南陽師范學院校園植物物種豐富度調查與分析

張文杰，吉士東，王 麗，秦肖曼，鄺慧麗，劉 昕

(南陽師范學院 生命科學與農業工程學院，河南 南陽 473061)

1 引言

校園環境建設是高校建設中的重要部分，而植物群落作為校園環境的重要組成部分，不僅影響著師生工作、學習的質量，還是校園文化的具體體現。高雅和諧的校園景觀及植物群落配置，對于改善校園環境、創造良好的科學文化氛圍、促進師生身心健康發展均發揮著不可替代的作用[1～3]。隨著高校建設的不斷進行，各高校對于校園植物配置越來越重視，目前國內對于高校校園植物物種多樣性調查逐漸增多[4～10]。南陽師范學院校園植物資源豐富，通過對其校內植物的種類、數量及分布情況等進行調查，分析校園植物綠化、群落生態結構以及觀賞價值，以期為南陽師范學院植物配置提供可行的參考與建議。

2 研究地概況

南陽市位于河南省西南部、豫鄂陜三省交界處，為三面環山、南部開口的盆地，因地處伏牛山以南、漢水以北而得名。處亞熱帶向溫帶的過渡地帶，屬于季風大陸濕潤半濕潤氣候，四季分明，年平均氣溫14.4～15.7 ℃。年降雨量703.6～1173.4 mm，自東南向西北遞減，年日照時數1897.9～2120.9 h。氣候溫和，雨量充足，日照充沛，自然環境條件優越，適合較多種植物的栽培[11,12]。

3 研究方法

將南陽師范學院分為東區、中西區兩個校區的校園植物開展調查分析，針對該校園植物的分布情況分別劃分了學生公寓區、教學樓區、教學實驗區、休息游覽區、體育運動區、校園主干道6個區域。通過實地調查的方法，分別對東校區和中西校區的6個區域的校園植物進行調查，分別計算南陽師范學院校園各區域的多樣性指數、物種均勻度指數，根據調查數據分析南陽師范學院校園植物配置情況，并為以后更科學合理的校園配置提供理論依據。本次調查采用Shannon-Wiener指數、Simpson指數和Pielous均勻度指數來衡量群落物種多樣性、物種均勻度[13,14]。

3.1 Shannon-Wiener指數

H=-∑Pi×lnPi，用來描述種的個體出現的紊亂和不確定性。其中Pi屬于種i的個體在全部個體中的比例；H為物種多樣性指數。隨著H的增大，多樣性也變高。

3.2 Simpson指數

3.3 Pielous均勻度指數

JSW=-∑(PilnPi)/lns，其中Pi=Ni/N，s為調查的區域中所調查物種的數目；Ni是第i種群具有的個體數；N為調查區域中各物種的多度指標總和。

4 結果分析

4.1 校園各區域植物種類統計

對校園東、中西兩個校區的學生公寓區、教學樓區、教學實驗區、休息游覽區、體育運動區、校園主干道6個區域植物種類的統計結果見表1。由表1可知，南陽師范學院校園中植物類型有171種84科151屬。其中喬木33科56屬66種，灌木19科33屬37種，藤本5科6屬6種，草本27科56屬62種，喬灌木、藤本中，落葉植物31科58屬71種，常綠植物26科37屬38種。南陽師范學院東、中西校區各區域植物種類統計見表2。由表2可知，南陽師范學院東、中西校區草本植物種類較多，多分布于各校區休息游覽區和教學樓區。其中休息游覽區多以人工種植的草本為主，而學生公寓樓下多以小雜草為主，體育運動區常供學生運動鍛煉，植物較少，給學生提供較為寬闊規范的運動場地。

