鄭州城市濱水區植物群落調查分析研究

郭 暉，朱 南，鄒志榮

（1.西北農林科技大學，陜西 楊凌712100；2.新鄉學院 生命科學與技術系，河南 新鄉453003；3.河南省新鄉市人民公園，河南 新鄉453003）

1 引言

濱水區是城市中一個特定的空間地段，系指“與河流、湖泊、海洋毗鄰的土地或建筑，亦即城鎮鄰近水體的部分。濱水區是城市的開放空間，具有城市的“門戶”和“窗口”的作用，是水域和陸地交界的地帶，是城市中自然環境與人工環境的結合處，是文化財富和精神財富的總和，是當今新興的城市景觀設計的一個重要的組成部分，它既是城市居民基本的活動空間，又是表現城市形象的重要節點，也是外來旅游者開展觀光活動的場所。在濱水區的建設與改造中，植物起著很重要的作用。它不但是構成濱河景觀的基礎，也是體現濱水帶生態效益的決定因素，另外它還具有提供戶外游憩場所的功能。城市濱水區植物群落關系著城市水體生態系統的穩定及生物多樣性。現在諸多完成的研究中，基本上都只是對濱水植物種類進行了調查和簡單分析，而對濱水植物組成的結構特點、影響因素等研究相對偏少。本研究對鄭州主要城市濱水區進行了實地踏查，分析了各濱水區植物群落的組成及入侵物種，總結了鄭州城市濱水植物結構組成的特點，分析研究了城市擴建、開發利用等因素對濱水區植物群落組成的影響。為鄭州城市濱水植物景觀的建設與保護提供建議和意見。

2 城市概況及研究方法

2.1 城市概況

鄭州市是河南省省會，北臨黃河，西依嵩山，市區境內有大小河流124條，隨著南水北調中線工程的實施，鄭州市生態水系工程水域面積不斷增加。鄭州城市水體資源較為豐富，種類多樣，其面積占全市總面積的6.4%。這些城市水體大部分作為休閑娛樂使用，有的還兼有交通、水產養殖等作用。本研究選取了8個鄭州主要城市水體的濱水區植被群落作為研究對象，包括黃河、金水河、索須河、賈魯河以及鄭州市有代表性的城市湖泊如西流湖、雁鳴湖、如意湖、綠園湖（表1）。這8個城市濱水區在地理分布、自然類型、開發利用等方面較為多樣，能夠反映出鄭州城市濱水區植被群落的組成及分布特點。

表1 鄭州市主要濱水區概況

2.2 研究方法

在8個城市濱水區植被帶中共選擇樣地38個，應用樣方法（樣帶法）調查濱水植物組成。湖泊采用樣方法，每個樣方為25m×25m；河流采用樣帶法，每個樣帶面積為25m×100m。喬木記錄物種、個體數量；單株灌木記錄物種、個體數量；片植灌木、水生植物、地被均記錄其物種、面積。本文主要通過物種組成、Shannon－Wiener指數、Simpson指數、Jaccard相似性系數等方面對城市濱水植物群落組成與特點進行分析。調查中為了便于統計，植物的各品種、亞種均記為一個物種。本研究中涉及以下3個計算公式：

（1）Shannon－Wiener指數。

式中：ni為第i個種的個體數目，N為群落中所有種的個體總數。

（2）Simpson指數。

式中：Pi種的個體數占群落中總個體數的比例。

（3）Jaccard相似性系數。

式中：j為2個群落或樣地共有種數；a和b分別為樣地A和樣地B的物種數。

3 結果與分析

3.1 鄭州主要城市濱水植物的物種組成特點

3.1.1 物種組成現狀

在所調查的8個濱水區樣地中，共有植物58科101屬137種。喬木共計25科50屬52種，主要以薔薇科、楊柳科、豆科、七葉樹科、松科植物為主；灌木共計22科40屬53種，主要以木犀科、薔薇科、忍冬科、小檗科植物為主；地被植物共計18科25屬30種，主要以鳶尾科、禾本科、百合科植物為主；水生植物共計9科12屬12種，主要以禾本科、千屈菜科、鳶尾科、睡蓮科植物為主。

