湛江市城市公園植物群落物種組成及多樣性研究

唐佳樂 謝偉文 于志民

摘要：為了解湛江市城市公園植物群落物種組成及其多樣性，采用典型樣方法對湛江市4個主要城市公園進行群落調查。結果表明：調查區域內物種較為豐富，共有維管束植物112種，隸屬于45科92屬，群落結構分為喬木層、灌木層及草本層，喬木層為優勢層;群落內植物以常綠闊葉樹種為主，少量落葉闊葉樹種，尚無針葉樹種的應用;喬木層主要優勢植物種群物種多樣性較高，Simpson指數為0.868、Shannon-Weaner指數為3.422、Brillouin指數為3.157、Pielou均勻度指數為0.811，物種豐富度與物種多樣性無顯著相關性;提出湛江市城市公園綠地植物選擇推薦名錄。

關鍵詞：城市公園;植物群落;物種多樣性;湛江

中圖分類號 TU986.5 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731 （2020） 16-0034-04

城市公園綠地是城市綠地系統的重要組成部分，能夠為市民提供健康舒適的休閑場所，在調節城市微氣候及維持城市生態系統穩定方面亦具有極其重要的作用。植物群落是公園綠地組成的基本單位，城市公園的植物群落大多由人為設計栽植而成，多強調景觀效果，不同類型公園間植物群落特征及物種多樣性存在較大差異，且多存在物種單一、缺乏地域特色及群落種間關系失衡等問題。事實上，隨著城市的發展，公園內原生植物已基本被新生人工植被所替代，而城市公園內環境更加惡劣，且多受人為干擾，導致公園內植物群落穩定性較差，并最終使城市公園綠地生產力水平、生物多樣性指數和環境效益低下。因此，構建科學、合理的植物群落已經成為城市生態文明建設的重要方向。

城市公園綠地物種多樣性是我國生態園林城市評價的重要指標，已有學者對各城市開展城市公園綠地物種多樣性的研究[1-3]，為各省市生態園林建設奠定理論基礎，而目前針對湛江市城市公園綠地的研究卻鮮有報道。因此，筆者以湛江市霞山區主要城市公園植物群落為研究對象，探討不同公園中植物群落物種構成及多樣性，旨在為城市公園綠地的營建提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究區概況 湛江市地處北回歸線以南的低緯地區，屬于熱帶北緣季風氣候，介于熱帶氣候與亞熱帶氣候之間，表現出兩者的共同特性，終年受海洋氣候的調節，冬季溫暖，夏季炎熱，年平均氣溫22.7～23.5℃，年平均雨量1395.5～1723.1mm，年平均日照時數1714.8～2038.2h，年積溫超過8000℃。湛江市城市綠化覆蓋率達到40.65%，主要分布有寸金橋公園、漁港公園、海濱公園、中澳友誼花園、綠塘河濕地公園、南國熱帶花園等多個城市公共綠地。

1.2 研究方法 以湛江市4個有代表性的城市公園半自然植物群落為研究對象，于2019年10-12月采用典型樣地調查法，在植被保護較好、有代表性的群落中設置樣方，每個公園選取3個30m×30m的喬木樣方，以棋盤式取樣法在每個喬木樣方的4個邊角及中心位置選取5個10m×10m的灌木樣方，在每個灌木樣方中以棋盤式取樣法再選取5個1m×1m的草本樣方，共選取喬木樣方12個、灌木樣方60個、草本樣方300個。記錄喬木層每株植株的名稱、胸徑、地徑、株高、冠幅、生長勢等指標;灌木層記錄每種灌木的名稱、高度、生長勢等指標，并采用樣線法對其蓋度進行估算;草本層記錄草本名稱、高度及生長勢等指標。

