李慧　陳頤　林麗麗

摘要：采用典型抽樣法，對福州“三山”（于山、烏山、屏山）木本植物進(jìn)行調(diào)查，并對調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行α及β多樣性分析。結(jié)果表明，“三山”木本植物種類數(shù)量大小依次為于山>烏山>屏山；Margalef、Shannon-Wiene、Simpson、Pielou指數(shù)呈現(xiàn)不同的排列趨勢，總體上于山喬木的α多樣性指數(shù)較高；β多樣性中的Whittaker指數(shù)喬灌木差異明顯、Jaccard指數(shù)處于不相似水平。此外，在調(diào)查結(jié)果的基礎(chǔ)上分析了“三山”木本植物所呈現(xiàn)出的特點(diǎn)，并提出合理化建議，以期為福州園林城市建設(shè)過程中的植物配置提供參考。

關(guān)鍵詞：福州“三山”；木本植物；α多樣性；β多樣性

中圖分類號：S731.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號：1002-1302（2016）07-0452-07

植物多樣性是城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，是城市綠地系統(tǒng)生態(tài)功能的基礎(chǔ)和園林綠化水平的標(biāo)志。近年來，由于受到人類活動(dòng)干擾，城市植物多樣性在不斷減少，導(dǎo)致城市景觀缺乏特色，生態(tài)功能下降[1]。城市區(qū)域植物多樣性保護(hù)問題逐漸成為生態(tài)學(xué)、風(fēng)景園林學(xué)等相關(guān)學(xué)科的研究熱點(diǎn)[2]。

植物多樣性是城市生物多樣性的基礎(chǔ)，而公園綠地是城市生物多樣性的代表區(qū)域。近些年有不少學(xué)者對福州市公園的植物多樣性進(jìn)行了深入研究[3-10]，主要以福州市城市公園綠地為研究對象，對其物種多樣性進(jìn)行調(diào)查、統(tǒng)計(jì)、分析，且主要集中于α多樣性的分析，鮮有論及β多樣性，而β多樣性與α多樣性一起構(gòu)成了總體多樣性或一定地段的生物異質(zhì)性，β多樣性的重要意義是不容忽視的，因此在分析植物多樣性的過程中有必要將二者結(jié)合考慮。此外，黃秋淋等對于山公園（以于山為基址建設(shè)的公園）有一定程度的調(diào)查和分析[3，8]，其他多集中于對閩江公園、金牛山公園、江濱公園、溫泉公園等進(jìn)行研究。其他城市，也多集中于城市綠地（公園、居住區(qū)、主街道）植物多樣性的研究[11-12]，對城市山地的植物多樣性鮮有研究。筆者認(rèn)為城市山地是城市靚麗的風(fēng)景線，在當(dāng)今城市綠地較為緊缺的情況下，城市山地在一定程度上拓展了綠地的局限性。

福州作為福建省的省會(huì)城市，由于山、烏山、屏山所組成，其城市的生態(tài)建設(shè)至關(guān)重要。福州“三山”位于城區(qū)，是城市的生態(tài)名片，在改善城市小氣候的同時(shí)，為人們提供日常登高望遠(yuǎn)、休閑鍛煉及娛樂游憩的場所?！叭健杯h(huán)境構(gòu)建是福州市生態(tài)建設(shè)中的重要一環(huán)。本研究對福州“三山”的木本植物多樣性進(jìn)行調(diào)查，以期為福州的生態(tài)建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展提供依據(jù)，為其他城市山地植物多樣性研究提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況