在物種多樣性方面，8個濱水區中喬木的平均物種數最高為11.5，平均Shannon－Wiener指數為0.7410，平均Simpson指數0.4741，喬木層的優勢種是垂柳（Salixbabylonica）、楊樹（Populussimonii）、七葉樹（Aesculuschinensis）等；灌木的平均物種數為10.5，Shannon－Wiener指數成株灌木0.7320、片置灌木0.6796，Simpson 指數成株灌木0.2184、片置灌木0.1031，灌木層的優勢種是小葉女貞（LigustrumquihouiCarr）、海桐（Pittosporumtobira）、枸骨（llexcornuta）等；地被植物的平均物種數為8.5，Shannon－Wiener指數為0.5406，Simpson指數為0.2432，地被層的優勢種是高羊茅（Festucaarundinacea）、白花三葉草（Triofliumrepens）、麥冬（Ophiopogonjaponicus）等；水生植物的平均物種數3.8，Shannon－Wiener指數為0.3280，Simpson指數0.1254，水生植物的優勢種是蘆葦（Phragmitesaustralis）、睡蓮（Nymphaeaalba）、荷花（Nelumbonucifera）等。

總體看來，鄭州城市濱水植物群落中喬灌木種類較為豐富，水生植物群落則較單一。在園林綠化中，對喬灌木比較重視，而水生植物的種植及利用較為薄弱，同時對水生植物的生長環境保護不夠重視，在一定程度上也影響到了水生植物群落的生長發育。

3.1.2 鄉土物種

鄉土植物是指經過長期的自然選擇及物種演替后，對某一特定地區有高度生態適應性的自然植物區系成分的總稱。從保護自然、保護物種多樣性的角度來看，選用鄉土植物進行園林綠化，是維持和保護當地自然景觀特色的方法之一。據鄭州市園林局統計，鄭州市區鄉土植物共有215種，而在所調查的濱河區，實際應用的鄉土植物種類為85種，占鄉土植物數量的39.53%。這85種鄉土植物，占調查中所有濱水植物種類的62.04%。調查物種中，喬木中鄉土樹種有31種，占調查喬木總物種數的59.61%，灌木中鄉土樹種有25種，占調查灌木總物種數的47.17%，地被植物中鄉土物種有8種，占調查地被植物總物種數的26.67%，水生植物中鄉土物種有5種，占調查水生植物總物種數的41.67%。調查發現主要鄉土物種喬木有七葉樹、樸樹（Celtissinensis）、垂柳、合歡（AlbiziajulibrissinDu－razz）、白蠟（FraxinuschinensisRoxb）、女貞（Ligustrum lucidum）等；灌木有海桐、枸骨、南天竹（Nandinadomestica）、小葉女貞、刺柏（JuniperusformosanaHayata）等；地被有白花三葉草、麥冬、石蒜（Lycorisradiata）等；水生植物為蘆葦、菖蒲（Acoruscalamus）、荷花等。從統計數據來看，在鄭州城市濱水區植物群落中鄉土物種已占有一定地位，這主要與部分濱水區改造保留原有物種及原有植物群落的演替趨于穩定有關。但鄉土物種的數量在濱水區植物群落中仍偏少，因此還應加大鄉土樹種栽植力度。

3.1.3 入侵物種

生物入侵是指某種外來生物進入新分布區成功定居，并得到迅速擴展蔓延的現象。自1958年Elton提出這一概念以來，在近幾十年里，生物入侵已成為生態學領域的一個研究熱點。入侵種能在新的生境中建立龐大的種群并向周圍地區擴散，對新分布區的生態系統的結構和功能造成明顯的損害和影響。生物入侵不但會對區域生態系統平衡產生影響，而且還會降低生物多樣性。