1.3 數據分析 物種多樣性Simpson（D）指數：D= 1-∑Pi2 （1）

式中：Pi表示第i個種的個體數占群落中總個體數的比例。

物種多樣性Simpson （H）指數：

H=-∑ni/Nln（ni/N） （2）

式中：ni表示第i個種的個體數目;N表示群落中所有種的個體總數。

均勻度Pielou指數：

E=H/Hmax （3）

式中：H為實際觀察的物種多樣性指數，Hmax為最大的物種多樣性指數，Hmax=lnS（ S為群落中的總物種數）。

2 結果與分析

2.1 群落物種組成 由圖1可知，整個調查范圍內共有維管束植物112種，隸屬于45科92屬，其中喬木類57種，分別隸屬于24科46屬;灌木類32種，隸屬于22科29屬;草本類植物23種，隸屬于12科22屬。物種類別較豐富的科有桑科（11種）、豆科（8種）、錦癸科（5種）及桃金娘科（5種）。喬木層使用頻率較高的科主要有桑科、豆科、錦葵科、桃金娘科及紫葳科，灌木層使用頻率較高的科主要有大戟科及木犀科，草本層使用頻率較高的科主要有禾本科、菊科及天南星科。

2.2半自然植物群落多樣性

2.2.1 物種豐富度 通過對湛江市4個主要公園的半自然植物群落進行選樣調查，結果如表1所示。由表1可知，4個公園的調查范圍內物種豐富度均達到30種以上，其中中澳友誼花園及綠塘河濕地公園物種豐富度相對最高，均達到45種。各公園調查區域內植物物種豐富度大小依次為中澳友誼花園=綠塘河濕地公園 >南國熱帶花園〉銀帆公園。各公園調查區域內群落垂直結構物種豐富度均表現為喬木層> 灌木層≈草本層，相對于其他城市人工群落而言，并未出現明顯的垂直分層現象，符合半自然植物群落的外貌特點。

2.2.2 物種多樣性 通過對湛江市4個主要公園的半自然植物群落喬木層植物多樣性進行分析，結果如圖2所示。由圖2可知，各公園調查區域內喬木層Simpson多樣性指數均在0.816～0.931，Simpson多樣性指數平均值為0.868;Shannon多樣性指數及Brillouin指數分別在3.003～?3.910及2.748～3.582，平均值分別為3.422、3.157，表明公園內喬木層物種相對較為豐富，顯著優于其他人工群落。各公園調查區域內喬木層Simpson多樣性指數按大小依次為南國熱帶花園>中澳友誼花園>綠塘河濕地公園〉銀帆公園。

2.2.3 物種均勻度指數 物種均勻度是指一個群落或生境中全部種的個體數目的分配情況，反映了群落植物物種的分布格局，是綠地空間結構的重要研究指標之一。通過對湛江市4個主要公園的半自然植物群落喬木層植物均勻度進行分析，結果如圖2所示。由圖2可知，各公園調查區域內喬木層的均勻度指數主要分布在0.727～0.920，平均值為0.811，表明群落內喬木多為片狀或帶狀栽植，個體數量分布較為均勻。各公園調查區域內喬木層Pielou均勻度按大小依次為南國熱帶花園>中澳友誼花院>銀帆公園>綠塘河濕地公園，與物種多樣性表現趨勢不同的是，銀帆公園喬木層物種多樣性小于綠塘河濕地公園，但其Pielou指數大于綠塘河濕地公園。

2.2.4 喬木層多樣性指數相關性分析 喬木層多樣性指數相關性分析結果如表2所本。由表2可知，Simpson多樣性指數、Shannon多樣性指數及Brillouin指數呈極顯著正相關（p<0.01 ），說明Simpson多樣性指數、Shannon多樣性指數及Brillonin指數均能較好地反映群落物種的多樣性，而Simpson多樣性指數、Shannon多樣性指數及Brillouin指數與物種均勻度均未表現出顯著相關性，說明在半自然植物群落中物種多樣性的大小對物種均勻度尚未有顯著的影響，而物種豐富度與各物種多樣性指數之間亦未表現出顯著相關性，且物種豐富度與物種的均勻度表現出一定的負相關（p>0.05 ），說明在進行半自然植物群落配置時，不應單純追求植物種類的多樣化。

