王 沫,劉 暢,李曉璐,高俊宏,李 霞,董 麗,*

1 北京林業(yè)大學(xué)園林學(xué)院 北京 100083 2 城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境北京實(shí)驗(yàn)室 北京 100083 3 北京薊城山水投資管理集團(tuán)有限公司 北京 100045 4 北京薊城智造科技有限公司 北京 100120 5 北京北林地景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 北京 100083

城市綠地作為城市野生動(dòng)物的主要避難所,為鳥(niǎo)類和昆蟲提供重要的棲息場(chǎng)所。然而,傳統(tǒng)社區(qū)公園綠地(簡(jiǎn)稱“傳統(tǒng)綠地”)主要從觀賞、游憩功能出發(fā),以喬草型種植方式為主,群落組成和結(jié)構(gòu)單一,為鳥(niǎo)類和昆蟲提供食源和棲息地的資源有限。為此提出了近自然群落理念,即以潛在植被理論和群落演替為依據(jù),模擬當(dāng)?shù)刈匀粭l件下森林群落特點(diǎn)進(jìn)行城市綠地的設(shè)計(jì)和管理,營(yíng)造近自然園林綠地[1—3]。這類綠地通常以鄉(xiāng)土植物為主,具有復(fù)層、異齡、混交的群落結(jié)構(gòu),采用低維護(hù)的管理方式。研究表明,植物多樣性的增加,尤其是灌木和草本層多樣性的增加能提高鳥(niǎo)類和昆蟲多樣性[4—5]。與單一的植物群落層次相比,喬灌草復(fù)層植被對(duì)維持城市鳥(niǎo)類和昆蟲多樣性有重要作用[6]。但由于研究對(duì)象的缺乏,城市中心城區(qū)近自然綠地對(duì)于生物多樣性的提升作用鮮有研究。

近年來(lái),在 “留白增綠”的政策背景下,北京市在中心城區(qū)利用小型拆違騰退土地,建設(shè)廣陽(yáng)谷城市森林等有別于傳統(tǒng)綠地的近自然社區(qū)公園綠地(簡(jiǎn)稱“近自然綠地”)。本文以北京市中心城區(qū)新建近自然綠地為研究對(duì)象,以傳統(tǒng)綠地為對(duì)照,比較探析近自然綠地的植物、鳥(niǎo)類和昆蟲多樣性特征,以及近自然綠地對(duì)鳥(niǎo)類和昆蟲多樣性的提升作用。研究結(jié)果可為城市中心建設(shè)近自然綠地的生物多樣性評(píng)估提供依據(jù),引導(dǎo)城市公園向生物多樣性保護(hù)的方向發(fā)展。

1 研究方法

1.1 研究地點(diǎn)

北京市屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候,位于華北平原西北部邊緣(39°38′—41°05′N,115°24′—117°30′E),背靠太行山余脈和燕山山脈,是許多候鳥(niǎo)遷徙的通道,鳥(niǎo)類資源豐富。據(jù)記錄,北京地區(qū)鳥(niǎo)類共19目70科466種,占我國(guó)現(xiàn)在已知鳥(niǎo)類的31.74%[7—8]。另外,北京林業(yè)(包括園林及果樹(shù))常見(jiàn)昆蟲為629種[9]。

自2017年以來(lái),北京市在中心城區(qū)以“復(fù)層異齡混交”的種植理念陸續(xù)建造近自然綠地。依據(jù)建成時(shí)間、各自的位置特點(diǎn)以及植被特征,本研究選擇廣陽(yáng)谷城市森林、新街口城市森林為近自然綠地樣地。同時(shí)選擇位置、面積近似的4個(gè)傳統(tǒng)綠地作對(duì)照,即月壇公園、萬(wàn)壽公園、宣武藝園和南禮士路公園(圖1)。

