不同時期長春市公園園林樹木物種組成與多樣性研究

劉 碩 楊義波

（1.長春大學，吉林 長春 130022；2．長春市綠化管理中心，吉林 長春 130022）

1 調查目的

由于城市擴張、景觀破碎化等人為原因所導致的城市生物多樣性流失已被許多生態學家深刻認 識。合理的樹木群落結構是公園綠地乃至城市綠地穩定、高效、經濟和健康發展的基礎。因此，研究城市公園植物群落的植物區系成分、群落種類組成和群落特征、群落多樣性及生態功能等，對保障公園及城市可持續發展、今后植物景觀建設具有重要意義。但目前此方面研究水平明顯滯后，僅上海市、北京市等少數城市展開了較為深入的研究，這與我國各大城市公園的蓬勃發展不相適應。因此，筆者選擇長春市內各時期建設的公園作為研究對象，調查長春市公園綠化樹木種類、配植模式，研究不同年代的公園樹木群落結構和園林景觀特點，了解園林樹木群落變化規律，為長春市公園園林樹種選擇和配植提供依據。

2 調查地點概況

長春市地處東經124°18′～127°05′、北緯43°05′～45°15′，位于我國東北平原腹地松遼平原，是東北地區的自然地理中心。長春市是東部山地濕潤山區與西部半干旱平原地區的過渡帶，屬溫帶大陸性半濕潤季風氣候。雖然長春市東部和南部離海洋不遠，但由于長白山的阻擋，夏季風的作用被減弱；西部和北部為平坦的松遼平原，西伯利亞極地大陸氣團暢通無阻。因此，長春市總體氣候特征為春季干燥多風，夏季涼爽多雨，秋季溫差大，冬季嚴寒時間長。當地年平均氣溫4.6 ℃，夏季最高氣溫可達38.5 ℃，冬季最低氣溫-36.6 ℃。長春市土壤可分為12 個土壤類型、38 個亞類、64 個土壤屬、190 個土壤種，其形成和分布具有明顯的過渡特征。長春市有林地26.5 萬hm，森林的組成以東亞闊葉林成分為主，華北系成分、長白區系成分也有滲入。

3 調查設計

3.1 樣地設置

調查樣地按照建設年代分為4 類（見表1）：1949 年以前建設的公園（勝利公園、兒童公園、長春水文化生態園、林園、南湖公園、百木園和長春動植物公園）、20 世紀50—70 年代建設的公園（共青團公園、岱山公園、錦繡公園）、20 世紀80 年代至2000 年建設的公園（杏花村、牡丹園、長春公園）、2000年以后建設的公園（長春三佳湖公園、北海公園、長春友誼公園、百花園、蘭橈湖公園和梨花園）。

表1 調查公園概況

3.2 調查方法

首先查閱資料了解長春市各公園建設年代，然后選擇代表性公園進行現場探查，了解各公園綠地分布、樹種組成及樹木群落結構特點，根據探查結果進行樣地布設。樣地布設采用系統布設方法，即根據樹種變化和樹木群落結構變化，選擇典型地塊布置樣地。樣地規格為20 m×20 m，采用正方形樣地。樹種識別查詢《中國樹木志》和《吉林省常用園林樹 種》。此次調查在19 個公園內共布設924 塊樣地。

3.3 計算方法

用優勢度分析法確定植物群落的優勢種，采用Margalet 豐 富 度 指 數、Shannon-Wiener 指 數 和Pielou 均勻度指數綜合評價植物群落物種的多樣性和均勻程度。當個體數量固定，樹種數量越多，樹種豐富度越大，Margalet 豐富度指數越大，物種越豐富。Shannon-Wiener 指數主要用以反映樹種類型的豐富程度，是樹種豐富度和各樹種均勻程度的綜合反映。Pielou 均勻度指數表示植物群落中不同物種分布程度，同時是實際多樣性與最大多樣化之比。計算公式如下：①Margalet 豐富度指數D=（S-1）/lnN；②Shannon-Wiener 多 樣 性 指 數H=- ∑（PlnP）；③Pielou 均勻度指數J=H/lnS；④頻度（Frequency）：F=（S/N）×100%；⑤重要值=［（相對頻度+相對優勢度）/2］×100%；⑥相對頻度=（某個種的個體數/所有種的總個數）×100%；⑦相對優勢度=（樣方中該種個體胸面積和/樣方中全部個體胸面積總和）×100%。式中，P=N/N，N為某一樹種株數，N 為所有樹種株數；S 為物種豐富度，即樹種數；S為物種i 出現的樣方數。