2.3 湛江市城市公園綠地植物群落配置物種選擇

2.3.1 植物出現頻度 各樣方植物出現的頻率如表3所示。由表3可知，喬木出現頻率最大的為小葉榕和散尾葵;灌木為九里香、鵝掌柴、小葉紫薇;草本為細葉結縷草、蜘蛛蘭、地毯草、翠蘆莉。此外，由表3可以看出杧果、龍眼、人面子、羊蹄甲、毛稔等鄉土植物在湛江市城市公園中尚未得到廣泛應用。

3 結論與討論

3.1 城市公園綠地植物群落物種組成 本次調查范圍內共記錄維管束植物112種，隸屬于45科92屬，而根據前人[4]調查結果，湛江市內共栽培有維管束植物約1050種，隸屬于138科565屬，本次調查范圍內所應用的植物種類僅占全部栽培植物的10.67%。本次調查的4個公園內尚有多個種類植物未在樣方內出現，因此所調查的植物種類與園林中所應用的植物種類數量有所差異，而這種差異的產生與研究所采用的調查方法有極大的關系。如呂碩等[5]通過對太原市內17個公園建立227個10m×10m的樣方進行調查記錄，發現太原市綜合公園的植物種類有285種，而趙立曦等[5]通過對太原市各城市公園進行系統調查記錄發現太原市綠地共應用維管束植物402種。一般來說，樣方調查側重于對物種多度信息的采集量化[6]，而物種普查法側重于收集整個地區的植物種類。

由植物科屬統計結果可以看出，在湛江地區半自然植物群落多使用桑科、豆科、天南星科、錦葵科、大戟科等多種常綠闊葉樹種，充分體現了湛江處于亞熱帶地區的地域性特征，而亞熱帶常綠闊葉樹種是分布在我國亞熱帶地區最具代表性的植被類型，是結構最復雜、生產力最高、生物多樣性最豐富的地帶性植被類型之一，對維護區域生態環境和全球碳平衡等具有重要作用[7]。但同時由于對落葉樹種的應用較少，可能會導致群落的季節性景觀變化較少[8]。

3.2 城市公園綠地植物群落物種多樣性 植物群落是城市公園的主要載體，其結構、物種構成及生物多樣性指標對城市公園的生態價值具有深遠影響[9]。從群落物種多樣性看，中澳友誼花園及綠塘河濕地公園為城市濕地公園，在規劃設計時更注重其生態保護功能，人為干擾較少，而南國熱帶花園及銀帆公園為城市綜合性公園，而且銀帆公園于2017年建成投入使用，而南國熱帶花園于2008年建成并投入使用，因此其人工干擾程度依次為銀帆公園>南國熱帶花園>中澳友誼花>綠塘河濕地公園，而本次研究發現其Simpson多樣性指數依次為南國熱帶花園>中澳友誼花園>綠塘河濕地公園>銀帆公園，因此可以看出適度的人工干擾可以提高群落的物種多樣性。城市公園植物群落在受到一定程度的人工干擾后其物種多樣性會隨著時間的推移而增加，但最終會由于群落的演替效應而減少。雷金睿等[10]通過研究亦發現此規律，并提出生境差異及人工干擾均為影響城市植物群落物種多樣性的重要因素。

在物種豐富度方面，調查范圍內表現出中澳友誼花園=綠塘河濕地公園>南國熱帶花園>銀帆公園的趨勢，由此可看出群落物種豐富度與物種多樣性并不完全統一，究其原因可能是因為物種豐富度是群落中物種數量的度量單位，與樣方面積有直接的關系，而物種多樣性則是物種豐富度與物種均勻度的綜合評價，僅利用物種豐富度對植物群落進行評價可能存在一定的誤差。由物種多樣性指標之間的相關性分析亦可以看出，物種豐富度與Simpson多樣性指數、Shannon多樣性指數及Brillouin指數未表現出顯著的相關性，因此在對群落物種多樣性進行評價時應采用多個指標進行綜合評價。

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（責編：徐世紅）

基金項目：廣東省普通高校青年創新人才類項目（2018KQNCX380）。

作者簡介：唐佳樂（1993-），女，湖南長沙人，碩士，助教，研究方向：園林植物景觀規劃。 *通訊作者 收稿日期：2020-07-24