福州，別名“三山”?！叭健狈謩e指福州城區(qū)內(nèi)的于山、烏山、屏山，具體位置如圖1所示。三山鼎立，和白塔、烏塔、閩江構(gòu)成了“三山兩塔一條江”的獨(dú)特城市風(fēng)格。其中，于山位于福州城區(qū)中心鼓樓區(qū)東南隅，海拔52.2 m，全山面積 11.9 hm2。烏山又稱烏石山、射烏山、道山，位于福州市中心南門兜西側(cè)，海拔86.3 m，總面積27.3 hm2，被稱為三山之首，烏山作為福州市著名的風(fēng)景區(qū)和歷史文化旅游勝地，與三坊七巷景區(qū)連成一片，成為福州市鼓樓區(qū)最重要的接待景點(diǎn)。屏山又名平山，俗稱樣樓山，位于福飛路，海拔62 m，面積 50 hm2，遺留下越王時(shí)期的古跡甚多。歷史上福州是一個(gè)多山的城市，“三山”是福州的標(biāo)志，有許多的名勝古跡，是研究歷史的珍貴史料，而“三山”的植物，是歷史進(jìn)化中的活化石，其物種構(gòu)成、觀賞價(jià)值與美學(xué)特點(diǎn)都對福州市生態(tài)文明建設(shè)起到了重要的推動(dòng)作用。

1.2 調(diào)查方法

于2015年7月對福州市“三山”進(jìn)行調(diào)查研究。分別將20 m×20 m、5 m×5 m定為喬木和灌木調(diào)查的樣方標(biāo)準(zhǔn)，采用典型抽樣法，每個(gè)調(diào)查點(diǎn)選取20個(gè)20 m×20 m的喬木樣地，并在每個(gè)喬木樣地內(nèi)設(shè)置4個(gè)5 m×5 m灌木樣地，合計(jì)調(diào)查喬木樣地60個(gè)，灌木樣地240個(gè)。此外，由于測量頻度需要設(shè)置小樣方，因此在調(diào)查的過程中另設(shè)喬木小樣方 4 m×4 m，灌木小樣方1 m×1 m。調(diào)查每個(gè)喬木樣地的植物種類、株數(shù)、胸徑、高度、冠幅、生長狀況；灌木樣地的植物種類、株數(shù)或種植密度、高度、覆蓋面積、生長狀況。

1.3 研究內(nèi)容

本研究對于山、烏山、屏山的木本植物構(gòu)成與來源分析，α、β多樣性指數(shù)分析，并對不同調(diào)查點(diǎn)木本植物多樣性對比分析。

1.4 數(shù)據(jù)處理方法

采用頻度與重要值來分析植物群落特征。采用Margalef物種豐富度、Pielou均勻度指數(shù)、Simpson生態(tài)優(yōu)勢度指數(shù)和Shannon-Wiener多樣性指數(shù)來分析α多樣性。選取Whittaker多樣性指數(shù)、Jaccard相似度指數(shù)2個(gè)指標(biāo)來分析β多樣性。運(yùn)用Excel和SPSS軟件對調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析。

1.4.1 頻度與重要值 （1）頻度：植物出現(xiàn)的頻率的衡量指標(biāo)。

式中：c為2個(gè)群落的共有物種數(shù)，a和b分別為2個(gè)群落的物種數(shù)。根據(jù)Jaccard相似性原理，當(dāng)0.00

2 結(jié)果與分析

2.1 福州“三山”木本植物構(gòu)成

2.1.1 植物種類 據(jù)調(diào)查，福州“三山”中的于山共有喬木33種，灌木30種，喬灌比1.1 ∶ 1，隸屬于36科51屬61種（表1），常綠樹種45種，落葉樹種16種，其中被子植物31科46屬54種，裸子植物5科5屬7種；植物主要分布在棕櫚科（5屬6種）、桑科（2屬5種）、茜草科（3屬3種）、榆科（2屬3種）、五加科（2屬3種），其中優(yōu)勢科（含有10種以上的科）無。

烏山共有喬木25種，灌木20種，喬灌比1.25 ∶ 1，隸屬于30科42屬45種，常綠樹種15種，落葉樹種30種，無裸子植物；植物主要分布在薔薇科（3屬4種）、木蘭科（2屬3種），其中優(yōu)勢科（含有10種以上的科）無。

屏山共有喬木24種，灌木24種，喬灌比1 ∶ 1，隸屬于25科38屬44種，常綠樹種34種，落葉樹種10種，其中被子植物23科36屬42種，裸子植物2科2屬2種。植物主要分布在豆科（6屬6種）、?？疲?屬4種）、五加科（2屬3種），其中優(yōu)勢科（含有10種以上的科）無。