4 結果與分析

此次共調查長春市內19 個公園，調查發現共有喬木25 科49 屬115 種。其中，薔薇科物種數最多，共有8 屬22 種，占物種總數的19.13%；其次是楊柳科、松科、榆科、槭樹科，分別有2 屬15 種、4 屬15 種、3 屬10 種、1 屬9 種，其中單種科共有13 個。喬木中有針葉樹21 種，隸屬3 科8 屬，占總物種的18.26%，其中主要為紅皮云杉、樟子松、黑皮油松等；落葉闊葉樹共有94 種，隸屬22 科41 屬，占總物種數的81.74%，其中主要為垂柳、銀中楊、稠李等。

4.1 1949 年以前長春市建設的公園園林樹木總體特征

1949 年以前長春市建設的公園園林樹木共有24 科45 屬85 種。其中，薔薇科植物種類最多，共有8 屬17 種，占1949 年以前建設公園植物種類的20.00%；其次是松科，共有4 屬13 種，占植物種類的15.29%。單種科共有12 個，占總科數的50.00%，其中主要有紫椴科、胡頹子科等。在1949 年以前長春市建設的公園園林樹木中，松科的黑皮油松是應用最多的樹種，松科占絕對優勢，重要值高達33.04%；楊柳科為次優勢科，重要值為19.70%，優勢度差距較大；后面依次為槭樹科、薔薇科和榆科，重要值為8.67%、8.57%和6.53%。優勢屬為松屬和柳屬，重要值為19.30%和15.40%；次優勢屬為云杉屬、榆屬、黃檗屬、落葉松屬、楊屬和槭樹屬，重要值分別為6.28%、6.38%、6.59%、4.84%、4.30%和8.82%。絕對優勢種為黑皮油松，重要值為15.12%；次優勢種為旱柳、垂柳、黃檗、紅皮云杉、家榆、茶條槭和長白落葉松，重要值分別為8.52%、6.73%、6.59%、6.05%、5.60%、5.14%和4.43%。其中，特有樹種共有10 種，分別是東北楊、衛矛、圓柏、銀白楊、龍爪柳、楓楊、檜柏、刺榆、懷槐和省沽油。

4.2 20 世紀50—70 年代長春市建設的公園園林樹木總體特征

20 世紀50—70 年代長春市建設的公園園林樹木科、屬、種數量相比之前有了一定的變化。分析結果表明，這一時期所建公園的樹木種類共有21 科38 屬77 種，樹木的種、屬數量相較于之前都有所減少。因為這一時期我國經濟發展較慢，綠地建設進程也同樣滯后，甚至遭到了破壞。其中，薔薇科是種類最多的，共有8 屬19 種，占樹種總數的24.68%。種類第二多的是松科，共有4 屬10 種，占樹種總數的12.99%。其中，單種科共有9 個，占總科數的42.86%。優勢科為楊柳科和松科，重要值為33.59%和31.14%；次優勢科為薔薇科，重要值為13.12%。優勢屬為楊屬和松屬，重要值為18.83%和27.96%；次優勢屬為落葉松屬、柳屬、榆屬，重要值是6.22%、5.63%、5.74%。優勢種是小青楊，重要值為14.21%；次優勢種為黑皮油松、樟 子松、新疆楊、銀中楊和長白落葉松，重要值分別為6.44%、8.10%、7.45%、6.30% 和6.11%。其中，特有樹種共有3 種，分別是山楊、紫丁香、饅頭柳。

4.3 20 世紀80 年代至2000 年長春市建設的公園園林樹木總體特征

20 世紀80 年代至2000 年長春市建設的公園園林樹木共有72 種，分屬24 科44 屬。其中，種類占據第一位的是薔薇科，共8 屬18 種，占所有種類的25.00%；種類排名第二的是松科，共4 屬10 種，占所有種類的13.89%。其中，單種科共有13 種，占總科數的54.17%。楊柳科和松科為優勢科，重要值分別為31.45%和26.21%；薔薇科為次優勢科，重要值為18.93%。優勢屬為楊屬和松屬，重要值是19.40%和17.00%；次優勢屬為柳屬，重要值是12.05%。銀中楊為絕對優勢種，重要值為17.18%；次優勢種為垂柳、黑皮油松、樟子松、山杏和京桃，重要值分別為8.49%、7.64%、6.76%、5.25%和4.17%。其中，特有樹種共有6 種，分別是大果山楂、銀柳胡頹子、垂楊、黑榆、黃榆和水冬瓜赤楊。

