jù)探查結果進行樣地布設。樣地布設采用系統(tǒng)布設方法，即根據(jù)樹種變化和樹木群落結構變化，選擇典型地塊布置樣地。樣地規(guī)格為20 m×20 m，采用正方形樣地。樹種識別查詢《中國樹木志》和《吉林省常用園林樹 種》。此次調(diào)查在19 個公園內(nèi)共布設924 塊樣地。

3.3 計算方法

用優(yōu)勢度分析法確定植物群落的優(yōu)勢種，采用Margalet 豐 富 度 指 數(shù)、Shannon-Wiener 指 數(shù) 和Pielou 均勻度指數(shù)綜合評價植物群落物種的多樣性和均勻程度。當個體數(shù)量固定，樹種數(shù)量越多，樹種豐富度越大，Margalet 豐富度指數(shù)越大，物種越豐富。Shannon-Wiener 指數(shù)主要用以反映樹種類型的豐富程度，是樹種豐富度和各樹種均勻程度的綜合反映。Pielou 均勻度指數(shù)表示植物群落中不同物種分布程度，同時是實際多樣性與最大多樣化之比。計算公式如下：①Margalet 豐富度指數(shù)D=（S-1）/lnN；②Shannon-Wiener 多 樣 性 指 數(shù)H=- ∑（PlnP）；③Pielou 均勻度指數(shù)J=H/lnS；④頻度（Frequency）：F=（S/N）×100%；⑤重要值=［（相對頻度+相對優(yōu)勢度）/2］×100%；⑥相對頻度=（某個種的個體數(shù)/所有種的總個數(shù)）×100%；⑦相對優(yōu)勢度=（樣方中該種個體胸面積和/樣方中全部個體胸面積總和）×100%。式中，P=N/N，N為某一樹種株數(shù)，N 為所有樹種株數(shù)；S 為物種豐富度，即樹種數(shù)；S為物種i 出現(xiàn)的樣方數(shù)。

4 結果與分析

此次共調(diào)查長春市內(nèi)19 個公園，調(diào)查發(fā)現(xiàn)共有喬木25 科49 屬115 種。其中，薔薇科物種數(shù)最多，共有8 屬22 種，占物種總數(shù)的19.13%；其次是楊柳科、松科、榆科、槭樹科，分別有2 屬15 種、4 屬15 種、3 屬10 種、1 屬9 種，其中單種科共有13 個。喬木中有針葉樹21 種，隸屬3 科8 屬，占總物種的18.26%，其中主要為紅皮云杉、樟子松、黑皮油松等；落葉闊葉樹共有94 種，隸屬22 科41 屬，占總物種數(shù)的81.74%，其中主要為垂柳、銀中楊、稠李等。

4.1 1949 年以前長春市建設的公園園林樹木總體特征

1949 年以前長春市建設的公園園林樹木共有24 科45 屬85 種。其中，薔薇科植物種類最多，共有8 屬17 種，占1949 年以前建設公園植物種類的20.00%；其次是松科，共有4 屬13 種，占植物種類的15.29%。單種科共有12 個，占總科數(shù)的50.00%，其中主要有紫椴科、胡頹子科等。在1949 年以前長春市建設的公園園林樹木中，松科的黑皮油松是應用最多的樹種，松科占絕對優(yōu)勢，重要值高達33.04%；楊柳科為次優(yōu)勢科，重要值為19.70%，優(yōu)勢度差距較大；后面依次為槭樹科、薔薇科和榆科，重要值為8.67%、8.57%和6.53%。優(yōu)勢屬為松屬和柳屬，重要值為19.30%和15.40%；次優(yōu)勢屬為云杉屬、榆屬、黃檗屬、落葉松屬、楊屬和槭樹屬，重要值分別為6.28%、6.38%、6.59%、4.84%、4.30%和8.82%。絕對優(yōu)勢種為黑皮油松，重要值為15.12%；次優(yōu)勢種為旱柳、垂柳、黃檗、紅皮云杉、家榆、茶條槭和長白落葉松，重要值分別為8.52%、6.73%、6.59%、6.05%、5.60%、5.14%和4.43%。其中，特有樹種共有10 種，分別是東北楊、衛(wèi)矛、圓柏、銀白楊、龍爪柳、楓楊、檜柏、刺榆、懷槐和省沽油。

4.2 20 世紀50—70 年代長春市建設的公園園林樹木總體特征

20 世紀50—70 年代長春市建設的公園園林樹木科、屬、種數(shù)量相比之前有了一定的變化。分析結果表明，這一時期所建公園的樹木種類共有21 科38 屬77 種，樹木的種、屬數(shù)量相較于之前都有所減少。因為這一時期我國經(jīng)濟發(fā)展較慢，綠地建設進程也同樣滯后，甚至遭到了破壞。其中，薔薇科是種類最多的，共有8 屬19 種，占樹種總數(shù)的24.68%。種類第二多的是松科，共有4 屬10 種，占樹種總數(shù)的12.99%。其中，單種科共有9 個，占總科數(shù)的42.86%。優(yōu)勢科為楊柳科和松科，重要值為33.59%和31.14%；次優(yōu)勢科為薔薇科，重要值為13.12%。優(yōu)勢屬為楊屬和松屬，重要值為18.83%和27.96%；次優(yōu)勢屬為落葉松屬、柳屬、榆屬，重要值是6.22%、5.63%、5.74%。優(yōu)勢種是小青楊，重要值為14.21%；次優(yōu)勢種為黑皮油松、樟 子松、新疆楊、銀中楊和長白落葉松，重要值分別為6.44%、8.10%、7.45%、6.30% 和6.11%。其中，特有樹種共有3 種，分別是山楊、紫丁香、饅頭柳。

