合肥市天鵝湖濱水綠地景觀格局及植物多樣性分析

方 岳，左睿韜，馮佳鑫，周曉艷，劉 華

（1.綠辰環境技術有限公司，安徽合肥 232001；2.安徽農業大學林學與園林學院，安徽合肥 230036）

1 研究區概況

合肥市天鵝湖位于政務文化新區內，東臨潛山路、南臨祁門路、西臨翡翠路、北臨南二環，是一座人工湖，始建于2003年，湖區面積0.67 km2，湖水水質良好，有各種雕塑、園林樹木、人工沙灘、噴泉等景觀，綠化總面積約0.586 6 km2，綠化率較高。植物配置類型豐富，喬、灌、草結合配植，常綠與落葉樹種搭配比例相當。鄉土樹種應用比例不顯著，喬木主要以香樟（Cinnamomum camphora）、桂花（Osmanthus fragrans）等為優勢樹種，灌木多石楠（Photinia serrulata）、紅花檵木（Lorpetalum chinense v a r.rubrum）、金葉女貞（Ligustrum vicaryi）等色葉植物。

2 研究方法

2.1 樣地調查

采用G P S儀器等工具確定各樣地的經度、緯度等基本信息，結合goole e a rt h影像信息，實地設置樣地進行調查。定位各個邊界區域，隨機選取樣方，在圖上標記。選取樣方22個，根據不同樣地的具體所處環境確定樣方或樣帶規格。其中湖區公園樣方2個，行道樹樣帶4個，湖邊自然式植物配置樣方3個，疏林草地樣方2個，入口廣場樣方3個，防護林帶樣方5個，體育館旁湖外圍樣方3個（表1）。

表1 合肥市天鵝湖濱水綠地系統調查樣地概況

2.2 景觀多樣性數理統計

根據調查區域的景觀類型，劃分不同的景觀元素構型，并根據調查樣方內物種進行統計分析，分類匯總。具體統計分析景觀中斑塊類型的種類和數量、空間格局構成，重點在于植物空間環境的營造。城市濕地景觀本底由道路和水面組成，不同區域景觀外貌略有差異，且景觀具有不穩定性，生態單元呈現破碎狀。提取景觀要素中的本底、斑塊和廊道，分類統計分析。景觀格局指標通過從goole e a rt h上面截圖出來導入CAD中描出，按比例縮放后，在里面通過拉閉合區域來確定該區域的面積、周長等初始數據（圖1）。利用統計數據計算斑塊的形狀系數，其計算公式為：

圖1 CAD描圖影像

式中，L為斑塊周長，A為斑塊面積。D=1，為圓形；D越大，斑塊的周邊越復雜。

2.3 植物多樣性分析

2.3.1 喬木重要值。重要值是研究某個種在群落中的地位和作用的綜合數量指標，是相對蓋度、相對頻度、相對優勢度的總和。此處喬木只考慮相對頻度和相對蓋度2個方面。

式中，V為某樹種的重要值；RD為相對頻度，指的是某種優勢樹種在樣方中出現的概率；RA為相對蓋度，即某一優勢樹種在每個樣方中冠幅總面積占相應調查樣方總面積的百分比之和。

2.3.2 樹種多樣性。采用S h a nnon-W iener多樣性指數（H’）、P ielou均勻度指數（J）和G le a son豐富度指數（G）來分析樹種多樣性特征，其計算公式如下：

式中，pi為第i個樹種在樣方樹木總株數中所占的百分比，Pi=Ni/N，Ni為該樹種在樣方中的數量，N為樣方中喬木總株數，S為樹種數。

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式中，N為所有個體總數。

式中，S為樹種數，A為面積。

3 結果與分析

3.1 景觀格局特征指數

3.1.1 斑塊數目。天鵝湖濱水綠地景觀中的斑塊數為93個，其中湖面斑塊3個，廊道16個，綠化斑塊74個。綠化斑塊占總斑塊數的79.56%。相對于自然景觀類型比較，斑塊數目很大，人為活動干擾明顯。

3.1.2 斑塊面積。天鵝湖區域整個斑塊面積約1.28 km2。城市景觀因為受干擾程度大，所以面積較小。湖區域面積為0.67 km2，道路面積為0.023 4 km2，綠地面積為0.586 6 km2（圖2）。從圖2可以看出，綠化面積所占比重為46%，略低于湖面面積，說明綠化面積大，整體植被覆蓋率高。

圖2 不同類型斑塊面積比例

3.1.3 斑塊周長。在天鵝湖衛星影像上勾繪邊界，測量其斑塊周長為4 872.435 m。其中，湖面周長為3 978.936 m，道路周長為9 732.736 m，綠化斑塊總周長是9 495.524 m（圖3）。

圖3 不同類型斑塊周長

3.1.4 斑塊形狀系數。斑塊的形狀對生物與非生物流動有較大影響，在面積相等的情況下，規則形狀的斑塊邊界的有效性較大，這對生物的擴散和遷移有重要作用。天鵝湖景觀斑塊形狀系數為1.22。湖面的形狀系數為1.37，道路形狀系數為17.95，綠地斑塊的形狀系數為17.51。道路和綠地斑塊的形狀系數明顯高于天鵝湖整體斑塊和湖面斑塊，二者的邊界形狀較為復雜（圖4）。