圖1 研究樣地區(qū)位Fig.1 Location of research samples

為研究植物群落特征對(duì)鳥(niǎo)類、昆蟲多樣性的影響,有必要消除城市化水平、綠地面積等其他因素對(duì)生物多樣性的影響。2個(gè)近自然綠地和4個(gè)傳統(tǒng)綠地在與市中心的距離(t=-1.515,P=0.204)、周邊300m綠地比例(t=1.130,P=0.322)、公園面積(t=-1.834,P=0.141)、水體面積比(t=-1.429,P=0.248)、綠地率(t=1.121,P=0.325)等指標(biāo)上均無(wú)明顯差異(表1)。

表1 研究樣地基本信息

1.2 數(shù)據(jù)采集方法

按照典型取樣法完成樣點(diǎn)設(shè)置,在綜合考慮植物群落的植物組成、層次結(jié)構(gòu)、空間類型基礎(chǔ)上,對(duì)6個(gè)公園布點(diǎn)采樣,共選取53個(gè)樣點(diǎn)。

(1)植物調(diào)查

對(duì)植物群落進(jìn)行樣方調(diào)查,即以樣點(diǎn)為中心,設(shè)置10m×10m的喬灌木樣方,將1m×1m的草本植物樣方布置在喬灌木樣方的四角和中心。獲得喬灌木樣方53個(gè),草本樣方265個(gè)。在2019年9—11月完成調(diào)查。

記錄的喬木信息包括種名、數(shù)量、高度、胸徑和冠幅；灌木信息包括種名、數(shù)量、高度和地徑；草本信息包括種名、多度、蓋度[10]。植物種類鑒定參考《園林樹(shù)木1600種》[11]、《中國(guó)植物志》[12]。根據(jù)物種來(lái)源和功能,將植物分為鄉(xiāng)土植物、外來(lái)植物、鳥(niǎo)類食源植物、蜜粉源植物,通過(guò)參考相關(guān)資料判定[13—15]。

同時(shí),為測(cè)定樣地的植物群落垂直結(jié)構(gòu),選擇喬灌木樣方的中心和四角為觀察點(diǎn),記錄每一點(diǎn)的6個(gè)高度層(0—1m,1—2m,2—5m,5—10m,10—20m,20—30m)內(nèi)有無(wú)葉片,觀測(cè)過(guò)程用一根5m桿作為參照[16]。用Shannon-wiener多樣性指數(shù)計(jì)算各個(gè)公園的植被垂直結(jié)構(gòu)多樣性值。

(2)昆蟲調(diào)查

以每個(gè)樣點(diǎn)為中心設(shè)置10m×10m樣方進(jìn)行昆蟲調(diào)查。2020年8—9月,在晴天的10：00—15：00,綜合采用掃網(wǎng)法、震落法、搜索法、埋杯法、環(huán)刀取土法進(jìn)行昆蟲調(diào)查。每個(gè)公園每月調(diào)查1次,并避開(kāi)公園打藥時(shí)間。使用掃網(wǎng)法(工具為捕蟲網(wǎng))獲得的昆蟲種類是習(xí)慣在地面以上及植被周邊活動(dòng)的昆蟲,每個(gè)樣方內(nèi)采用Z字形網(wǎng)捕法掃網(wǎng)50網(wǎng)；使用震落法獲得的昆蟲種類是習(xí)慣棲息于樹(shù)干的昆蟲；使用埋杯法(工具為一次性紙杯、酒精、糖、水等)獲得的昆蟲種類是習(xí)慣隱藏在土壤中的昆蟲,每個(gè)樣方內(nèi)均勻設(shè)置5個(gè)采樣點(diǎn),每個(gè)采樣點(diǎn)埋杯1個(gè)；使用搜索法,采集隱藏在隱蔽處的昆蟲,如樹(shù)皮、磚石、枯枝落葉下的昆蟲；使用環(huán)刀取土法在每個(gè)采樣點(diǎn)(每個(gè)公園內(nèi)均勻設(shè)置5個(gè)采樣點(diǎn))取土樣,調(diào)查土壤中的昆蟲。采集的昆蟲標(biāo)本使用盛有75%酒精的試管保存,鱗翅目昆蟲在硫酸紙中保存。將標(biāo)本帶回室內(nèi),由昆蟲專業(yè)人員鑒定到科或?qū)?對(duì)不同形態(tài)種以sp1,sp2,sp3…進(jìn)行表示[17]。昆蟲鑒定參考《北京林業(yè)昆蟲圖譜》[9]、《北京漢石橋濕地昆蟲圖鑒》[18]等。調(diào)查記錄昆蟲的種類(或科名、屬名)、數(shù)量、活動(dòng)的植被等。