4.3 20 世紀80 年代至2000 年長春市建設的公園園林樹木總體特征

20 世紀80 年代至2000 年長春市建設的公園園林樹木共有72 種，分屬24 科44 屬。其中，種類占據(jù)第一位的是薔薇科，共8 屬18 種，占所有種類的25.00%；種類排名第二的是松科，共4 屬10 種，占所有種類的13.89%。其中，單種科共有13 種，占總科數(shù)的54.17%。楊柳科和松科為優(yōu)勢科，重要值分別為31.45%和26.21%；薔薇科為次優(yōu)勢科，重要值為18.93%。優(yōu)勢屬為楊屬和松屬，重要值是19.40%和17.00%；次優(yōu)勢屬為柳屬，重要值是12.05%。銀中楊為絕對優(yōu)勢種，重要值為17.18%；次優(yōu)勢種為垂柳、黑皮油松、樟子松、山杏和京桃，重要值分別為8.49%、7.64%、6.76%、5.25%和4.17%。其中，特有樹種共有6 種，分別是大果山楂、銀柳胡頹子、垂楊、黑榆、黃榆和水冬瓜赤楊。

4.4 2000 年以后長春市建設的公園園林樹木總體特征

2000 年以后長春市建設的公園園林樹木共有68 種，分屬20 科36 屬。其中，種類占據(jù)第一位的是薔薇科，共7 屬18 種，占所有樹種種類的26.47%；種類排名第二的是松科，共4 屬12 種，占所有種類的17.65%。其中，單種科共10 種，占總科數(shù)的50.00%。由于薔薇科和松科物種數(shù)目最多，因此，薔薇科和松科為優(yōu)勢科，重要值高達30.57%和18.71%；次優(yōu)勢科為槭樹科和楊柳科，為7.51%和12.89%。優(yōu)勢屬為柳屬、松屬、梨屬和槭樹屬，重要值分別是8.65%、8.63%、8.43%和7.51%。山梨為絕對優(yōu)勢種，重要值為8.43%；次優(yōu)勢種分別是山杏、長白落葉松、黑皮油松、柳樹、復葉槭、色木槭、金葉榆、蒙古櫟和青桿，重要值分別是5.94%、4.38%、4.20%、4.13%、3.87%、3.85%、3.14%、3.05% 和2.88%。其中，特有樹種共有8種，分別是小乘黑楊樹、百花花楸、赤楊、垂枝白樺、俄羅斯紅葉李、美人松、沙棘和北美海棠。

4.5 不同時期公園園林樹種多樣性分析

從表2、圖1 可知，4 個時期長春市公園園林樹種的Margalet 豐富度指數(shù)排序為20 世紀80 年代至2000 年（8.205）＞20 世紀50—70 年代（7.131）＞1949年以前（6.237）＞2000 年以后（5.238）。從Margalet 豐富度指數(shù)計算公式可以知道，物種豐富度指數(shù)和群落物種數(shù)呈正相關關系，即物種數(shù)的多少會直接影響物種豐富度指數(shù)的大小。因此，這種變化規(guī)律主要是因為20 世紀80 年代至2000 年隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展，各地都開始重視公園建設，長春市作為全國園林綠化先進城市也加大了公園建設力度。為了提高公園綠化水平，快速形成園林景觀效果，長春市在此期開始大量移植野生樹木和引進外地樹種，導致公園園林樹種豐富度指數(shù)較高。Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)與Margalet 豐富度指數(shù)變化趨勢相同。20 世紀80 年代至2000 年建設的公園園林樹種多樣性指數(shù)較高（達4.164），說明20 世紀80 年代至2000 年建設的公園園林具有較高的生物多樣性。2000 年以后建設的公園園林樹木多樣性指數(shù)最低，為2.653。Pielou 均勻度指數(shù)主要指群落中不同物種的分布程度，與物種數(shù)量無關。20 世紀80 年代至2000 年建設的公園和1949年以前建設的公園園林樹種的均勻度指數(shù)最低，分別為0.747 和0.668。2000 年后建設的公園園林樹木均勻度最高，為1.094。這主要是因為在前兩個時期，為了達到美化效果，長春市選擇了大范圍種植單一的樹種，如金葉榆、紅葉李、北美海棠等，形成較為規(guī)律的景觀效果，所以影響了公園園林樹種均勻度。

5 長春市公園園林樹木建議種類選擇

長春市冬季嚴寒漫長，因此，要因地制宜選擇公園樹木類型，具體選擇建議如下：針葉樹主要有黑皮油松、紅皮云杉、樟子松、臭冷杉和油松等，針葉樹可在冬季作為主要綠化樹種；闊葉樹主要有銀中楊、旱柳、山杏、稠李和白樺等，闊葉樹中有部分景觀效果良好，如暴馬丁香會開紫花，蒙古櫟會長獨特形狀的葉子，山荊子會結紅色的果實等，對具有不同觀賞效果的樹木進行配植會形成不同的觀賞景觀；灌木主要有金葉榆、珍珠梅、紫丁香、珍珠繡線菊和黃刺玫等。

表2 不同時期公園樹種多樣性

圖1 調(diào)查公園不同時期園林樹種多樣性