表1 南陽師范學院植物種類統計

表2 南陽師范學院東區、中西區校園植物統計

4.2 校園植物多樣性分析

4.2.1 Shannon-Weiner多樣性指數

南陽師范學院東校區6個主要功能區的Shannon-Weiner多樣性指數在0～0.685之間波動(圖1)。6個功能區中，休息游覽區、體育運動區、教學樓區、教學實驗區、學生公寓區差別較小，校園主干道Shannon-Weiner多樣性指數最小，為0。Shannon-Weiner多樣性指數表明東校區除校園主干道外校園植物多樣性較大。休息游覽區花卉灌木栽種較少，觀賞性不高，建議在東校區休息游覽區多栽培花卉灌木，提升東校區的觀賞性。南陽師范學院中西校區6個主要功能區的Shannon-Weiner多樣性指數在0.343～0.692之間波動(圖1)。實驗區、學生公寓區、教學樓區、休息游覽區這4個區域多樣性指數相當，校園主干道最小，為0.343，其次為體育運動區，為0.589。南陽師范學院校園植物種類多樣，不同區域由于其功能作用的不同，植物栽培分布有所差異。休息游覽區植物分布多草本，灌木相對較少，可以多種一些花卉灌木，從以人為本的角度出發，合理建設，以達到更好的觀賞休息效果。教學區分布多高大喬木，如雪松、懸鈴木、香樟等，其植物的栽培都是為營造一個較好的學習環境，塑造簡潔靜謐、嚴肅莊重的教學環境；體育運動區植物相對較少，且樹種較為單一，多高大喬木，田徑場中間大多為人工草坪。相對于Shannon-Weiner多樣性指數最小的主干道，多喬木，但有些主干道喬木下空落，可以合理栽培一些花卉灌木，增強校園植物群落的層次感，使土地效益最大化。

圖1 南陽師范學院東區、中西區物種

4.2.2 Simpson指數分析

南陽師范學院東校區6個主要功能區的Simpson指數在0～0.491之間波動，中西校區6個主要功能區的Simpson指數在0.193～0.499之間波動(圖2)。東校區與中西校區的校園主干道Simpson指數均最低，其次為體育運動區，其余4個區域物種Simpson指數相差不大。校園主干道植物配置主要是高大喬木，種類單一，群落分布不均衡，建議在主干道高大喬木下栽種觀賞性草本植物或花卉灌木，平衡群落物種分布。

圖2 南陽師范學院東區、中西區物種Simpson指數

4.2.3 Pielous均勻度指數

南陽師范學院東區6個主要功能區的Pielous均勻度指數在0.136～0.172上下波動(圖3)。主干道的Pielous均勻度指數依然為0，其他5個功能區指數都相差不大。其中休息游覽區最大，植物種類最多，植物分布最多；其次是教學樓區，教學樓多與休息游覽區相接，高大喬木植物種類基本一致；公寓區與體育運動區多喬木，植物栽培合理；教學實驗區植物種類與教學區基本持平，植物種類栽培合理，土地利用合理。南陽師范學院中西區6個主要功能區的Pielous均勻度指數在0.074～0.150之間波動(圖3)，在均勻度上，與其他區域相比，校園主干道、體育運動區植物多樣性較小。總體來說，師院在綠化種植上注意到了植物間的搭配，各物種分配還是比較均勻的。

圖3 南陽師范學院東區、中西區物種

5 討論

本次調查表明，南陽師范學院校園植物種類較為豐富，不同的區域有著不同的植物配置。但是喬木、灌木種類相差較大，落葉喬木種類遠多于常綠喬木，此現象在中西校區較為常見，在秋冬季節出現較多落葉，校園景色的觀賞性大大較低，需增加常綠喬木、灌木及藤本植物的種植；草本種類非常豐富，藤本種類較少，大多種類的藤本生長雜亂、較難打理且觀賞性不高，故此現象較為合理。由于南陽師范學院東區與中西區的占地面積以及各樓區的分布情況不同，故兩校區的植物配置上有所不同。南陽師范學院東區建立時間較久，占地面積較小，校園建筑比較密集，主干道樹種較少，結構單一，可在道路兩側增加綠化帶，使校園更加美觀[15]。中西區校園植物非常豐富，占地面積較大，綠化面積極大，采用喬灌、草本結合的種植方式，除種植了大量本土樹種外，還引進了較多觀賞性極高的其他樹種，合理地調整了植物配置結構，提高了綠化率[16,17]。高校校園每個區域有著不同的功能，只有合理地搭配植物，才能營造不同的區域氛圍，才能更好地為學校師生服務。