圖4 不同類型斑塊形狀系數

3.2 植物組成

3.2.1 天鵝湖濱水綠地植物組成特征。天鵝湖森林公園調查樣方內統計植物種類總數為79種，分屬45科39屬。其中常綠樹種27種，落葉樹種40種，地被12種。其中豆科5種、薔薇科10種、木犀科5種、木蘭科4種、禾本科4種、金縷梅科3種、松科3種、無患子科2種、小檗科2種、大戟科2種、杉科2種、五加科2種、忍冬科2種、楊柳科2種。該植物區系中含寡種科較多，共計31種，占調查總數的68.9%。其中，針葉、闊葉樹種比例為7∶60，常綠與落葉樹種比例為27∶40，約為3∶4，符合公園樹木常綠、落葉樹種配置標準，能很好地發揮生態效應。配置方式有孤植、散植、對植、列植、叢植等。匯總的個體指標表明，速生、慢生樹種合理搭配，符合植物生態學配置原則。

3.2.2 不同綠化單元植物組成對比分析。根據綠地的空間分布，將天鵝湖濱水綠地劃分為3個綠化單元——湖外圍綠地、湖邊綠地和湖區綠地。每個單元的樣方數分別為7、8和7個，其植物組成對比分析見表2。

表2 3個綠化單元內植物組成分析

不同綠化單元的物種數目，從一定程度顯示綠化樹種的多樣性狀況。統計各個綠化單元內單位面積物種數，反映物種豐富程度。湖區公園綠地的綠化物種最豐富，湖邊綠地其次，湖外圍最低。考慮根本原因在于外圍主要為防護綠地，樹種單一，景觀形式變化較小，而湖區公園主要為居民提供良好的休憩、游賞空間，景觀要求高，植物配置層次豐富。湖邊綠地為水面與道路的過渡地段，在保證防汛、護坡等基本功能的前提下，結合景觀需求，適當注重景觀層次及植物造景的多樣性。從單位面積物種數比較也可以看出，從湖外圍綠地往湖邊、湖區逐漸靠近地段區域，物種的密集程度逐漸加強，同時反映出湖區公園綠地內的生態系統比湖外圍的穩定性更高。

3個綠化單元物種豐富度對比見表3。從量化角度可以看出，香樟在湖外圍河湖區公園綠地分布廣泛，縱觀合肥市整體綠化可以看出，香樟的普遍應用體現了不可替代的主干樹種地位，是合肥市鄉土樹種。湖外圍綠地單元主要功能為防護作用，所以大喬木分布廣泛，如銀杏、雪松、法國梧桐、烏桕等，還有體現景觀特色的花木如紫薇、日本晚櫻等；湖邊綠地綠化樹種類別居于3個單元中間，但整體樹種數量偏少，綠化率相對偏低，作為陸地與湖面的交界地帶，其景觀功能是要在滿足生態要求的基礎上適當發揮；湖區公園綠地樹種搭配方式最為多變，樹種種類最豐富，但是各樹種的數量卻不見得最多，從表中反映出的統計數字甚至可以看出，此區域的主要綠化樹種配置數量最低。物種的豐富和配置方式的多樣性決定了它可以不用通過過多的樹木單純排列和機械重復去實現其景觀多樣性目標，而是靈活多變的流暢景觀曲線。

表3 天鵝湖主要綠化樹種在3個單元的調查樣方內的數量對比株

3.3 植物多樣性分析

3.3.1 喬木重要值。天鵝湖區域的優勢喬木有香樟、法國梧桐、銀杏、桂花、烏桕和樸樹，其重要值分別為0.428、0.594、0.395、0.134、0.271、0.510（圖5）。香樟、法國梧桐和樸樹的優勢度及分布頻率均高于其他樹種，也反映出法國梧桐、樸樹、香樟、銀杏為天鵝湖濱水綠地的骨干樹種。法國梧桐、香樟和銀杏為合肥城市綠化的外來樹種，樸樹為鄉土樹種。由此可見，本地樹種在天鵝湖濱水綠化中所占比重為外來樹種的1/4。

圖5 6種優勢樹種的重要值

3.3.2 樹種多樣性。研究表明天鵝湖S h a nnon-W iener多樣性指數（H’）為2.29，P ielou均勻度指數（J）僅為0.3，G le a son豐富度指數（G）為0.99，說明天鵝湖植物喬木種類較為豐富，但樹種分配的均勻程度較低。

4 結論與討論

4.1 景觀斑塊類型多樣性

景觀多樣性能突出地方特色，展現城市文化。天鵝湖的景觀層次相對簡單。按綠地功能分類，公園綠地的面積最大，道路綠地附屬綠地的面積其次，防護綠地的面積最小；按綠地斑塊面積分類，小型綠地的面積最大，小型綠地居中，中小型綠地的面積最小。中型和大中型綠地的面積為0；按綠地斑塊形狀分類，塊狀綠地面積最大，線狀綠地面積居中，帶狀綠地面積最小。

4.2 植物組成

天鵝湖綠化植物中，薔薇科植物比例最高，其次是豆科、木犀科、木蘭科、禾本科、金縷梅科和松科樹種。其物種組成能體現合肥市地方特色，鄉土樹種應用廣泛，卻缺少濱水特色的植被類型。群落組成基本符合生態結構要求，生態系統相對比較穩定。群落內植被生長良好，病蟲害較少，但物種多樣性相對較低。

4.3 天鵝湖現狀及存在的問題

天鵝湖濱水綠地所處的濕地自然結構良好、水系連通性好，有利于濕地生物的棲息和繁殖，且地理位置優良，但存在如下幾個方面的問題：①綠化缺少層次性，三維綠量低。②植物景觀特色不明顯。調研區內有特色的植物景觀少，沒有形成與當地特色與文化相適應的植物景觀，濕地植被景觀特色不明顯，缺少不同類型景觀的過渡地帶。③現有林地覆蓋率比較低。④現有濕地綠化面積有限，沒有形成規模，建議在以后的生態建設中針對性地加強改善。