馮 博,徐光花,丁 哲,馮保新,劉 庚,陳建軍,劉佳藝
(1.吉林省林業(yè)科學(xué)研究院,吉林 長春 130033;2.長春市凈月潭實(shí)驗(yàn)林場,吉林 長春 130033;3.長春市凈月高新區(qū)林業(yè)局,吉林 長春 130033)
城市綠地是城市景觀的重要組成部分,隨著城市建設(shè)的發(fā)展與規(guī)模的不斷擴(kuò)大,人們對(duì)城市綠地的需求不僅僅停留在傳統(tǒng)的綠化、美化、休閑、游憩、觀賞等功能上,而且對(duì)維持生物多樣性、保持城市生態(tài)平衡與創(chuàng)造和諧美麗自然人居環(huán)境提出了更高的要求[1]。豐富、多樣、合理的植物搭配可以創(chuàng)造和諧、優(yōu)美的城市綠地景觀,綠化樹種的多樣性在一定程度上反映了城市綠地樹種選擇、配置和景觀設(shè)計(jì)的優(yōu)劣[2],也決定了其生態(tài)功能的發(fā)揮。長春市作為吉林省省會(huì)城市,在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展進(jìn)步的過程中,承受的人口、資源、環(huán)境壓力越來越大,人民群眾對(duì)長春市城市生態(tài)環(huán)境的關(guān)注度也與日俱增,對(duì)于城市綠地的生物多樣性也提出了較高的要求。因此,本研究通過對(duì)長春市不同類型城市綠地進(jìn)行樹種多樣性調(diào)查與評(píng)價(jià),以期為長春市城市綠化景觀設(shè)計(jì)、營造與綠化樹種選擇等方面提供依據(jù)。
分別調(diào)查城市公園綠地、道路綠地、公共綠地3類綠地,公園綠地共20個(gè),地點(diǎn)分布于南湖公園、動(dòng)植物園、長春公園與三佳湖公園;道路共16個(gè),地點(diǎn)分布于生態(tài)大街、飛躍路、南三環(huán)路、博會(huì)路、自由大路、伊通河濱河路等道路;公共綠地13個(gè),分布于力旺賽歌維亞、力旺弗朗明歌等小區(qū),東北師范大學(xué)凈月校區(qū)與吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)。每塊樣地面積為400 m2,樣地設(shè)置根據(jù)不同群落類型、群落本身邊界大小、節(jié)點(diǎn)形狀及景觀完整程度隨機(jī)變化。
在每塊樣地中,對(duì)喬木層胸徑>4 cm的樹木進(jìn)行每木檢尺,調(diào)查并記錄樹種的名稱、株數(shù)、樹高(灌木測定平均高度)、胸徑(灌木不測定),并分別計(jì)算多樣性指數(shù)。
1.3.1物種豐富度指數(shù)
Patrick豐富度指數(shù):R=S
式中:R為Patrick豐富度指數(shù);S為每一樣方的植物總數(shù)。
分別計(jì)算每個(gè)樣地的喬木與灌木樹種豐富度指數(shù),以及不同綠地類型的喬木與灌木樹種豐富度指數(shù)[3]。
1.3.2物種多樣性指數(shù)
式中:Pi是第i種比例多度,給定為Pi=Ni/N,Ni為第i種物種個(gè)體數(shù),i=1,2,3, ...S,N為個(gè)體總數(shù)。Pi為植物種i的個(gè)體數(shù)占群落中總個(gè)體數(shù)的比例。
分別計(jì)算每個(gè)樣地的喬木與灌木樹種多樣性指數(shù),以及不同綠地類型的喬木與灌木多樣性指數(shù)[4]。
1.3.3物種均勻度指數(shù)(Pielou指數(shù))
J=H/lnS
式中:H為Shannon-Wiener指數(shù);S每一樣方的植物總數(shù)(種數(shù))。
對(duì)喬木與灌木樹種,分別計(jì)算每個(gè)樣地的樹種均勻度指數(shù),以及不同綠地類型的樹種均勻度指數(shù)[5]。
1.3.4重要值
由于城市綠化環(huán)境的特殊性,特別是在城市綠化地很多土壤為城鎮(zhèn)建筑垃圾與土壤的混合物,使得樹種生存的條件是能忍受惡劣的土壤環(huán)境及人為干擾,種間競爭已處于相對(duì)次要地位,其空間分布幾乎完全受人為控制,因此,頻度對(duì)植物重要值的影響可以忽略,其重要值的計(jì)算可以不考慮由頻度代表的面積因素,具體計(jì)算時(shí)可采用公式中沒有頻度要素的其他表示綜合指標(biāo)的方法。
分層計(jì)算每個(gè)樹種的重要值,計(jì)算公式如下:
喬木:IV=(相對(duì)密度+相對(duì)高度+相對(duì)優(yōu)勢度)/3;
灌木:IV=(相對(duì)高度+相對(duì)蓋度)/2。
式中:相對(duì)密度=(每個(gè)種的密度/所有種的密度之和)×100 %;
相對(duì)優(yōu)勢度=(每個(gè)種的胸高斷面積/所有種的胸高斷面積之和)×100 %;
