武漢東湖吹笛景區植物多樣性研究

徐楠

[摘要]運用樣方法中的典型抽樣法，對東湖吹笛景區及馬鞍山森林公園植物的樹種組成，植物多樣性指數等數據進行了調查統計和分析，結果表明，武漢東湖吹笛景區所調查的20個樣方中植物共46科53屬84種，喬木28科32屬53種，灌木12科13屬18種，草本6科8屬31種，其中喬木層 Gargalef豐富度指數為 0.2135～3.2571，其植物重要值最高的是馬尾松，灌木層M argalef物種豐富度指數為 0.1322～2.3457;其植物重要值最高的是山茶，整體植物群落的 Shannon-W ienner指數為 0.6235，Sim pson 指數為 0.7561，Pielou均勻度指數為 0.3246。

[關鍵詞]東湖吹笛景區;馬鞍山森林公園;植物多樣性

[中圖分類號]Q948[文獻標識碼]A

1? ? 研究地概況

吹笛景區又名馬鞍山森林公園，馬鞍山森林公園地處湖北省武漢市東郊，占地713hm2，南界珞瑜東路，北瀕東湖，東止九峰港，西臨喻家湖，屬于國家重點風景名勝區。其中的自然村落、湖泊魚塘、農田相互錯落，亞熱帶季風氣候加上年平均240天以上的無霜期，使得自然植被種類豐富，占地尤多，17座山林坐落其中。

2? ? ?研究方法和數據處理

2.1? ? 研究方法

2.1.1? ? 方法名稱。對該綠地的處理方法是樣方法。樣方法是依據一定的樣地設置方式，在所需研究的群落類型中確認若干一定面積的樣地作為整個研究區域的代表，以樣地調查結果估算群落總體（付必謙主編，2006）。當研究對象需調查的數據過多時，隨機選取其中數塊樣地的集合來代表該研究對象，將所有樣地調查結果綜合起來估算該研究對象的數據結果，樣方就是全部研究對象個體中隨機抽取的所有個體集合。并且全部研究對象被隨機抽中的幾率均等且個體之間沒有任何關聯，也就是不摻雜個人主觀情緒的隨機取樣，它適用于所有的植物。

2.1.2? ? 樣地設置。由于這片樣地面積龐大，隨機在公園內各個地方共選取了20個面積256m2，16×16m的樣方，將20塊樣方所得數據來計算吹笛區植物多樣性的總數據。

2.2? ? 數據處理

利用所得數據，計算其物種豐富度指數，香農-威納指數和辛普森指數，物種重現率。

2.2.1? ? 物種重現率。物種重現率B及同一物種在不同樣方出現的概率，其計算公式為：

其中表示樣地總數，表示出現該物種的樣方數。

2.2.2? ? 香農-威納指數。Shannon-wiener指數表示在物種數量的基礎上反映的植物群落的種類多樣性（梁璇等，2015），代表該區域物種所含信息量，其計算公式為：

式中的表示第種植物的相對多度，Pi=ni/N。其中H表示香農-威納指數，表示信息含量，S代表物種數目，ni表示第i種的個體數量，N代表群落中所有個體的總數量。

2.2.3? ? 辛普森指數。辛普森指數D可以反映兩個個體屬于不同種的概率，進而可以通過減1得出兩個物種屬于同種的概率：

2.2.4? ? 物種均勻度指數。均勻度指數用Pielou指數Y代表，其計算公式為：

2.2.5? ? 物種豐富度指數。物種豐富度指數一般用Gleason豐富度指數DG來表示，其公式為：

其中，A為樣地面積。

3? ? 結果與分析

3.1? ? 東湖吹笛區植物構成

調查分武漢東析湖吹笛景區共有植物46科53屬84種，其中喬木占大多數，共計53種，隸屬28科32屬，占植物總量的69.2%，灌木共計18種，隸屬12科13屬，占植物總量的18.3%，草本植物最少，共13種位于6科8屬，占植物總量的12.5%（見表1）。

3.2? ? 東湖吹笛景區植物重現率

物種重現率是同一物種在樣方中出現的概率，由表2主要植物重現表可以看出，在20個樣地的調查中出現最多的3種植物分別是馬尾松、山茶、側柏。建群種為馬尾松、側柏。其中因調查地點多在山中因而多數在山中，因而重現率最高的樹種是馬尾松，其次是側柏，其重現率都在60%以上，而二者都是本土原有植物，說明吹笛景區的總體植物多樣性并未出現較大波動。而灌木中出現頻率最高的是山茶，其次是杜鵑，可以看出人工種植已改變灌木的多樣性。

植物調查樣方區域充分反映了吹笛景區植物分布的不均勻性，由吹笛景區植物優勢種調查表（見表3）記錄優勢科共3個，分別是薔薇科，槭樹科和木蘭科，其中薔薇科有7屬13種，槭樹科有5屬8種植物，木蘭科有4屬5種植物。可以看出優勢科多為觀賞樹種所在科屬，及多數是人工種植樹種。說明調查區域植物受多樣性人為控制因素較大。