從以上數(shù)據(jù)可以看出，于山植物種數(shù)最多，屏山最少，但屏山與烏山差距不大。在相同樣方內(nèi)，除屏山喬灌比為1 ∶ 1外，于山與烏山喬木種數(shù)均大于灌木種數(shù)，但差距較小。3個(gè)調(diào)查點(diǎn)被子植物都占據(jù)優(yōu)勢，裸子植物稀少。

2.1.2 植物來源 福州“三山”共有99種木本植物，其中福州市本地物種32種，占總數(shù)的32.32%，國內(nèi)引進(jìn)種41種，占總數(shù)的41.41%，國外引進(jìn)種26種，占總數(shù)的26.26%。從表2可以看出，于山和烏山木本植物來源均表現(xiàn)為：國內(nèi)引進(jìn)種比例>國外引進(jìn)種比例>本地物種比例；屏山：國內(nèi)引進(jìn)種比例與本地物種比例持平?？傮w而言，福州“三山”木本植物主要以國內(nèi)引進(jìn)種為主，本地物種和國外引進(jìn)種為輔，這說明了本土植物未在福州“三山”植物配置中得到廣泛的應(yīng)用。

2.1.3 重要值 由表3可知，于山喬木中，重要值大于3%的樹種依次是小葉榕（Ficus concinna，12.30%）、香樟（Cinnamomum bodinieri，12.13%）、臺灣相思（Acacia confusa，1139%）、白蘭（Michelia alba，5.83%）、魚尾葵（Caryota ochlandra，5.44%）、木棉（Bombax malabaricum，4.82%）、蒲葵（Livistona chinensis，4.65%）、杧果（Mangifera indica，4.39%）、樸樹（Celtis sinensis，3.77%）、假檳榔（Archontophoenix alexandrae，3.27%）、雞爪槭（Acer palmatum，3.24%），且小葉榕、香樟、臺灣相思的重要值遠(yuǎn)高于排名其后的樹種，3者重要值之和占總樹種的35.82%；灌木層中重要值最高的是棕竹（Rhapis excelsa，15.98%），其次是鵝掌柴（Schefflera octophylla，14.93%）、紅背桂（Excoecaria cochinchinensis，11.92%）、假連翹（Duranta repens，9.10%）、龍船花（Ixora chinensis，9.10%）、南天竹（Nandina domestica，4.06%）、海桐（Pittosporum tobira，3.99%）、九里香（Murraya exotica，3.80%），其中排名前四的灌木樹種占其總數(shù)的51.93%。

如表4所示，烏山喬木層重要值大于3%的樹種是碧桃（Amygdalus persica，21.31%）、小葉榕（13.82%）、四季桂（Osmanthus fragrans，8.19%）、杧果（5.87%）、香樟（5.25%）、雞蛋花（Plumeria rubra，5.14%）、紫薇（Lagerstroemia indica，4.91%）、樸樹（4.54%）、紫葉李（Prunus cerasifera，4.03%）、紫玉蘭（Magnolia liliflora，3.26%）、構(gòu)樹（Broussonetia papyrifera，3.24%），其中碧桃的相對頻度、相對密度、重要值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他樹種，也間接說明烏山喬木層樹種以碧桃為主，較為單一，豐富度不夠。灌木層，重要值最高的是鵝掌柴（23.69%）、其次是毛杜鵑（Rhododendron pulchrum，9.37%），再者為朱焦（Cordyline fruticosa，8.03%）、三角梅（Bougainvillea spectabilis，7.81%）、金葉假連翹（Duranta repens，7.53%）、紅花檵木（Loropetalum chinense，7.51%）、九里香（6.73%）、黃蟬（Allemanda neriifolia，4.72%）、八角金盤（Fatsia japonica，4.16%）、棕竹（Rhapis excelsa，3.87%）、灰莉（Fagraea ceilanica，3.60%），鵝掌柴的重要值是排名緊隨其后毛杜鵑的2.5倍，其他9種植物重要值均在3.00%以下，總計(jì)13%。

