何榮曉 楊帆 梁懷月 周鵬
摘要:文章選擇??谑袃煞N城市綠地類(lèi)型(綜合公園、高爾夫球場(chǎng))為研究對(duì)象,采用典型樣方法對(duì)綠地中的植被情況進(jìn)行調(diào)查,比較兩者在物種多樣性以及物種組成方面的異同。結(jié)果顯示,在兩種綠地的非人群游憩植被區(qū)中,喬灌草前10種指示種均有7種及7種以上不同:高爾夫球場(chǎng)和綜合公園鄉(xiāng)土物種數(shù)分別為150種和68種:高爾夫球場(chǎng)中除喬木層的Pielou均勻度指數(shù)低于綜合公園之外,其他物種多樣性指數(shù)均高于綜合公園;物種群落組成上均有較大差異(Jaccard相異性指數(shù)最高達(dá)0.875,Bray-Curtis相異性指數(shù)最高達(dá)0. 778)。應(yīng)增加??诰C合公園中的鄉(xiāng)土物種使用比例,提升綜合公園的景觀特色;高爾夫球場(chǎng)部分綠地區(qū)域具有生物多樣性保護(hù)和鄉(xiāng)土植物維持的生態(tài)服務(wù)功能。
關(guān)鍵詞:物種多樣性,鄉(xiāng)土植物,綜合公園,高爾夫球場(chǎng)
DOI: 10.12169/zgcsly.2019.06.10.0001
公園綠地是城市綠地系統(tǒng)的重要組成部分,在增強(qiáng)城市宜居性、維護(hù)生態(tài)環(huán)境、保護(hù)公眾健康等方面發(fā)揮重要作用[1]。《城市綠地分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ/T 85-2017)中,公園綠地被劃分為綜合公園、社區(qū)公園、專(zhuān)類(lèi)公園和游園4類(lèi)。各類(lèi)公園綠地因服務(wù)對(duì)象、服務(wù)范圍、功能定位、運(yùn)營(yíng)模式的不同,其植物配置方式和景觀風(fēng)貌也有所差別。我國(guó)已有眾多城市對(duì)公園綠地的植物多樣性開(kāi)展了研究報(bào)道。然而,公園的物種多樣性分析通?;旌狭硕喾N公園類(lèi)型[2-5].難以區(qū)分不同類(lèi)型公園綠地之間的植物多樣性差異和形成原因。
高爾夫球場(chǎng)是在功能定位和規(guī)劃方法上有別于一般公園綠地的專(zhuān)類(lèi)公園,與其他公園綠地之間生態(tài)價(jià)值異同值得研究。高爾夫球場(chǎng)涉及到生物多樣性的改變[6]和自然生境改造[7],它的生態(tài)價(jià)值某種程度上取決于它要替代原有的何種生境[8]。已有研究認(rèn)為高爾夫球場(chǎng)可以為當(dāng)?shù)氐膭?dòng)植物區(qū)系提供保護(hù)空間,使本地生物區(qū)系得以維持[9]。對(duì)景觀多樣性單一的區(qū)域進(jìn)行高爾夫球場(chǎng)的恰當(dāng)設(shè)計(jì),為保存和提升生物多樣性提供了一個(gè)有前景的途徑[8]。
綜合公園和高爾夫球場(chǎng)均是城市綠地系統(tǒng)中的大型綠地斑塊。通過(guò)對(duì)??谑芯C合公園和高爾夫球場(chǎng)植物多樣性的比較分析,探討了兩種綠地類(lèi)型在植物多樣性維持和保護(hù)中的地位和貢獻(xiàn)。
1研究區(qū)概況與研究方法
1.1研究地概況
