南寧市相思湖公園人工植物群落結構及其多樣性特征

徐鵬輝 李林 和太平

（1. 廣西大學林學院 廣西南寧 530004；2. 廣西藝術學院建筑藝術學院 廣西南寧 530004）

植物群落是城市綠地的基本單位，也是發揮城市公園生態功能的基礎[1-2]，在保護城市生物多樣性、改善城市生態環境、促進城市可持續發展等方面起著關鍵作用。植物群落多樣性是評價城市綠化水平的重要指標之一，是塑造城市景觀特色的關鍵性元素，更是維護城市生態穩定的前提[3-4。近年來，南寧市城市公園綠地植物研究主要集中于物種調查[5-7]及其景觀評價[8-10]，對植物群落結構及其多樣性特征研究較少，開展南寧市相思湖公園綠地植物群落結構及其多樣性特征研究，以期為南寧市城市公園綠化建設提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 研究地概況

以南寧市相思湖公園為研究對象，南寧市（107°45′e～108°51′E, 22°13′N～23°32′N）地處南亞熱帶，雨熱同期，年均氣溫21.6℃，有霜期4.3 d，屬盆地地形，平均海拔76 m，素有“中國綠城”之美譽[11-13]，榮庸2021 國際“花園城市”全球總決賽金獎。相思湖公園位于南寧市西鄉塘區，南為江北大道，東臨相思湖東路，西靠相思湖西路，北接可利大道（圖1），公園總面積412 hm2，其中水域面積278 hm2，是南寧市生態環境系統重要的組成部分。

圖1 南寧市相思湖公園示意圖

1.2 方法

1.2.1 樣地選擇以南寧市相思湖公園相思湖中線為界線，將公園綠地劃分為東、西2 個片區，以園路為調查路線，采用典型樣地法，對公園每個片區具有代表性的人工植物群落進行調查，考慮到公園植物群落人工設計等因素對樣方設置的影響，本次研究將樣地大小設置為20 m×20 m 和40 m×10 m 兩種類型。

1.2.2 調查設計對樣地內植物群落實行分層（喬木層、灌木層和草本層）調查。喬木層分別記錄樹木種類、胸徑、株數和生長狀況等；灌木層和草本層分別記錄植物種類、株高、蓋度或冠幅及其生長狀況等。

1.2.3 數據處理以植物群落α-多樣性的測度方法，結合Excel 2010 軟件，測算南寧市相思湖公園人工植物群落多樣性指數，相應的計算公式如下[14]：

（1）豐富度指數Patrick 指數（R）：R=S

（2）辛普森（Simpson）多樣性指數（D）：

（3）香農-維納（Shannon-wiener）指數（H）：

（4）均勻度指數（Pielou）指數（J）：

式中Pi為i物種的重要值，S為物種數，Pi為相對重要值其計算公式為Pi=Ni/N，Ni為物種i的重要值，N為樣地內所有植物重要值之和。

（5）重要值計算[15]：

喬木層重要值=（相對頻度+相對密度+相對顯著度）/3；

灌木層和草本層重要值=（相對頻度+相對高度+相對蓋度）/3。

其中：相對頻度=某一物種頻度/同一生活型植物的總頻度之和×100%；

相對密度=某一物種株數/同一生活型植物的總株數之和×100%；

相對顯著度=某一物種總胸徑面積/同一生活型植物的總胸徑面積之和×100%；

相對蓋度=某一物種總覆蓋面積/同一生活型植物的總覆蓋面積之和×100%；

相對高度=某一物種平均高度/同一生活型植物的平均高度之和×100%。

2 結果與分析

2.1 群落物種組成

根據對98 個樣地的調查統計，共有維管束植物140 種，隸屬于58 科111 屬。其中蕨類植物3科3 屬3 種；裸子植物4 科4 屬4 種；被子植物51 科104 屬133 種，其科、屬和種在群落中具有絕對優勢，分別占87.93%、93.69%和95.00%；蕨類植物和裸子植物應用比例較小，物種數分別僅占2.14%和2.86%（表1）。