屏山喬木層重要值見表5，位于前十的依次為：臺灣相思（38.93%）、銀樺（Grevillea robusta，7.45%）、小葉榕（6.23%）、構(gòu)樹（5.71%）、臺灣欒樹（Koelreuteria elegans，4.42%）、香樟（3.92%）、馬尾松（Pinus massoniana，3.82%）、羊蹄甲（Bauhinia purpurea，3.63%）、四季桂（3.45%）、番木瓜（Carica papaya，3.30%）；灌木層，重要值排名前十如下：毛杜鵑（19.93%）、鵝掌柴（17.00%）、紅花檵木（11.69%）、假連翹（8.99%）、小蠟（Ligustrum sinense，6.75%）、黃金榕（Ficus microcarpa，6.57%）、金葉假連翹（3.60%）、紅葉石楠（Photinia serrulata，3.19%）、九里香（3.16%）、大葉梔子（Gardenia jasminoides，2.91%），通過數(shù)值對比，不難看出屏山木本植物主要以臺灣相思、毛杜鵑、鵝掌柴為主，其中臺灣相思重要值為緊隨其后排名第二的喬木銀樺的5.2倍。

由此可以看出，福州“三山”木本植物主要以人工栽植的園林樹種為主，如臺灣相思、小葉榕、碧桃、棕竹、鵝掌柴、毛杜鵑等。于山、烏山、屏山3個(gè)調(diào)查點(diǎn)木本植物重要值最高的樹種無一重復(fù)，但其樹種組成也有相似之處，形成以某種植物為主的城市生態(tài)景觀。

2.1.4 頻度 從表6可以看出，于山木本植物中喬木層頻度值介于10%～80%之間，頻度為50%以上的喬木種數(shù)為3種（表7），其中以香樟頻度最高，為80%；灌木層頻度介于 2.5%～25.0%，且主要集中在2.50%～10.0%，占灌木種類總數(shù)量的83.33%，頻度最高的是棕竹（25%）。烏山木本植物中喬木層頻度值介于10%～90%之間，頻度為50%以上的喬木種數(shù)為4種，碧桃頻度最高，為90%；灌木層頻度介于25%～45%，且主要集中在2.5%～20%，占灌木種類總數(shù)量的80%，以鵝掌柴（45%）為最高。

屏山木本植物中喬木層頻度值介于10%～70%之間，頻度為50%以上的喬木種數(shù)只有2種，臺灣相思70%，臺灣欒樹50%；灌木層頻度介于2.5%～37.5%，且主要集中在 2.5%～10%，占灌木種類總數(shù)量的70.83%，應(yīng)用較高的是毛杜鵑（37.5%）。由此可見，福州“三山”木本植物應(yīng)用頻度較高的為本土樹種和國內(nèi)引進(jìn)種，植物種類較單一，喬木明顯不如灌木豐富，植物景觀缺乏多樣化。

2.2 α多樣性分析

2.2.1 物種豐富度 物種豐富度是衡量群落內(nèi)物種豐富程度的指標(biāo)，數(shù)值越大說明樣地物種豐富度越高[11]。根據(jù)調(diào)查結(jié)果和物種豐富度計(jì)算公式，分別計(jì)算福州“三山”木本植物豐富度指數(shù)，結(jié)果見表8。由表8可以看出，于山、烏山、屏山喬木物種豐富度指數(shù)均高于灌木，喬木層表現(xiàn)為：于山（5630）>烏山（4.117）>屏山（3.908），灌木層豐富度指數(shù)表現(xiàn)不盡相同：于山（2.916）>屏山（2.273）>烏山（1.815），于山無論是喬木層亦或是灌木層其豐富度指數(shù)均高于烏山、屏山，這與物種數(shù)量調(diào)查的結(jié)果保持一致。

2.2.2 物種多樣性 多樣性指數(shù)（Shannon-Wiener）用來描述種的個(gè)體出現(xiàn)的紊亂和不確定性，信息量越大，不確定性也越大，因而多樣性也就越高[17]。它包含2個(gè)因素：種類數(shù)目（即物種豐富度）以及種類中個(gè)體分配上的平均性或均勻性[4]。由表8可見，Shannon-Wiener多樣性指數(shù)表現(xiàn)為于山喬木（3.085）>烏山灌木（2.354）>烏山喬木（2.334）>于山灌木（2.307）>屏山喬木（2.251）>屏山灌木（2.218），值得注意的是，屏山喬木和灌木多樣性指數(shù)都是最低，分析其原因，可能是由于每個(gè)樹種的個(gè)體數(shù)量分布不平均，屏山物種總數(shù)比較多，但個(gè)體樹種數(shù)量較少，即種類之間個(gè)體分配的均勻性降低，使其多樣性降低。