(3)鳥(niǎo)類調(diào)查

將樣點(diǎn)連接作為鳥(niǎo)類調(diào)查樣線,采用樣線結(jié)合樣點(diǎn)法進(jìn)行鳥(niǎo)類調(diào)查。2020年8月—2021年3月,在天氣晴好、鳥(niǎo)類活動(dòng)較為頻繁的時(shí)間段(6:30—9:30),使用8×42倍望遠(yuǎn)鏡對(duì)6個(gè)園林綠地的鳥(niǎo)類進(jìn)行調(diào)查。為了捕捉一個(gè)季節(jié)內(nèi)鳥(niǎo)類的動(dòng)態(tài)變化,每月在每個(gè)公園調(diào)查1次。樣點(diǎn)調(diào)查時(shí),記錄在樣點(diǎn)半徑20m范圍內(nèi)出現(xiàn)的鳥(niǎo)類；樣線調(diào)查時(shí),調(diào)查者以1.5—2.0 km/h的速度沿著樣線步行,記錄樣線前方和兩側(cè)各25m范圍內(nèi)出現(xiàn)的鳥(niǎo)類。對(duì)從樹(shù)頂以上的高度經(jīng)過(guò)的鳥(niǎo)類不予記錄。因樣地面積較小,為全面記錄其鳥(niǎo)類狀況,每次調(diào)查在每樣線重復(fù)3次,重復(fù)調(diào)查計(jì)數(shù)鳥(niǎo)類；對(duì)偶見(jiàn)種和少見(jiàn)種,通過(guò)多次往返進(jìn)行尋找和記錄。統(tǒng)計(jì)計(jì)算時(shí)均以平均值計(jì)算[19]。鳥(niǎo)類辨識(shí)參考《常見(jiàn)野鳥(niǎo)圖鑒·北京地區(qū)》[7]。記錄鳥(niǎo)類的種類、數(shù)量、行為(棲息、運(yùn)動(dòng)、取食等)、所在植被層等。

1.3 數(shù)據(jù)處理方法

基于外業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù),使用Excel 2010完成數(shù)據(jù)的整理,運(yùn)用R 3.6.1完成統(tǒng)計(jì)分析及統(tǒng)計(jì)圖繪制。經(jīng)單樣本Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn)確認(rèn)數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布,采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)分析近自然綠地與傳統(tǒng)綠地之間的植物群落特征、昆蟲多樣性、鳥(niǎo)類多樣性是否存在顯著差異。采用Patrick豐富度、Shannon-wiener多樣性指數(shù)、Simpson多樣性指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)等表征物種多樣性。

2 結(jié)果與分析

2.1 植物群落特征

2.1.1植物物種組成特征

6個(gè)綠地共調(diào)查到維管束植物47科108屬130種(含品種及變種),其中2個(gè)近自然綠地31科79屬92種。二類綠地的喬灌草種類比分別為 1∶1.6∶2.3和1∶0.6∶0.5。

近自然綠地的前5個(gè)優(yōu)勢(shì)科為菊科(Compositae)、禾本科(Gramineae)、薔薇科(Rosaceae)、忍冬科(Caprifoliaceae)、槭樹(shù)科(Aceraceae)；傳統(tǒng)綠地的前5個(gè)優(yōu)勢(shì)科為薔薇科、百合科(Liliaceae)、松科(Pinaceae)、木犀科(Oleaceae)、忍冬科。二者的共有優(yōu)勢(shì)科有薔薇科、禾本科、忍冬科、木犀科、松科。