優勢種表示一個地區中其數量體積較大或對環境影響最大的物種，通過表3和表4可以看出，優勢種的植物大多出自優勢科，主要是薔薇科。表4所記錄的優勢種共13種（表中為主要三種），分別是梅（Armeniaca mume）、石楠（Photinia serrulata）、月季（Rosa chinensis）、杜梨（Pyrus betulifolia）、楓香（Liquidambar formosana）、雞爪槭（Acer palmatum）、馬尾松（Acer cinnamomifoliu）、三角槭（Acer buergerianum）、飛蛾槭（Acer oblongum）、側柏（Platycladus orientalis）、深山含笑（Michelia maudiae）、桂花（Osmanthus fragrans）和山茶（Camellia japonica）。這些優勢種被薔薇科、槭樹科、松科、柏科、木犀科、木蘭科六科所包含。而表中并未出現草本，灌木也僅山茶一種。由此可以看出木本植物在相對草本植物占有絕對優勢，而喬木的優勢又大于灌木，灌木優勢大于草本。

3.4? ? 三種多樣性指數調查結果

從表五中得出的結果可以看出，喬木在植物物種的組成中占有的比重很大，并且喬木的表中所得結果出現的數值都是最大的。所得辛普森指數中，喬木的辛普森指數為0.6423，灌木的辛普森指數為0.4023，最低的是草本，為0.3012。說明該地區中隨機取得的樣本是不同種的概率最高的是喬木，其次是灌木，最后是草本。同時也證明了所調查樣地中喬木的種類最多。表中香農威納指數喬木為0.6964，灌木為0.5361，草本為0.3467，可以看出三種生活型中，個體出現信息中紊亂而不確定性最高是喬木，最低的是草本，由此表香農威納指數所得值可以看出物種多樣性最高的植物生活型為喬木，最低的是草本。而表中的均勻度指數，喬木為0.3687，灌木為0.2971，草本為0.3014。均勻度指數可以反映物種在自然群落中的分布情況。表中所得最高值依舊是喬木，而最低的是灌木，這是因為灌木多為人工種植，均勻度不及喬木。灌木種類的多少會影響道路綠化景觀效果所要求的統一性與協調性 （胡馨予等，2014 ）。而草本植物大多為原有植物，種群矮小但數量龐大。

4? ? 結論與討論

根據調查數據可以看出，武漢東湖吹笛景區植物多樣性與武漢市其它地區植物多樣性相比較，前者在其中占有一定優勢，綠地面積達78%，其中主要是森林，植被種類豐富，既有穩定的原有森林植被，又有人工栽種植被，其各有各的作用，原有森林植被對其中環境影響作用大，生存能力強，為鳥類和小型哺乳類動物提供的良好的庇護，調查過程中發現其中動物資源依仗這些植物而得以生存;而人工種植植被有利于人們觀賞游憩，提高人們的環保意識和對大自然的敬畏。作為一個景點性公園，人為干擾因素多，環境變化快且形式復雜多樣，其植物多樣性指數低于自然植物群落的相應指標值，其豐富度指數、多樣性指數以及均勻度指數與其擁有的豐富的植物資源不相符（李聰慧等，2014）。

由于人們活動多在道路兩旁，而調查發現，其道路基調樹種種類較少，以樟樹和懸鈴木為主，灌木則以小蠟、山茶為主，草本更為單一，幾乎僅有白三葉這一種人工品種，其它野生草本大多觀賞性能較低，給人一種 雜亂感，而除卻干道以外，林間小路較少。根據調查發現的這些問題，為了使得東湖吹笛景區景觀能得到長久持續的發展，筆者提出以下幾點建議。

首先，充分利用一些優良的本土樹種作為行道樹種。可將懸鈴木和薔薇科石楠屬的植物分別替換成楓楊和槭樹，解決前者飛絮后者花期氣味怪異問題。另有如桑樹，橡樹，金縷梅，分別具有觀果遮陰觀花等效果。這些本土植物成活容易，造價低，且抵御病蟲害能力強，不需要過多的去管理。并且本土樹種可以影響與其存在種間關系的動植物，提高其動植物多樣性，進一步穩固生態系統。

其次，設立林間小路、石桌、排椅等設施。景區內多為縱橫交錯的水泥路面，對于通車十分方便，但不利于人們親近自然，若多設置林間小路，可使人們在林下充分感受來自森林的清新空氣和陰涼，真正親近自然，亦可增加游人保護森林、保護環境的意識。

讓森林成為大家生活的一部分，“把森林引入城市，讓城市擁抱森林”已成為人們的急切需要（王獻溥等，2000）。應堅持以自然與藝術相結合的觀點去建設園林，完善并優化生態景區的特色（彭羽等，2007）。利用植物的生理性行為活動改善空氣土壤性質，從藝術角度將植物種植并造型以達到美的效果。

[參考文獻]

[1] 黃富祥，王躍思.試論生物多樣性保護理論與實踐面臨的困難及現實出路[J].生物多樣性，2001（4）：64-68.

[2] 胡馨予，周春玲，胡志忠.即墨市城市綠地木本植物多樣性研究[J].北方園藝，2014（19）：83-86.

[3] 李聰慧，雷霆.人為干擾對北京野鴨湖市級自然保護區植物多樣性的影響[J].福建林學院學報，2014（4）：309-315.

[4] 王獻溥，崔國發.城市綠化中的生物多樣性保護問題[J].北京林業大學學報，2000，22（4）：133-136.

[5] 彭羽，劉雪華.城市化對植物多樣性影響的研究進展[J].生物多樣性，2007（5）：558 -562.

[6] 付必謙.生態學實驗原理與方法 [M].北京：科學出版社，2006.