邱立紅

（阜新市林業(yè)局，遼寧 阜新 123000）

生物多樣性是生物及其與環(huán)境形成的生態(tài)復(fù)合體以及與此相關(guān)的各種生態(tài)過程的總和，包括數(shù)以百萬計的動物植物微生物和它們所擁有的基因以及它們與生存環(huán)境形成的復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，主要有遺傳多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性和景觀多樣性四個層次。物種多樣性指一個地區(qū)內(nèi)物種的多樣化，主要是從分類學(xué)、系統(tǒng)學(xué)和生物地理學(xué)角度對一定區(qū)域內(nèi)物種的狀況進行研究。物種多樣性的主要涵義是：一是種的豐富渡和多度，二是種的均勻度和平衡性，三是種的多樣性。本文旨在通過對沈陽市重要的景觀路——濱河路兩旁的綠化樹木的物種多樣性的調(diào)查，初步掌握沈陽市區(qū)內(nèi)路旁綠化樹木的多樣性基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為進一步對其景觀生態(tài)學(xué)等方面的深入研究提供必要的研究基礎(chǔ)。

1 調(diào)查研究區(qū)自然概況

濱河路位于沈陽市沈河區(qū)東南部，橫穿萬柳塘公園。萬柳塘公園位于沈陽市東南部，總面積31萬m2，因柳樹種類和數(shù)量的眾多而得名。萬柳塘在清代被譽為“柳塘避暑”而被列入盛京八景之一。

2 調(diào)查研究方法

2.1 喬灌植物群落類型調(diào)查

2010年5月份對濱河路的樹木多樣性進行采樣調(diào)查。在東陵大橋至長青大橋大約10km的濱河路兩側(cè)進行采樣：每1km路段，在公路南北兩側(cè)各取一塊樣地，總共取了20塊樣地。具體調(diào)查的因子有：樣方的分布區(qū)域、喬木種類、灌木種類、林分的密度，最后通過歸納總結(jié)，濱河路主要樹木群落類型及分布。

2.2 植物群落α多樣性指數(shù)計算

α多樣性指數(shù)是測量植物群落內(nèi)的物種多樣性的方法。其計算方法很多，本文主要采用以下幾種測定計算方法：

2.2.1 物種數(shù)量豐度：所有樹木種類之和，公式F＝N1＋N2＋N3＋……Ni，其中F為物種數(shù)量豐度；Ni為每個物種個體。

2.2.2 物種密度：單位面積的物種數(shù)目，即物種密度來測度物種的豐富程度，一般用每平方米的物種數(shù)目來表示，公式di＝S／m2，其中di為物種密度；S為物種數(shù)目；m2每平方米面積。

2.2.3 Simpson指數(shù)：公式 D＝1－ΣPi2，其中Pi是種的個體數(shù)占群落中總個體數(shù)的比例。

2.2.4 Shannon－Wienner指數(shù)：其公式 H＝－ ΣPi×lnPi；其中Pi是種的個體數(shù)占群落中總個體數(shù)的比例。

2.2.5 Pielou群落均勻度指數(shù)：公式R＝－ΣPi×ln Pi／ln S，其中S為每一樣方中的物種總數(shù)；Pi＝Ni／N，其中Pi是種的個體數(shù)占群落中總個體數(shù)的比例；N為樣地內(nèi)物種個體總數(shù)（或相對蓋度之和）；Ni為第i種的個體數(shù)（或相對蓋度）。

2.3 植物群落β多樣性指數(shù)計算

β多樣性指數(shù)是測量群落的物種多樣性沿著環(huán)境梯度變化的速率。不同群落或某環(huán)境梯度上不同點之間的共有種越少，β多樣性越大。本文研究主要采用Whittaker指數(shù)和Cody指數(shù)。