2.2.3 生態(tài)優(yōu)勢度 生態(tài)優(yōu)勢度指數(shù)（Simpson）反映的是所調(diào)查群落內(nèi)樹種個(gè)體數(shù)量的變化情況，數(shù)值越大，群落內(nèi)物種個(gè)體數(shù)量分布越不均勻，優(yōu)勢種的地位越突出。由表8可見，Simpson指數(shù)表現(xiàn)為于山喬木（0.942）>于山灌木（0.874）>烏山灌木（0.869）>屏山灌木（0.860）>烏山喬木（0.811）>屏山喬木（0.785），Simpson指數(shù)與Shannon-Wiener指數(shù)呈現(xiàn)出不同的趨勢，除了屏山喬木層，其余地塊木本植物Simpson多樣性指數(shù)均在0.80以上，說明屏山喬木樹種集中性較高；于山喬木層表現(xiàn)出最高的生態(tài)優(yōu)勢度，說明該群落僅有少數(shù)的優(yōu)勢種。

2.2.4 物種均勻度 均勻度指數(shù)（Pielou）反映了群落均勻度，通過物種奇異度估計(jì)該群落物種分布的均勻度，由表8可見，均勻度指數(shù)表現(xiàn)為于山喬木（0.882）>烏山灌木（0.786）>烏山喬木（0.725）>屏山喬木（0.708）>屏山灌木（0.698）>于山灌木（0.678）。不難看出，于山喬木的均勻度指數(shù)最高，說明其各個(gè)種的相對密度較均勻，即各物種的個(gè)體數(shù)相對較接近，但其灌木指數(shù)卻是最低的。烏山灌木均勻度指數(shù)卻大于烏山喬木，究其原因可能是于山的灌木在配置過程中對于同一種的運(yùn)用集中趨勢較明顯，而烏山喬木樹種配置不均勻，如碧桃，其分布面較其他樹種廣且多。

2.3 β多樣性分析

2.3.1 Whittaker多樣性 Whittaker多樣性指數(shù)反映β多樣性與物種豐富度之間的關(guān)系[18-19]。由表9可知，各樣地Whittaker多樣性指數(shù)差別很大，于山灌木的Whittaker多樣性指數(shù)最高（14.385），其次為屏山灌木（9.909），然后是烏山灌木（6.339），于山喬木（3.459），屏山喬木（3.615），最低的是烏山喬木（2.968），這與α多樣性中的物種豐富度呈現(xiàn)出完全不一樣的趨勢，總體上，Whittaker多樣性指數(shù)為灌木大于喬木，于山>烏山>屏山，這可能與調(diào)查地塊所處的海拔有關(guān)。此外，于山灌木的Whittaker多樣性指數(shù)是其喬木的4倍之多，這說明灌木在調(diào)查的樣地中所發(fā)現(xiàn)物種的平均數(shù)較少，喬木較灌木同一物種出現(xiàn)頻率高。

2.3.2 Jaccard相似性 Jaccard相似性指數(shù)與共有種見表10，大小依次表現(xiàn)為：烏山灌木和屏山灌木（0.375，12種），于山喬木與屏山喬木（0.295，13種），于山灌木與屏山灌木（0.286，12種），于山灌木與烏山灌木（0.250，10種），于山喬木與烏山喬木（0.234，11種），烏山喬木與屏山喬木（0.225，9種）。可以看出，在喬木層中，共有種數(shù)多，Jaccard相似性指數(shù)大，其中烏山喬木與屏山喬木的共有種最少，相似性指數(shù)最??；烏山灌木和屏山灌木的相似性指數(shù)最大，但共有種卻不是最多的。烏山喬木與屏山喬木，于山喬木與烏山喬木，于山灌木與烏山灌木的相似性系數(shù)在0.00～0.25之間，處于極不相似水平；而于山灌木與屏山灌木，于山喬木與屏山喬木，烏山灌木與屏山灌木的相似性系數(shù)在0.25～0.50之間，處于中等不相似水平，說明“三山”木本植物群落結(jié)構(gòu)之間具有較大生境差異性，因人工配置的不同而不同，物種多樣性較明顯。