近自然綠地與傳統(tǒng)綠地中出現(xiàn)頻度排名前五的共有喬木為油松(Pinustabuliformis)、圓柏(Sabinachinensis),共有灌木為華北紫丁香(Syringaoblata),均為北京常見(jiàn)鄉(xiāng)土植物。近自然綠地中出現(xiàn)頻度較高的草本為狼尾草(Pennisetumalopecuroides)、匍匐委陵菜(Potentillareptans)、射干(Belamcandachinensis)、天人菊(Gaillardiapulchella)、小蓬草(Erigeroncanadensis),以適生性強(qiáng)、耐粗放管理的地被植物和宿根花卉為主,傳統(tǒng)綠地中出現(xiàn)頻度較高的草本為是麥冬(Ophiopogonjaponicas)、玉簪(Hostaplantaginea)、結(jié)縷草(Zoysiajaponica)、鳶尾(Iristectorum)、金邊玉簪(Hosta‘Yellow splash Rim’),大多需要精細(xì)化養(yǎng)護(hù),不耐粗放管理。

2.1.2鳥(niǎo)類食源植物及蜜粉源植物應(yīng)用

近自然綠地中共記錄到鳥(niǎo)類食源植物19種,蜜粉源植物63種,其中出現(xiàn)頻率最高的前5種為油松、銀紅槭(Acer×freemanii)、風(fēng)箱果(Physocarpusamurensis)、山茱萸(Cornusofficinalis)、接骨木(Sambucuswilliamsii)。傳統(tǒng)綠地中共記錄到鳥(niǎo)類食源植物28種,蜜粉源植物47種,其中出現(xiàn)頻率最高的前5種為國(guó)槐(Sophorajaponica)、圓柏、油松、白皮松(Pinusbungeana)、金銀木(Loniceramaackii)。就單位樣方平均值而言,近自然綠地的鳥(niǎo)類食源植物和蜜粉源植物的豐富度均顯著高于傳統(tǒng)綠地(t=2.99,P<0.01；t=7.68,P<0.001),多度與傳統(tǒng)綠地均無(wú)明顯差異(t=0.03,P=0.98；t=1.81,P=0.08)(圖2)。

圖2 近自然綠地(NG)與傳統(tǒng)綠地(TG)的鳥(niǎo)類食源植物、蜜粉源植物豐富度、多度對(duì)比Fig.2 Comparison of richness and abundance of bird-feeding plants and nectariferous plants between near-natural green space and traditional green space**在P<0.01水平上相關(guān),***在P<0.001水平上相關(guān)

2.1.3植物多樣性指數(shù)

二類綠地的喬木層多樣性指數(shù)比較發(fā)現(xiàn)(圖3),Patrick豐富度指數(shù)、Shannon-wiener多樣性指數(shù)、Simpson多樣性指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)均無(wú)明顯差異(t= 1.672,P=0.100；t=1.135,P=0.262；t=0.892,P=0.377；t=0.107,P=0.915)。但在近自然綠地中,灌木層和草本層的Patrick豐富度指數(shù)和Shannon-wiener多樣性指數(shù)顯著高于傳統(tǒng)綠地(t=3.724,P<0.01；t=8.072,P<0.001；t=4.408,P<0.001；t= 4.936,P< 0.001)。近自然綠地中灌木層和草本層的Simpson多樣性指數(shù)均顯著高于傳統(tǒng)綠地(t=3.771,P<0.001；t=2.762,P<0.05),Pielou均勻度指數(shù)均無(wú)明顯差異(t=0.697,P=0.4932；t=0.697,P=0.4932)。

圖3 近自然綠地(NG)和傳統(tǒng)綠地(TG)的植物多樣性指數(shù)對(duì)比Fig.3 Comparison of plant diversity index between near-natural green space and traditional green space*在P<0.05水平上相關(guān),**在P<0.01水平上相關(guān),***在P<0.001水平上相關(guān)

2.1.4群落垂直結(jié)構(gòu)

群落垂直結(jié)構(gòu)可劃分為復(fù)層型(喬+灌+草)、雙層型(喬+灌、喬+草或灌+草)、單層型(喬灌草中的一種)三類。2個(gè)近自然綠地的樣方全為復(fù)層型,4個(gè)傳統(tǒng)綠地的復(fù)層型占50.79%。2個(gè)近自然綠地的垂直結(jié)構(gòu)多樣性值(FHD)最高,分別為1.484和1.432,宣武藝園最低(1.127)。近自然綠地的垂直結(jié)構(gòu)多樣性值極顯著高于傳統(tǒng)綠地(t=5.216,P<0.0001)。