2.3.1 Whittaker指數(shù)法：該指數(shù)由 Whittake于1960年提出，它直觀的反映了β多樣性和物種豐富度S之間的關(guān)系。其表達式為：βw＝S／mα—1，其中S為研究系統(tǒng)中記錄的物種總數(shù)；mα為各樣方或樣本的平均物種樹。

2.3.2 Cody指數(shù)法：即在調(diào)查中，物種在生境梯度的每個點（樣）上被替代的速率，公式β0＝［g（H）＋l（H）］／2，其中β0為Cody指數(shù)；g（H）是指沿生境梯度增加的物種數(shù)目；l（H）是指沿生境梯度減少的物種數(shù)目，即在上一個梯度中存在而下一個梯度中沒有的物種。

在濱河路整個區(qū)域中，樹木群落間存在著差異。調(diào)查中將濱河路分為南、北兩個部分。從東到西共取樣20塊。現(xiàn)將1、2、3、4、5、6、7、8、9、10劃分為南區(qū)，將11、12、13、14、15、16、17、18、19、20劃分為北區(qū)。然后計算比較兩組水平之間的物種增加和減少的數(shù)目，最后分析濱河路樹木多樣分布變化情況。

3 結(jié)果與分析

3.1 濱河路的喬灌植物群落及組成

根據(jù)野外調(diào)查，沈陽東濱河路主要有以下10種植物群落類型：油松天然純林群落、柳樹天然純林群落、楊柳混交林群落、楊樹純林群落、京桃純林群落、天然雜木混交林群落、柳樹云杉混交林群落、紅瑞木天然純林群落、火炬樹人工純林群林、榆樹天然純林群落。在這10種群落中，從每個群落的喬木、灌木的種類組成和數(shù)量來看，都有很大的差別，其中分布種類最為豐富的是天然雜交混交林群落，總計分布7種樹木（5月中旬調(diào)查結(jié)果），分布種類最少的是紅瑞木天然純林群落，總計分布2種。具體各植物群落的詳細情況如表1、2所示：

表1 濱河路樹木群落調(diào)查概況表

表2 濱河路樹木群落組成概況表

3.2 植物群落類型α多樣性指數(shù)

3.2.1 物種數(shù)量豐度

通過調(diào)查與計算可知，濱河路物種數(shù)量豐度為26種。

3.2.2 物種密度

通過對濱河路植物群落的全面調(diào)查和分析，抽樣、計算其物種密度如表3所示：

表3 沈陽濱河路植物物種密度統(tǒng)計表 種·m－2

3.2.3 Simpson指數(shù)

Simpson指數(shù)是計算物種多樣性的常用方法，其指數(shù)的值越大，多樣性越大。根據(jù)公式D＝1－Σpi2進行計算，每個群落的Simpson指數(shù)都存在很大的區(qū)別。其中雜木混交林群落的Simpson指數(shù)最大，值為0.865；而榆葉梅天然純林群落的Simpson指數(shù)最小，其值僅僅為0.164，其多樣性明顯差于其他群落。具體內(nèi)容如表4所示：

表4 濱河路植物群落的Simpson指數(shù)統(tǒng)計表

3.2.4 Shannon－Wienner指數(shù)

表5 各植物群落的Shannon－Wienner指數(shù)統(tǒng)計表

Shannon－Wienner指數(shù)也是反映生物多樣性的重要公式，物種數(shù)量越多，分布越均勻，物種的個體數(shù)量越大，則多樣性指數(shù)值就會越高。通過對植物群落的調(diào)查與統(tǒng)計，Shannon－Wienner指數(shù)最高的為雜木混交林群落，其值為2.164，主要是因為雜木混交林群落的樹木種類比較多，而且分布相對均勻，所以它的Shannon－Wienner指數(shù)較高。Shannon－Wienner指數(shù)最低的是榆葉梅天然純林群落，其值僅僅為0.387，主要是該群落內(nèi)樹木種類稀少，并且分布不均勻所致。具體結(jié)果如表5所示：