4.4 2000 年以后長春市建設的公園園林樹木總體特征

2000 年以后長春市建設的公園園林樹木共有68 種，分屬20 科36 屬。其中，種類占據第一位的是薔薇科，共7 屬18 種，占所有樹種種類的26.47%；種類排名第二的是松科，共4 屬12 種，占所有種類的17.65%。其中，單種科共10 種，占總科數的50.00%。由于薔薇科和松科物種數目最多，因此，薔薇科和松科為優勢科，重要值高達30.57%和18.71%；次優勢科為槭樹科和楊柳科，為7.51%和12.89%。優勢屬為柳屬、松屬、梨屬和槭樹屬，重要值分別是8.65%、8.63%、8.43%和7.51%。山梨為絕對優勢種，重要值為8.43%；次優勢種分別是山杏、長白落葉松、黑皮油松、柳樹、復葉槭、色木槭、金葉榆、蒙古櫟和青桿，重要值分別是5.94%、4.38%、4.20%、4.13%、3.87%、3.85%、3.14%、3.05% 和2.88%。其中，特有樹種共有8種，分別是小乘黑楊樹、百花花楸、赤楊、垂枝白樺、俄羅斯紅葉李、美人松、沙棘和北美海棠。

4.5 不同時期公園園林樹種多樣性分析

從表2、圖1 可知，4 個時期長春市公園園林樹種的Margalet 豐富度指數排序為20 世紀80 年代至2000 年（8.205）＞20 世紀50—70 年代（7.131）＞1949年以前（6.237）＞2000 年以后（5.238）。從Margalet 豐富度指數計算公式可以知道，物種豐富度指數和群落物種數呈正相關關系，即物種數的多少會直接影響物種豐富度指數的大小。因此，這種變化規律主要是因為20 世紀80 年代至2000 年隨著我國經濟快速發展，各地都開始重視公園建設，長春市作為全國園林綠化先進城市也加大了公園建設力度。為了提高公園綠化水平，快速形成園林景觀效果，長春市在此期開始大量移植野生樹木和引進外地樹種，導致公園園林樹種豐富度指數較高。Shannon-Wiener 多樣性指數與Margalet 豐富度指數變化趨勢相同。20 世紀80 年代至2000 年建設的公園園林樹種多樣性指數較高（達4.164），說明20 世紀80 年代至2000 年建設的公園園林具有較高的生物多樣性。2000 年以后建設的公園園林樹木多樣性指數最低，為2.653。Pielou 均勻度指數主要指群落中不同物種的分布程度，與物種數量無關。20 世紀80 年代至2000 年建設的公園和1949年以前建設的公園園林樹種的均勻度指數最低，分別為0.747 和0.668。2000 年后建設的公園園林樹木均勻度最高，為1.094。這主要是因為在前兩個時期，為了達到美化效果，長春市選擇了大范圍種植單一的樹種，如金葉榆、紅葉李、北美海棠等，形成較為規律的景觀效果，所以影響了公園園林樹種均勻度。

5 長春市公園園林樹木建議種類選擇

長春市冬季嚴寒漫長，因此，要因地制宜選擇公園樹木類型，具體選擇建議如下：針葉樹主要有黑皮油松、紅皮云杉、樟子松、臭冷杉和油松等，針葉樹可在冬季作為主要綠化樹種；闊葉樹主要有銀中楊、旱柳、山杏、稠李和白樺等，闊葉樹中有部分景觀效果良好，如暴馬丁香會開紫花，蒙古櫟會長獨特形狀的葉子，山荊子會結紅色的果實等，對具有不同觀賞效果的樹木進行配植會形成不同的觀賞景觀；灌木主要有金葉榆、珍珠梅、紫丁香、珍珠繡線菊和黃刺玫等。

表2 不同時期公園樹種多樣性

圖1 調查公園不同時期園林樹種多樣性