表2顯示，調查的8個城市濱水區中，除如意湖、黃河、綠園湖所選樣點在調查期間沒有發現入侵物種，其他5個城市濱水區均不同程度的受到入侵物種的威脅。入侵物種主要是空心蓮子草（Alternantheraphiloxeroides），個別樣地還出現了大薸（Pistiastratiotes），這2種入侵物種均生長在濱河的水陸交接地帶。在出現入侵物種的濱水區中，索須河、賈魯河等已采取利用攔網減小空心蓮子草的生長范圍及遏制入侵物種對濱水區的影響。

表2 鄭州市城市濱水區入侵物種調查統計

3.2 城市擴建等對群落多樣性的影響

本次調查的8個城市水體分布在鄭州市的不同地區，這些地區的城市建設狀況、開發時間、城建歷史等不盡相同，濱水植物群落組成也有一定的差異。按照開發時間、規模不同將8個城市濱水區分為2類，即早期建設組與新建設組。早期建設組包括金水河、索須河、賈魯河、雁鳴湖。其中金水河、賈魯河開發歷史較悠久，開發時間最短的雁鳴湖周邊在2005年前也已經建成大量成熟的住宅社區；新建設組基本均在2005年后開始進行開發、改造，包括：西流湖、如意湖、綠園湖、黃河。黃河沿岸多年來人為活動沒有中斷，但開發形式多以工廠碼頭、橋梁建設等為主，植被保護及種植少之又少。近年來隨著鄭州城市擴建，對北站附近黃河沿岸進行了環境整治和園林景觀綠化工作。如意湖位于鄭州新東區近年來鄭州市政府投入相當大，周圍配套公園綠地較多，也有高層寫字樓及居住區。綠園湖是鄭州市政府2009年為承辦第二屆中國綠博會修建的，周圍植物較為豐富。

因為植物的生長、景觀形成需要時間，早期建設組中的濱水植被基本經過了幾年甚至幾十年的生長與養護，已初具規模，除當初人工栽植的植物外，一些地域性植物也進入了群落中，尤其是水生植物和灌木。而新建設組中的植被多為近年才開始栽植與養護的，植被以新栽植的為主，且應用種類相對較少、長勢較慢，明顯早期建設組的物種多樣性優于新建設組，但野生草本植物進入群落較快，因此早期建設組與新建設組的地被植物差異不是很明顯。

3.3 濱水區類型對群落相似性的影響

對Jaccard相似性系數進行分析發現，由于黃河及其他7個城市濱水區的共有物種數相對較少，與它們的平均相似性系數相比，8個城市濱水區間的平均相似性系數明顯處也比較低。這是因為黃河的地域環境與其他城市濱水區有較大的區別，因此造成與其他群落產生了較大的差異。由于剩余的7個群落都是人工或半人工開挖修建，物種組成則較為相近。這說明鄭州濱水區在園林植物種類選擇上，不同類型的濱水綠地差別相對不是很大，未能更好體現各類綠地在文化內涵、功能等方面的差異。將這7個城市水體按開發目的、利用類型劃分可分為2類，即公共綠地類：金水河、索須河、賈魯河、如意湖。公園類：雁鳴湖、綠園湖、西流湖，其中公共綠地類共有物種數54種，公園類共有物種數84種，2種類型相同的物種數為45種。這是由于公共綠地與公園的性質、功能基本一致，都是為市民營造良好的休閑娛樂空間。但免費的公共綠地與收費的公園相比，整體植物種類明顯要比公園綠地遜色，可能是因為投入相對較小，硬質場地較多，綠地面積較小，物種選擇余地少（表3）。

表3 鄭州市主要城市濱水植物群落間的Jaccard相似性指數

4 結論與建議

（1）加大水生植物的引種與栽植力度。目前鄭州城市濱水區喬灌木配置相對較豐富，但水生植物群落則較為單一，有待種植更多的水生植物，特別是鄉土水生植物的引種種植。水生植物不僅有觀賞價值，最主要的是能夠凈化城市污水，改善城市水質。除目前已經在鄭州濱水區大量栽植的菖蒲、蘆葦、睡蓮、荷花外，還應該引進以下物種：如鳶尾（Elanusleucurus）、水蔥（Scirpus crassipes）、千屈菜（Lythrumsalicaria）、香蒲（Typha angustata）、澤瀉（Alismaplantago－aquaticaLinn）、石菖蒲（Acorusgramineus）等。