海口市地處海南島北部(110°07’-110°42’E,19°31’-20°04’N),屬于典型的熱帶海洋性氣候。全年日照時(shí)間長(zhǎng),年平均日照時(shí)數(shù)2000 h以上,年平均氣溫24. 30C。選取??谑?個(gè)典型綜合公園和3個(gè)高爾夫球場(chǎng)進(jìn)行比較研究(表1)。選取的綠地一方面涵蓋不同的建成年份,考慮了植物群落所處的不同生長(zhǎng)時(shí)期;另一方面,公園和球場(chǎng)都處在城市規(guī)劃區(qū)范圍內(nèi),盡量避免因地理距離對(duì)評(píng)估結(jié)果產(chǎn)生的影響。
1.2實(shí)地調(diào)查
采用典型樣方在3個(gè)綜合公園和3個(gè)高爾夫球場(chǎng)中均勻選取能反映群落植物種類(lèi)組成和結(jié)構(gòu)特征的代表性群落。綜合公園中的樣方均選擇非人群集中游憩活動(dòng)的綠地群落,高爾夫球場(chǎng)中的樣方均選擇非球道草坪區(qū)的綠地群落,設(shè)立10 m×10 m的正方形樣地,樣方數(shù)量如表1所示,記錄樣方內(nèi)的喬灌草信息,包括胸徑≥3cm喬木的種類(lèi)、株數(shù)、胸徑、樹(shù)高;灌木和草本的種類(lèi)、面積、高度。
1.3數(shù)據(jù)分析
為比較綜合公園和高爾夫球場(chǎng)中的基調(diào)物種,使用R語(yǔ)言indiespeeies軟件包計(jì)算兩種綠地類(lèi)型中的物種指示值( indicator value) [10]。
為比較兩種綠地類(lèi)型的物種多樣性,選取Patrick物種豐富度指數(shù)、Shannon - Wiener指數(shù)、Simpson指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)4種廣泛使用的d多樣性指數(shù)。使用R語(yǔ)言vegan軟件包中的di-versity函數(shù)完成物種多樣性指數(shù)計(jì)算。
為比較兩種綠地類(lèi)型的物種組成差異,采用基于有無(wú)數(shù)據(jù)、多度數(shù)據(jù)的Jaccard指數(shù),以及基于有無(wú)數(shù)據(jù)、多度數(shù)據(jù)的Bray - Curtis指數(shù)。將物種劃分為所有種類(lèi)、種類(lèi)起源(鄉(xiāng)土種和外來(lái)種)以及喬木、灌木和草本6種分類(lèi)進(jìn)行比較。使用R語(yǔ)言vegan軟件包中的vegdist函數(shù)完成。
為比較兩種綠地類(lèi)型的群落組成差異,采用NMDS非度量多維尺度分析對(duì)樣方數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。使用R語(yǔ)言vegan軟件包中的metaMDS函數(shù)完成分析和制圖。
2結(jié)果
2.1基調(diào)物種
綜合公園和高爾夫球場(chǎng)的指示物種有明顯差異。在兩種綠地的喬木層指示種中,指示值前10位的物種有7種不同,椰子、油棕和小葉榕是共有種(圖1)。
灌木層指示種中,指示值前10位的物種也有7種不同,黃金榕、彩葉扶桑和三角梅是共有種(圖2)。
草本層指示種中,僅有地毯草和酢漿草是共同出現(xiàn)的物種(圖3)。綜合公園指示值前10位的植物種類(lèi)中,喬木有6種鄉(xiāng)土種,灌木僅有1種鄉(xiāng)土種,草本有7種鄉(xiāng)土種。高爾夫球場(chǎng)指示值前10位的植物種類(lèi)中,喬木有4種鄉(xiāng)土種,灌木有5種鄉(xiāng)土種,草本有5種鄉(xiāng)土種。椰子、油棕是兩類(lèi)綠地中的主要喬木指示種。綜合公園灌木層的指示值最高為外來(lái)栽培種黃金榕:高爾夫球場(chǎng)灌木層的指示值最高為外來(lái)入侵種馬纓丹。綜合公園草本層的指示值最高為三點(diǎn)金:高爾夫球場(chǎng)草本層的指示值最高為蟛蜞菊。