3.2.5 Pielou群落均勻度指數(shù)

Pielou群落均勻度指數(shù)表示群落中物種的多度和分布的均勻程度，其數(shù)值越大，說明物種越多，分布越均勻。通過計算可知，Pielou群落均勻度指數(shù)最高的為雜木混交林群落，其值為0.985。而油松五角楓混交群落的均勻度指數(shù)最低，其值僅僅為0.558。具體如表6所示：

表6 各植物群落的Pielou均勻度指數(shù)統(tǒng)計表

3.3 植物群落β多樣性

3.3.1 Whittaker指數(shù)

計算結(jié)果顯示：北陵公園喬灌植物群落的Whittaker指數(shù)為（表7所示）。計算可知各樣方的平均物種數(shù)為6.753，取整為7種，假設(shè)隨機所取的20塊樣方中物種完全相同，那么Whittaker指數(shù)βw＝0；相反假設(shè)物種完全不相同，那么 Whittaker指數(shù)βw＝19。因此北陵公園喬灌植物群落的 Whittaker指數(shù)應(yīng)該在0～19之間，我們所計算得出的Whittaker指數(shù)為6.753正好在這個區(qū)域內(nèi)，而且處于一個居中的位置，說明在不同樣方之間的共有種比較多。

表7 各植物群落Whittaker指數(shù)統(tǒng)計表

3.3.2 Cody指數(shù)

計算結(jié)果顯示：分別對南區(qū)、北區(qū)進行統(tǒng)計、計算，結(jié)果顯示（見表8、9）：南、北兩區(qū)由東到西的Cody指數(shù)明顯不同，平均指數(shù)分別是5.50、4.80，東側(cè)區(qū)域上植物多樣性變化明顯高于西部。在東部區(qū)域內(nèi)的4個小組中，從南到北的Cody指數(shù)總體上呈現(xiàn)增加趨勢。相反，西側(cè)區(qū)域Cody指數(shù)則呈下降趨勢。

表8 濱河路南側(cè)區(qū)域不同組間的Cody指數(shù)統(tǒng)計表

表9 濱河路北側(cè)區(qū)域不同組間的Cody指數(shù)統(tǒng)計表

4 結(jié)論

4.1 實地調(diào)查結(jié)果顯示，沈陽濱河路的植物群落類型主要有以下15種：油松天然純林群落、柳樹天然純林群落、楊柳混交林群落、錦帶花純林群落、天然雜木混交林群落、柳樹云杉混交林群落、紅瑞木天然純林群落、火炬樹人工純林群落、榆樹天然純林群落、楊樹純林群落、刺玫天然純林群落、繡線菊天然純林群落、榆葉梅天然純林群落、杏樹天然純林群落、紫丁香天然純林群落。

4.2 濱河路喬灌植物的α多樣性指數(shù)分別是：物種數(shù)量豐度為26種；平均物種密度為1.413／m2；群落的Simpson指數(shù)范圍0.164～0.865，指數(shù)最大的是雜木混交林群落，最小的榆葉梅天然純林群落；群落Shannon－Wienner指數(shù)范圍0.387～2.164，指數(shù)最大的是雜木混交林群落，最小的榆葉梅天然純林群落；Pielou群落均勻度指數(shù)0.558～0.985，指數(shù)最大為雜木混交林群落、最小的是榆葉梅天然純林群落?？傮w上沈陽濱河路的喬灌植物的種類不多，現(xiàn)存的多數(shù)群落多樣性指數(shù)不高。

4.3 北陵公園內(nèi)喬灌植物的β多樣性指數(shù)計算結(jié)果表明：濱河路喬灌植物群落的 Whittaker指數(shù)為6.753，其值符合0～19這個區(qū)域并且偏小，說明在不同樣方之間的共有種較多；南、北兩區(qū)由東到西的Cody指數(shù)明顯不同，南側(cè)區(qū)域上植物多樣性變化明顯高于北部。從東到西，南側(cè)的Cody指數(shù)總體上呈現(xiàn)增加趨勢，而北側(cè)區(qū)域Cody指數(shù)則呈先增加后下降趨勢。

［1］陳靈芝.中國的生物多樣性現(xiàn)狀及保護對策［M］.北京：科學(xué)出版社，1993.