表1 南寧市相思湖公園植物群落科、屬和種的統計

在植物群落中，熱帶和南亞熱帶地區常見的桑科（Moraceae）和棕櫚科（Arecaceae）等種類[16]被廣泛應用于植物群落造景中。其中桑科有3 屬13 種，棕櫚科7 屬8 種；其次，禾本科（Gramineae）、蘇 木 科（ Caesalpiniaceae ）、 含 羞 草 科（Mimosaaceae）、桃金娘科（Myrtaceae）、天南星科（Araceae）等物種應用頻率也較高，種數均在5 個以上，上述7 科在植物群落中共有37 屬53 種，分別占總屬數的33.33%和總種數的37.86%（表2）。

表2 南寧市相思湖公園植物群落≥5 種的科一覽表

本地木本植物指數是國家園林城市評價重要指標之一。公園人工植物群落中鄉土植物與外來植物整體比例為1∶1，均為70 種；其中，喬木層鄉土種35 種，占53.03%，外來種31 種，占46.97%；灌木層鄉土種18 種，占45%，外來種22 種，占55%；草本層鄉土種與外來種比例與公園植物群落整體一致，均為17 種（表3）。

表3 南寧市相思湖公園植物群落物種來源統計

在98 個樣地中計有木本植物106 種，其中喬木66 種，灌木40 種。常綠樹種數量占優，共82種（常綠喬木45 種，常綠灌木37 種），占77.36%；落葉樹種應用比例較低，僅24 種（落葉喬木21種，落葉灌木3 種），占22.64%；常綠樹種與落葉樹種比例為1∶0.29（表4）。

表4 南寧市相思湖公園植物群落常綠/落葉植物統計

2.2 植物群落垂直結構特征分析

重要值是物種在群落中所處地位和生態適應能力的綜合指標，其大小是確定優勢種和建群種的重要依據，物種的重要值越大，表明其在群落中作用越大[17]。將本次調查98 個樣地群落垂直結構分為喬木層、灌木層和草本層3 層。喬木層中，重要值排名前10 位分別是洋紫荊、小葉榕（Bauhinia variegata）、南洋楹（Falcataria moluccana）、斑葉高山榕（Ficus altissima‘Variegata’）、杧果（Mangifera indica）、臺灣相思（Acacia confusa）、大王椰（Roystonea regia）、垂葉榕（Ficus benjamina）、大花紫薇（Lagerstroemia speciosa）和高山榕（Ficus altissima）；其中洋紫荊重要值最大，達8.31；其次是小葉榕，為6.55，二者為群落中的優勢種；重要值4～5 的有南洋楹（4.63）和斑葉高山榕（4.48）；其余6 種喬木重要值均為3～4，在群落中分布較均勻（表5）。

表5 南寧市相思湖公園植物群落喬木層重要值排名前10 的物種

灌木層中，重要值排名前10 的分別為葉子花、鵝掌柴（Schefflera heptaphylla）、小琴絲竹（Bambusa multiplex‘Alphonse-Karr’）、棕 竹（Rhapis excelsa）、黃素梅（Duranta repenscv. Gold leaves）、灰莉（Fagraea ceilanica）、朱蕉（Cordyline fruticosa）、臺瓊海桐（Pittosporum pentandrumvar.formosanum）、雞蛋花（Plumeria rubra‘Acutifolia’）和紅花檵木（Loropetalum chinensevar.rubrum）；其中，葉子花重要值最大，達9.26；其次是鵝掌柴，重要值為9.01，二者重要值在灌木層中遠高于其他灌木，被廣泛應用于群落中；小琴絲竹、棕竹、黃素梅重要值相分別為5.94、5.61和5.33；灰莉、朱蕉、臺瓊海桐、雞蛋花、紅花檵木重要值在2～4 內，差值均小于1（表6）。