2.2物種多樣性
3個(gè)綜合公園中統(tǒng)計(jì)植物61科147屬181種,其中喬木68種,灌木44種,草本69種;68種鄉(xiāng)土種,113種外來(lái)種。3個(gè)高爾夫球場(chǎng)中統(tǒng)計(jì)植物99科236屬275種,其中喬木77種,灌木74種,草本124種;150種鄉(xiāng)土種,125種外來(lái)種。
綜合公園和高爾夫球場(chǎng)的物種多樣性指數(shù)比較中,除草本層的Patriek豐富度指數(shù)和灌木層的Pielou均勻度指數(shù)無(wú)顯著差異(分別為P=0. 094,P=O. 207),其他指數(shù)值均表現(xiàn)出顯著差異(圖4)。所有呈現(xiàn)顯著差異的指數(shù)基本都表現(xiàn)為高爾夫球場(chǎng)>綜合公園,僅在喬木層的Pielou均勻度指數(shù)表現(xiàn)為高爾夫球場(chǎng)<綜合公園。
2.3物種及群落組成差異
綜合公園和高爾夫球場(chǎng)之間的Jaccard相異性指數(shù)值均在0.5以上,基于多度數(shù)據(jù)計(jì)算的值高達(dá)0.8以上;Bray - Curtis相異性指數(shù)值均在0.4以上,基于多度數(shù)據(jù)計(jì)算的值都達(dá)到0.6以上(表2)。鄉(xiāng)土種組成的差異性高于外來(lái)種。
綜合公園和高爾夫球場(chǎng)的NMDS排序圖顯示,兩類(lèi)綠地在喬木層的組成上出現(xiàn)較大重疊,灌木層組成有所分離,草本層組成上幾乎完全分離,表明兩類(lèi)綠地的草本層群落組成差異十分明顯(圖5)。而同一類(lèi)型的綠地在各個(gè)生活型中基本上都保持了較高的聚集性。
各生活型的NMDS分析結(jié)果的非尺度擬合和線性擬合的R2都在0. 87以上(圖6),表明NMDS分析中樣方的擬合優(yōu)度高,大部分樣方的解釋效果良好。
3討論
兩種綠地指示物種的較大差異反映了運(yùn)營(yíng)主體對(duì)建設(shè)維護(hù)成本和功能定位效果上的考量。以企業(yè)投資開(kāi)發(fā)為主的高爾夫球場(chǎng),其植物配置的最主要功能是隔離球道和設(shè)置障礙,對(duì)場(chǎng)地建設(shè)前原有植被的利用程度較高。以政府公共運(yùn)營(yíng)為主的綜合公園,其游憩內(nèi)容更為豐富多樣,需要人工營(yíng)造出符合各種游憩內(nèi)容的植物群落,對(duì)于基調(diào)樹(shù)種的使用會(huì)考慮常用的鄉(xiāng)土樹(shù)種。比如,椰子在高爾夫球場(chǎng)中是指示值最高的物種,在綜合公園中的指示值也高居第二:椰子是??诘貐^(qū)出現(xiàn)頻率極高的鄉(xiāng)土物種,具有高耐受性和對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的適應(yīng)性,維護(hù)成本較低,在綠地建設(shè)中如已存在,通常會(huì)保留利用。
綜合公園的灌木指示物種幾乎均是引入的栽培物種。在城市中高比例的外來(lái)物種往往來(lái)自于大量景觀物種的引入[11]。人工引入的物種通常都有特定的性狀,包括對(duì)環(huán)境的良好耐受性和觀賞性[12-13],綜合公園中常見(jiàn)的扶桑、龍船花、三角梅等物種都具備了這些特征。值得注意的是,在高爾夫球場(chǎng)中指示值最高的灌木是馬纓丹,馬纓丹是海南常見(jiàn)的外來(lái)入侵種,由于其生長(zhǎng)迅速、花色艷麗,所以在球場(chǎng)中被進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓芸睾途坝^利用。蟛蜞菊是高爾夫球場(chǎng)中指示值最高的草本,花期極長(zhǎng)的特性使其成為球場(chǎng)非球道區(qū)域的常用地被物種。