［2］馬克平.對生物多樣性研究的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢［M］.北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社，1994.

［3］蔣有緒，郭泉水，馬鵑，等.中國森林群落分類及其群落學(xué)特征［M］.北京：中國林業(yè)出版社，1998

［4］馬克平，劉燦然，劉玉明.生物群落多樣性的測度方法Ⅱ.β多樣性測度方法［J］.生物多樣性，1995，3（1）：38－43.

［5］盧志軍，馬克平.外來入侵種紫莖澤蘭的分布、危害與研究現(xiàn)狀［C］／／馬克平.中國生物多樣性保護與研究進展VI第六屆全國生物多樣性保護與持續(xù)利用研討會論文集，北京：氣象出版社，2005：69－78.

［6］彭少麟，王伯蓀.鼎湖山森林群落數(shù)量分析－物種多樣性［J］.生態(tài)科學(xué)，1983，4（1）：11－17.

［7］李景文.森林生態(tài)學(xué)［M］.北京：中國林業(yè)出版社，1992.

［8］周以良.中國大興安嶺植被［M］.北京：科學(xué)出版社，1991.

［9］周文能.從可持續(xù)發(fā)展談中國的生物多樣性保護［M］.北京：中國林業(yè)出版社，2000.

［10］鄭景明，桑衛(wèi)國，馬克平.種子長距離風(fēng)傳播模型研究進展［J］.植物生態(tài)學(xué)報，2004，28：414－425.

［11］許再富.中國生物多樣性保護及研究現(xiàn)狀［M］.北京：科學(xué)出版社，1993.

［12］廉振民，于廣志.邊緣效應(yīng)與生物多樣性［J］.生物多樣性，2000，8（1）：120－125.

［13］李連芳.圍場紅松洼國家級自然保護區(qū)主要生物資源及多樣性編目研究［M］.北京：科學(xué)出版社，2005.

［14］羅維幀，楊志杰，馮江.生物多樣性保護與持續(xù)發(fā)展對策［M］.北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社，1995.

［15］侯繼華，黃建輝，馬克平.東靈山遼東櫟主要樹種種群11年動態(tài)變化［J］.植物生態(tài)學(xué)報，2004，28：609－615.

［16］于順利，馬克平，徐存寶，等.環(huán)境梯度下蒙古櫟群落的物種多樣性特性［J］.生態(tài)學(xué)報，2004，24：2932－2939.

［17］錢迎倩，魏偉馬克平.墨西哥發(fā)生基因污染事件的新動態(tài)［C］／／陳宜瑜.中國生物多樣性保護與研究進展：第五屆全國生物多樣性保護與持續(xù)利用研討會論文.北京：氣象出版社，2004：117－124.

［18］馬克米，湘成，魏偉，等.生物多樣性研究進展評述［M］／／李文華，趙景柱.生態(tài)學(xué)研究回顧與展望.北京：氣象出版社，2004：110－125.

［19］Karen J.Schmidt.Conserving Plant Diversity in Glacier 1998.8（12）：21－29.

［20］Manfred Lenzen，Shauna A，Murray.A modified ecological footprint method and its application to Australia［J］.Ecological Economics，2001（37）：229－255.

［21］Karl－Heinz Erb.Actual land demand of Austria 1926－2000：variation on Ecological Footprint assessments［J］.land Use Policy，2004（21）：247－259.

［22］Garry W，McDonald，Murray G P.Ecological Footprints and interdependencies of New Zealand regions［J］.Ecological Economics，2004，50：49－67.

［23］Mrs.Maja Boyd，Mr.Ma Keping etc.Biodiversity in China Status and Conservation Needs Published by Science Press 1992.