3 結(jié)論與建議

福州“三山”木本植物共有喬木57種，灌木47種，隸屬于43科79屬99種，普遍應(yīng)用較多的喬木為小葉榕、香樟、臺灣相思，灌木為鵝掌柴、毛杜鵑、假連翹、紅花檵木?！叭健蹦颈局参锉镜貥浞N應(yīng)用比例不高，落葉樹種偏少，其中屏山的落葉樹種僅有10種，因此在樹種選擇上，應(yīng)合理配置本地樹種與外來樹種的比例、常綠樹與落葉樹的比例、慢生樹與速生樹的比例，并適當(dāng)采用一些珍貴樹種，形成既具城市特色，又有季相變化的地域景觀。

總體上看，“三山”木本植物多樣性較為豐富，但不同調(diào)查樣地的不同植物群落差異較為明顯。于山喬木的Margalef物種豐富度、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Simpson生態(tài)優(yōu)勢度指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)均保持最高，且于山的喬木和灌木的Whittaker多樣性指數(shù)均在“三山”木本植物喬木層與灌木層中處于最高值。其余樣地呈現(xiàn)無規(guī)律狀，這可能是由于于山位于城市中心，臨近五一廣場，周邊有較多的城市基礎(chǔ)設(shè)施，更強(qiáng)調(diào)園林樹木對城市環(huán)境的改善和防護(hù)功能，以及方便市民欣賞園林樹木的多樣性，比較注重配置生態(tài)型和觀賞型物種種類，但其季相變化較不明顯，應(yīng)考慮增加落葉樹種，如溲疏（Deutzia discolor）、蠟梅（Chimonanthus praecox）、苦楝（Melia azedarach）、栓皮櫟（Quercus variabilis）、喜樹（Camptotheca acuminata）、黃連木（Pistacia chinensis）、木芙蓉（Hibiscus mutabilis）、枳（Poncirus trifoliata）、木槿（Hibiscus syriacus）、檉柳（Tamarix chinensis）、無花果（Ficus carica）、小梾木（Swida paucinervis）、美麗胡枝子（Lespedeza formosa）、紫珠（Callicarpa bodinieri）、花椒（Zanthoxylum bungeanum）等。

烏山木本植物α多樣性中的測算指標(biāo)大都處于中間水平，其季相變化較為顯著，但灌木多樣性較差，適當(dāng)增加些常綠灌木，如福建茶（Carmona microphylla）、龍柏（Sabina chinensis）、含笑（Michelia figo）、馬醉木（Pieris japonica）、毛瑞香（Daphne kiusiana）、枸骨（Ilex cornuta）、鷹爪花（Artabotrys hexapetalus）、駁骨丹（Buddleja asiatica）、油茶（Camellia oleifera）、紅桑（Acalypha wilkesiana）、紫金牛（Ardisia japonica）、夜合花（Magnolia coco）、胡頹子（Elaeagnus pungens）、桃葉珊瑚（Aucuba chinensis）、吊燈花（Ceropegia trichantha）等。

屏山木本植物的各項(xiàng)指標(biāo)普遍偏低，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較單一，使其自然生長發(fā)育潛力、種群生存和發(fā)育空間被限制，特別是人為干擾破壞了系統(tǒng)的平衡關(guān)系，應(yīng)優(yōu)先考慮豐富配置植物種類，如香椿（Toona sinensis）、鐘萼木（Tsoongia axillariflora）、紅背山麻桿（Alchornea trewioides）、葉底紅（Phyllagathis fordii）、海洲常山（Clerodendrum kaichianum）、化香（Platycarya strobilacea）、臭椿（Ailanthus altissima）、藍(lán)果樹（Nyssa sinensis）等，同時(shí)去除一些枯木、病木，營造疏密有度的群落景觀，提高綠化植物的抗逆性和穩(wěn)定性，充分發(fā)揮園林植物的生態(tài)功能和景觀功能。

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