2.2 昆蟲及鳥(niǎo)類多樣性

2.2.1昆蟲物種構(gòu)成

6個(gè)綠地共記錄到昆蟲綱動(dòng)物2131頭,隸屬于12目81科173種。其中以雙翅目(Diptera)最多,496頭(23.28%),隸屬于12科78種,其優(yōu)勢(shì)科有蚊科(Culicidae)、麻蠅科(Sarcophagidae)和食蚜蠅科(Syrphidae)；膜翅目(Hymenoptera)次之,487頭(22.85%),隸屬于16科43種,其優(yōu)勢(shì)科為蟻科(Formicidae)、葉蜂科(Tenthredinidae)、蜜蜂科(Apidae)。另外,直翅目(Orthoptera)、半翅目(Hemiptera)、鱗翅目(Lepidoptera)、鞘翅目(Coleoptera)占比大于5%。

6個(gè)綠地均有分布的目有半翅目、鱗翅目、膜翅目、鞘翅目、雙翅目、直翅目,為北京城區(qū)綠地常見(jiàn)類群[20]。脈翅目在4個(gè)綠地中有分布,螳螂目在2個(gè)綠地中有分布,蜚蠊目、蜉蝣目、革翅目、長(zhǎng)翅目只在1個(gè)綠地中有分布。

2個(gè)近自然綠地共記錄到昆蟲11目76科135種1267頭,均高于4個(gè)傳統(tǒng)綠地(表2)。以直翅目最多,404頭；其次為雙翅目、半翅目和膜翅目,分別為245頭、229頭和184頭。傳統(tǒng)綠地以膜翅目最多,303頭；其次為雙翅目和半翅目,分別為251頭和140頭。近自然綠地出現(xiàn)頻度明顯偏高的昆蟲為棕靜螳(Statiliamaculata)、黃臉油葫蘆(Teleogryllusemma)和龜紋瓢蟲(Propyleajaponica)。

表2 各公園昆蟲和鳥(niǎo)類物種數(shù)量

2.2.2鳥(niǎo)類物種組成

6個(gè)綠地共記錄到鳥(niǎo)類6目21科49種,占北京市記錄鳥(niǎo)類種數(shù)的10.52%。以雀形目(Passeriformes)最多,共16科40種,占81.63%,其中又以鹟科(Muscicapidae)、鶯科(Sylviidae)、鴉科(Corvidae)、燕雀科(Fringillidae)的種數(shù)最多。非雀形目有5目5科9種,占18.37%,含鴿形目(Columbiformes)1科3種,鴷形目(Piciformes)及雨燕目(Apodiformes)各1科2種,鸛形目(Ciconiiformes)及戴勝目(Upupiformes)各1科1種。各綠地的鳥(niǎo)類數(shù)量見(jiàn)表2。

在珍稀物種方面,近自然綠地記錄到中國(guó)“三有”保護(hù)動(dòng)物33種,北京市級(jí)保護(hù)動(dòng)物25種,其中北京市一級(jí)保護(hù)動(dòng)物6種,包括大斑啄木鳥(niǎo)(Dendrocoposmajor)、灰喜鵲(Cyanopicacyanus)、牛頭伯勞(Laniusbucephalus)、星頭啄木鳥(niǎo)(Dendrocoposcanicapillus)、黃腹山雀(Periparusvenustulus)、白腰雨燕(Apuspacificus)；北京市二級(jí)保護(hù)動(dòng)物19種,如白頭鵯(Pycnonotussinenesis)、褐柳鶯(Phylloscopusfuscatus)、紅尾伯勞(Laniuscristatus)、黃眉柳鶯(Phylloscopusinornatus)、黃腰柳鶯(Phylloscopusproregulus)、家燕(Hirundorustica)等?？梢?jiàn)城市中心城區(qū)的小型綠地為珍稀鳥(niǎo)類提供了重要的庇護(hù)所。