（2）在重視鄉土物種的同時控制外來入侵物種。從調查來看，鄭州濱水區的植物物種中，鄉土物種所占比重較少，且個別樣地還出現外來入侵物種。建議在恢復及建立濱水區植被時，應首先考慮鄉土物種，使鄉土物種成為濱水區園林綠化植物的骨干。對空心蓮子草、大薸等外來物種入侵的群落要加大管理防治力度，采取生物防御防治、生態環境恢復技術、化學物理防治等措施控制其繁衍。

（3）維護早期建設組濱水植物群落，同時加大新建設組植物群落改善力度。在城市不斷擴建的今天，城市濱水區是城市生態資源，作為城市的一部分必然會在城市建設中受到影響。早期建設組濱水區因周邊城建基本結束，植物群落已經形成規模體系，變化不會很大，目前只要做好合理的維護和養護工作；而新建設組由于開發時間較短且目前還在建設，所以濱水植物種類較少、群落建設還不太成熟，因此應當積極引進新品種改善植物種類群落平衡；合理科學的規劃配置，以彌補因開發時間較短而造成的不足。

（4）增加不同濱水植物群落間的差異，豐富濱水植物景觀。從調查來看，8個濱水區綠地綠化形式基本相同，物種都較為單一，物種多樣性相對較低。建議濱水區植物配置應與水系、地形及周圍環境相結合，充分顯現濱水區的人文景觀和自然景觀特征。考慮植物結合當地自然條件、發揮自我更新能力、體現濱水區自然景觀風貌及景觀效果。目前鄭州各城市水體除黃河外，其他人工半人工的城市濱水植物群落差異性較小，沒有突出各自地域特色，同時金水河、索須河、賈魯河等河流與其他城市湖泊的植物群落差異性也應當增強。

［1］王建國，呂志鵬.世界城市濱水區開發建設的歷史進程及其經驗［J］.城市規劃，2001，25（7）：41～46.

［2］郭春華，李宏彬.濱水植物景觀建設初探［J］.中國園林，2005（4）：59～62.

［3］孫衛邦.鄉土植物與現代城市園林景觀建設［J］.中國園林，2003（7）：63～65.

［4］Pino J，Font X，CarbóJ，et al.Large－scale correlates ofalien plant invasion in Catalonia（NE of Spain）［J］.Biological Conservation，2005（122）：339～350.

［5］Kee Dae Kim.Invasive plants on disturbed Korean sanddunes［J］.Estuarine，Coastal and Shelf Science，2005（62）：353～364.

［6］Richardson D M，Pysek P，Rejmanek M，et al.Naturalization and invasion of alien plants：concepts anddefinitions［J］.Diversity and Distribution，2000（6）：93～107.

［7］徐曉蕾.北京與杭州濱水植物及植物景觀研究［D］.北京：北京林業大學，2007.

［8］吳彩蕓，夏宜平.杭州園林水景的水生植物調查及其配置應用［J］.中國園林，2006（1）：83～88.

［9］Lonsdale W M.Global patterns of plant invasions and theconcept of invisibility［J］.Ecology，1999（80）：1522～1536.

［10］郎金頂，劉艷紅，萇 偉.北京市建成區綠地植物物種來源分析［J］.植物學通報，2008，25（2）：195～202.

［11］叢 磊，徐 峰.濱水區植物景觀與生態系統的雙重建造［J］.現代園林，2006（10）：52～55.

［12］謝宗強，陳志剛，樊大勇，等.生物入侵的危害與防治對策［J］.應用生態學報，2003，14（10）：1795～1798.