綜合公園的分析結(jié)果與前人對(duì)??谑袃?nèi)各公園基調(diào)植物的研究結(jié)果較為接近,在喬灌草層均有5種以上的植物種類(lèi)相同,包括椰子、高山榕、小葉榕等喬木;黃金榕、福建茶、假連翹等灌木;細(xì)葉結(jié)縷草、三點(diǎn)金、南美蟛蜞菊等草本[14]。表明這些物種是形成??诔鞘芯坝^風(fēng)貌的主要物種。
高爾夫球場(chǎng)和綜合公園都是人工化的城市綠地,兩種城市綠地的物種多樣性指數(shù)差異顯著,人工生境的物種多樣性通常體現(xiàn)了該綠地類(lèi)型的功能需求。高爾夫球場(chǎng)的物種多樣性指數(shù)幾乎都高于綜合公園。位于城市建成區(qū)內(nèi)的綜合公園顯然受到了更多的人工選擇,外來(lái)物種的比例較高,物種多樣性較低,這與在城市建成區(qū)中的杭州西湖風(fēng)景區(qū)植物物種多樣性研究結(jié)果是一致的[15]。
綜合公園和高爾夫球場(chǎng)的物種組成差異較大,尤其是鄉(xiāng)土物種組成的差異十分明顯。這一方面可能是由于城市的不同綠地對(duì)鄉(xiāng)土物種的維持機(jī)制有所差異,另一方面來(lái)自周?chē)坝^環(huán)境的物種也影響了研究區(qū)域內(nèi)的植物物種豐富度和物種組成[16]。高爾夫球場(chǎng)中的物種部分來(lái)源于周?chē)淖匀画h(huán)境,比如可利用于景觀營(yíng)造的鄉(xiāng)土物種[17],而城市綜合公園人為選擇物種的比例更高。這是造成兩種綠地類(lèi)型的物種差異,尤其是鄉(xiāng)土物種差異的重要原因。
鄉(xiāng)土植物配置是能夠反映當(dāng)?shù)孛袼孜幕囊环N景觀設(shè)計(jì)方式,而且可以使設(shè)計(jì)區(qū)域與周?chē)h(huán)境更好地融合[18-19]。??谑袃?nèi)綜合公園應(yīng)當(dāng)分階段逐步增加公園中的鄉(xiāng)土物種配置比例,提升綜合公園特色,保證植物群落持續(xù)健康演替[20]。在兩種綠地非人群游憩的植被區(qū)域中,高爾夫球場(chǎng)的植物多樣性水平和鄉(xiāng)土物種使用比例均高于綜合公園。在植物配置和管理方式合理的情況下,高爾夫球場(chǎng)的部分綠地區(qū)域具有生物多樣性保護(hù)和鄉(xiāng)土植物維持的生態(tài)服務(wù)功能。在未來(lái)對(duì)城市綠地植物多樣性研究中,可以關(guān)注更多不同綠地類(lèi)型之間的植物多樣性和組成差異,為基于生物多樣性維持和提升的綠地建設(shè)改造提供科學(xué)依據(jù)。
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收稿日期:2019-06-10
基金項(xiàng)目:海南省自然科學(xué)基金( 319QN162);海南大學(xué)科研啟動(dòng)基金項(xiàng)目(KYQD (ZR) 1839)
第一作者:何榮曉(1987-),男,博士,講師,研究方向?yàn)槌鞘兄参锒鄻有浴-mail. rx.he@ hainanu.edu.cn
通信作者:楊帆(1988-),女,博士,講師,研究方向?yàn)槌鞘猩帧-mail. fanf_ yang@ hainanu.edu.cn