近自然綠地記錄到留鳥(niǎo)3目9科14種,占比最高,其次為旅鳥(niǎo)1目9科12種,夏候鳥(niǎo)2目8科10種,冬候鳥(niǎo)最少,為1目1科1種。2個(gè)近自然綠地面積都在5hm2以下,且無(wú)水域,因此只調(diào)查到陸禽、攀禽、鳴禽3種生態(tài)類群。其中鳴禽33種,占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)(89.19%),其次為攀禽,3種,有大斑啄木鳥(niǎo)、星頭啄木鳥(niǎo)和普通樓燕(Apusapus),陸禽最少,僅有珠頸斑鳩(Spilopeliachinensis)1種。傳統(tǒng)綠地記錄到陸禽、鳴禽、攀禽、涉禽4種生態(tài)類群,鳴禽最多,為27種。

2.2.3昆蟲及鳥(niǎo)類多樣性指數(shù)

近自然綠地的昆蟲物種豐富度、Shannon-wiener多樣性指數(shù)和Simpson多樣性指數(shù)均極顯著高于傳統(tǒng)綠地(t=7.887,P<0.0001；t=6.849,P<0.0001；t=4.892,P<0.0001),均勻度無(wú)明顯差異(t=0.645,P=0.548)。近自然綠地的鳥(niǎo)類Patrick豐富度指數(shù)、Shannon-wiener多樣性指數(shù)顯著高于傳統(tǒng)綠地(t=2.600,P<0.05；t=2.079,P<0.05),Simpson多樣性指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)與傳統(tǒng)綠地?zé)o顯著差異(t=1.465,P=0.149；t=-0.054,P=0.957)(圖4)。

圖4 近自然綠地(NG)和傳統(tǒng)綠地(TG)的昆蟲和鳥(niǎo)類多樣性指數(shù)對(duì)比Fig.4 Comparison of insect and bird diversity between near-natural green space and traditional green space*在P<0.05水平上相關(guān)；****在P<0.0001水平上相關(guān)

3 結(jié)論與討論

3.1 近自然綠地的植物群落特征

近自然綠地的各植被層豐富度為喬木層<灌木層<草本層(1∶1.6∶2.3),而前人對(duì)于北京市郊野公園的研究結(jié)果表現(xiàn)為草本層的豐富度最高,喬木層與灌木層相當(dāng)[21—22]。傳統(tǒng)綠地的喬灌草比1:0.6:0.5,以喬木層最高,草本層最低,這與前人對(duì)于北京建成區(qū)綠地的植物多樣性研究基本一致[23]。與北京市郊野公園相比,近自然綠地的灌木層豐富度偏高；與北京城區(qū)傳統(tǒng)綠地相比,近自然綠地灌木層和草本層的豐富度、Shannon-wiener指數(shù)、Simpson指數(shù)均較高,喬木層無(wú)明顯差異。與上海新江灣城半自然群落[24]相比,近自然綠地同樣在灌木層多樣性方面有優(yōu)勢(shì),不同之處在于近自然綠地在草本層多樣性方面更有優(yōu)勢(shì),而喬木層的優(yōu)勢(shì)并不明顯。

北京山區(qū)的優(yōu)勢(shì)科植物為菊科、禾本科、豆科、傘形科(Apiaceae)、唇形科(Labiatae)、薔薇科、百合科(Liliaceae)、十字花科(Brassicaceae)、毛茛科(Ranunculaceae)、玄參科(Scrophulariaceae)[25]。近自然綠地與北京山區(qū)的前10個(gè)優(yōu)勢(shì)科中有5個(gè)共有優(yōu)勢(shì)科(菊科、禾本科、薔薇科、唇形科、玄參科),占近自然綠地總種數(shù)43.38%。傳統(tǒng)綠地與北京山區(qū)的前10個(gè)優(yōu)勢(shì)科中有4個(gè)共有優(yōu)勢(shì)科(薔薇科、百合科、禾本科、豆科),占傳統(tǒng)綠地總種數(shù)36.70%?？梢?jiàn)與傳統(tǒng)綠地相比,近自然綠地與北京山區(qū)的植物物種組成相似度更高。