相對(duì)高度(喬木)=(每個(gè)種所有個(gè)體高度之和/所有種個(gè)體高度之和)×100 %,相對(duì)高度(灌木)=(每個(gè)種所有個(gè)體平均高度之和/所有種平均高度之和)×100 %;
相對(duì)蓋度=(每個(gè)種的蓋度/所有種的蓋度之和)×100 %。
分別計(jì)算道路綠地、公園綠地與公共綠地中各樹種的重要值[4,6]。
公園綠地中共出現(xiàn)喬木樹種28種,喬木樹種豐富度指數(shù)為28;道路綠地與公共綠地中,喬木樹種豐富度指數(shù)均為29;三種綠地中,灌木樹種豐富度指數(shù)分別為6(公園綠地)、7(道路綠地)和8(公共綠地);公園綠地與道路綠地中,綠籬較多,均出現(xiàn)2種綠籬樹種,豐富度指數(shù)為2,公共綠地中,綠籬樹種只有1種,因此,豐富度指數(shù)僅為1。三種綠地類型間,喬木樹種均較豐富,其中,公共綠地中樹種種類較多,公園綠地中喬木比例最大。
公園綠地與公共綠地的喬木樹種多樣性與均勻度無明顯差異,公園綠地中,喬木樹種辛普森指數(shù)為0.94,香農(nóng)-威納指數(shù)為3.10,均勻度指數(shù)為0.93;道路綠地中,喬木樹種辛普森指數(shù),香農(nóng)-威納指數(shù)與均勻度指數(shù)分別為0.93、3.16與0.94;公共綠地中,喬木樹種多樣性相對(duì)較低,辛普森指數(shù)為0.85,香農(nóng)-威納指數(shù)為2.77,均勻度指數(shù)為0.82。
公園綠地與道路綠地的灌木樹種多樣性相對(duì)較低,公園綠地中,灌木樹種辛普森指數(shù)為0.67,香農(nóng)-威納指數(shù)為1.29,均勻度指數(shù)為0.72;道路綠地中,灌木樹種辛普森指數(shù)為0.60,香農(nóng)-威納指數(shù)為1.29,均勻度指數(shù)為0.66;公共綠地中,灌木樹種辛普森指數(shù)為0.77,香農(nóng)-威納指數(shù)為1.67,均勻度指數(shù)為0.8。公園綠地與道路綠地中,綠籬樹種辛普森指數(shù)分別為0.28與0.02,香農(nóng)-威納指數(shù)分別為0.45與0.06,均勻度指數(shù)分別為0.65與0.05。
公園綠地中,喬木樹種黑皮油松重要值最大,顯著大于其他樹種,樟子松、白樺、黃檗等8種樹種重要值都大于5 %,但均未超過10 %;灌木樹種中,金銀忍冬、紫丁香和榆葉梅的重要值最大,均大于10 %;綠籬樹種中,小葉女貞和金山繡線菊的重要值分別為52.86和47.14(見表1、表2)。
表1 公園綠地喬木樹種重要值
表2 公園綠地灌木與綠籬樹種重要值
道路綠地中,重要值最大的喬木樹種為垂柳(23.71 %),樟子松次之(12.91 %),其他樹種均低于10 %;灌木樹種中,丁香(40.38 %)重要值最大,紅瑞木(24.01 %)次之;綠籬樹種中,紅瑞木和金山繡線菊的重要值分別為31.47和68.53(見表3、表4)。
表3 道路綠地喬木樹種重要值
表4 道路綠地灌木與綠籬樹種重要值
公共綠地中,白樺(31.83 %)重要值最大,其次為樟子松(13.91 %)與銀中楊(10.21 %);重要值最大的4個(gè)灌木樹種依次為薄葉山梅花、黃刺玫、丁香與榆葉梅,均大于10 %(見表5、表6)。
表5 公共綠地喬木樹種重要值
表6 公共綠地灌木與綠籬樹種重要值
在長春市城市綠地中,公園綠地與道路綠地的喬木樹種多樣性相對(duì)較高,這是因?yàn)檫@兩種綠地類型中的外來引進(jìn)樹種較多,景觀群落受人工干預(yù)程度比較大,這雖然在短期內(nèi)能夠提高生物多樣性,但存在一定程度的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。道路綠地中,還存在灌木與綠籬多樣性相對(duì)較低的問題,這樣對(duì)群落的穩(wěn)定不利。因此,在這兩種綠化景觀的營造中,要注意提高鄉(xiāng)土樹種的應(yīng)用比例,選擇適應(yīng)本地環(huán)境、景觀效果好的鄉(xiāng)土喬灌木樹種作為喬木與灌木層的優(yōu)勢樹種與主要構(gòu)建樹種,尤其是喬木層的建群種。
公共綠地中,樹種多樣性是三種類型中最低的,可能是因?yàn)楣簿G地的所處環(huán)境比較簡單,為了迅速形成景觀效果、提高綠化率,導(dǎo)致公共綠地中的樹種較單一,速生樹種與外來樹種較多,影響了生物多樣性,其原因還有待于深入探究。
在長春市城市綠地營造與建設(shè)中,應(yīng)重視喬木、灌木與綠籬樹種的合理配置,進(jìn)一步開發(fā)有利用潛力的本地鄉(xiāng)土樹種,在苗源、育苗技術(shù)等方面上加以重視,營造具有地帶性植被群落特征的城市綠化景觀,以提高城市森林群落的穩(wěn)定性、適應(yīng)性與抵抗生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)能力,并維持城市森林群落的生物多樣性[5]。