近自然綠地的草本層優(yōu)勢(shì)科為菊科和禾本科,這與奧林匹克森林公園[26]、上海原江灣機(jī)場(chǎng)廢棄地[27]、上海中心城區(qū)[28]的自生草本優(yōu)勢(shì)科相同。草本層優(yōu)勢(shì)種包括小蓬草、狗尾草等,這與西安的自生植物優(yōu)勢(shì)種相似[29]。此外,近自然綠地中還栽培了大量的匍匐委陵菜,抗性強(qiáng),耐踐踏,養(yǎng)護(hù)成本低,具較高的觀賞價(jià)值,應(yīng)當(dāng)在城市綠地建設(shè)中得到進(jìn)一步的推廣應(yīng)用。

除自生草本外,近自然綠地還存在許多天然更新的木本植物幼苗,以構(gòu)樹(shù)、洋白蠟、榆樹(shù)、臭椿、旱柳為主,果實(shí)多為翅果、蒴果、聚花果等,主要依靠風(fēng)力和鳥(niǎo)類傳播。近自然綠地作為鳥(niǎo)類的棲息地,分布著多種木本自生植物,這些幼苗可為綠地群落的后續(xù)演化提供資源。應(yīng)注意控制綠地中喬木層的郁閉度,給更新樹(shù)種提供一定的生長(zhǎng)空間。

植物為公園中的鳥(niǎo)類和昆蟲提供了重要的食源。近自然綠地的鳥(niǎo)類食源植物與蜜粉源植物豐富度均顯著高于傳統(tǒng)綠地。與隋金玲等[14]的研究結(jié)果相比,近自然綠地中具翅果的樹(shù)種偏多。建議搭配不同果實(shí)類型的鳥(niǎo)類食源樹(shù)種,提高鳥(niǎo)類食源植物在各個(gè)季節(jié)的均衡性,為植食性和雜食性鳥(niǎo)類提供豐富連續(xù)的食源植物。

2個(gè)近自然綠地的群落垂直結(jié)構(gòu)多樣性顯著高于傳統(tǒng)綠地,符合近自然綠地“復(fù)層”特征。在以往的城市綠地垂直結(jié)構(gòu)研究中,通常只是主觀地將群落分為喬木層、灌木層和草本層[30],本研究選取枝葉高度多樣性(FHD)表征垂直結(jié)構(gòu)復(fù)雜度,對(duì)研究鳥(niǎo)類和昆蟲群落的構(gòu)成和分布有重要意義,可較好地評(píng)估生境質(zhì)量。

本研究證實(shí)了小型近自然綠地在植物群落方面的顯著特征：1)與傳統(tǒng)綠地相比,近自然綠地與北京山區(qū)的植物物種組成相似度更高,具更為豐富的自生植物,表明這類綠地在物種組成方面的“近自然”特征；2)垂直結(jié)構(gòu)上灌木和草本層發(fā)達(dá),與傳統(tǒng)綠地相比,表現(xiàn)出明顯的“復(fù)層”特點(diǎn)；3)在棲息地功能方面,近自然綠地可為鳥(niǎo)類和昆蟲提供更為豐富的食源和蜜粉源植物,且垂直結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性為鳥(niǎo)類提供了更為豐富的生境。

3.2 近自然綠地在鳥(niǎo)類及昆蟲多樣性方面的優(yōu)勢(shì)

近自然綠地中的昆蟲優(yōu)勢(shì)類群為直翅目、雙翅目、半翅目、膜翅目,與前人對(duì)于西城區(qū)公園[31]、北京市園林綠地[32]的調(diào)查中昆蟲群落的優(yōu)勢(shì)類群相同,但順序略有不同,近自然綠地的直翅目昆蟲數(shù)量明顯偏多?？赡苁且?yàn)榻匀痪G地豐富的草本種類和數(shù)量為直翅目昆蟲提供了充足的食物資源[33],也可能與本研究選取的昆蟲采集方法、時(shí)間有關(guān)。

近自然綠地的昆蟲豐富度、多樣性指數(shù)顯著高于傳統(tǒng)綠地,靳士科[34]對(duì)上海近自然城市森林與其他類型城市森林的昆蟲多樣性對(duì)比研究中,以及吳龍飛等[35]對(duì)近自然森林與普通人工林的昆蟲對(duì)比研究中也發(fā)現(xiàn)相似的結(jié)果。由于近自然綠地的植物群落組成和群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜、多樣,能為多種昆蟲提供合適的棲息生境,因此提高昆蟲的豐富度和多樣性。近自然綠地中基本不使用殺蟲劑是其昆蟲多樣性高的另一個(gè)重要原因。王建紅等[36]發(fā)現(xiàn)適當(dāng)減少農(nóng)藥的施用次數(shù)和施用量,昆蟲多樣性逐漸增加,且增加的昆蟲主要為天敵昆蟲,說(shuō)明了適當(dāng)減少農(nóng)藥和殺蟲劑的使用不僅可增加昆蟲多樣性,還可提高綠地的自控能力,減少病蟲害。

近自然綠地的鳥(niǎo)種居留型組成中,留鳥(niǎo)、旅鳥(niǎo)、夏候鳥(niǎo)最多,這與韓晶對(duì)于奧林匹克森林公園(680hm2)[37],郭佳對(duì)北京植物園(400hm2)、圓明園(350hm2)、頤和園(290hm2)等[38]的鳥(niǎo)類群落以旅鳥(niǎo)和夏候鳥(niǎo)為主的結(jié)果有所不同,與本研究的4個(gè)傳統(tǒng)綠地(平均面積4.95hm2)的調(diào)查結(jié)果一致。鳥(niǎo)種居留型組成可能與面積相關(guān),與100hm2以上的大型公園相比,留鳥(niǎo)在面積10hm2以下的小型公園中所占的比例更高。隨著公園面積減小,公園周圍的城市環(huán)境對(duì)鳥(niǎo)類的影響加強(qiáng),更適應(yīng)城市環(huán)境的留鳥(niǎo)所占比重增加,如麻雀、珠頸斑鳩、灰喜鵲等。就鳥(niǎo)類的生態(tài)類群而言,鳴禽在近自然綠地中占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì),這與韓晶[37]對(duì)奧林匹克森林公園的調(diào)查結(jié)果一致。

近自然綠地的鳥(niǎo)類豐富度、多樣性高于傳統(tǒng)綠地,與Munro等[39]對(duì)于近自然林地和普通林地的對(duì)比研究結(jié)果一致,也與Heyman[40]對(duì)瑞典人工林的研究結(jié)果一致。可見(jiàn)近自然綠地對(duì)鳥(niǎo)類多樣性的提升作用非常突出。

本研究證實(shí)了在高密度中心城區(qū)的小型近自然綠地對(duì)生物多樣性的貢獻(xiàn),但公園綠地內(nèi)生物多樣性增加的同時(shí),可能會(huì)增加野生動(dòng)物傷害游客的可能性,城市公園中種植高密度的灌木也容易使游人產(chǎn)生不安全感。因此建議在進(jìn)行城市公園綠地建設(shè)時(shí),在特定區(qū)域增加林下灌木和草本層的多樣性,構(gòu)建植被垂直結(jié)構(gòu)復(fù)雜的群落,并基于“分區(qū)策略”將近自然群落鑲嵌于城市公園進(jìn)行生境設(shè)計(jì)[41]。將近自然綠地作為具有生態(tài)保育功能的、禁止人進(jìn)入的核心斑塊,融入城市公園設(shè)計(jì)之中。而在核心斑塊之外的區(qū)域,以單層或喬草型雙層群落模式為主,為游人的休憩、娛樂(lè)等提供充足的草坪空間及硬質(zhì)活動(dòng)場(chǎng)地,也可保證公園可維持較為充足的游人容量。從而為今后公園設(shè)計(jì)和改造提供新的思路和方式,以提高城市里包括植物、昆蟲、鳥(niǎo)類在內(nèi)的生物多樣性。

致謝：調(diào)查工作得到北京林業(yè)大學(xué)孫凱、張涵、何海燕的幫助,特此致謝。