表6 南寧市相思湖公園植物群落灌木層重要值排名前10 的物種

草本層中，重要值前10 的分別是沿階草、溝葉結縷草（Zoysia matrella）、翠蘆莉（Ruellia simplex）、海芋（Alocasia odora）、蘆葦（Phragmites australis）、水鬼蕉（Hymenocallis littoralis）、再力花（Thalia dealbata）、風車草（Cyperus involucratus）、美人蕉（Canna indica）和腎蕨（Nephrolepis cordifolia）。其中沿階草和溝葉結縷草為優勢種，重要值分別為16.17 和15.13，翠蘆莉、海芋、蘆葦、水鬼蕉、再力花重要值分別為7.40、6.89、5.94、5.88、5.09；風車草、美人蕉和腎蕨的重要值均小于5，分別為4.43、3.05、2.65（表7）。

表7 南寧市相思湖公園植物群落草本層重要值排名前10 的物種

2.3 植物群落多樣性指數

植物群落多樣性是植物群落中所含的不同物種數及其多度的函數[18]，是群落內物種組成、多樣性和均勻度的綜合表現，反映了群落各層特征、發展階段和生境[17]。對南寧市相思湖公園綠地人工植物群落多樣性指數進行分析可知：公園植物群落各α-多樣性指數排序均為喬木層＞灌木層＞草本層；而東片區、西片區植物群落各α-多樣性指數排序略有差異，東片區植物群落各α-多樣性指數排序與公園整體一致；西片區植物群落Patrick 指數與Shannon-wiener 指數排序一致，為喬木層＞灌木層＞草本層，Simpson 指數與Pielou指數排序一致，為喬木層＞草本層＞灌木層；東片區植物群落各層Patrick 指數（喬木層48、灌木層32 和草本層21）均低于西片區植物群落各層Patrick 指數（喬木層57、灌木層40 和草本層24）；東片區植物群落喬木層和灌木層Simpson 指數分別為0.648 和0.581，高于西片區相應層次Simpson指數（0.624 和0.487）；東片區植物群落草本層Simpson 指數為0.434，低于西片區植物群落草本層Simpson 指數（0.517）；東片區喬木層、灌木層、草本層Shannon-wiener 指數分別為1.313、1.110 和0.803，西片區喬木層、灌木層、草本層Shannon-wiener 指數分別為1.153、0.921 和0.914，東片區群落喬木層和灌木層Shannon-wiener 指數高于西片區，而草本層Shannon-wiener 指數反之；在Pielou 指數方面，東片區喬木層（0.834）和草本層（0.590）小于西片區喬木層（0.845）和草本層（0.756），東片區群落灌木層（0.769）高于西片區群落灌木層（0.673）（表8）。

表8 南寧市相思湖公園植物群落α-多樣性指數

3 討論與建議

3.1 討論

南寧市相思湖公園植物資源豐富，本文調查的98 個人工植物群落樣地共有維管束植物140 種，隸屬于58 科111 屬。被子植物是公園植物群落主要組成物種，占95%；蕨類植物和裸子植物占比較小。公園植物呈南亞熱帶性質，桑科、棕櫚科、蘇木科、天南星科等熱帶或南亞熱帶地區常見科種廣泛應用于植物群落中。常綠樹種與落葉樹種之比為8 : 2，符合南寧地帶性植被特征，群落四季常青，季相變化不明顯。植物群落中本地木本植物指數為0.5，遠低于國家園林城市標準的0.8，喬木層鄉土種比例略高于外來種，灌木層外來樹種占優。

南寧市相思湖公園人工植物群落喬木層洋紫荊和小葉榕為優勢種；其中洋紫荊相對密度、相對頻度和重要值均位居喬木層首位；小葉榕作為優良鄉土樹種，植株粗壯高大，相對顯著度最為突出，在群落中常起主導作用。灌木層葉子花和鵝掌柴為優勢種，重要值均在9 以上，習見于植物群落中，二者相對頻度和相對覆蓋度優勢明顯；草本層沿階草和溝葉結縷草為優勢種，重要值各為16.17 和15.13，相對頻度、相對重要值和重要值遠高于其他草種，主要由于這些物種習性較強健、景觀佳、易管理等特點而被人們廣泛作為目的物種來應用，這也導致公園植物搭配和景觀單一、某些物種應用過多、空間分布過于集中[19]等現象，造成視覺審美疲勞。

南寧市相思湖公園人工植物群落層次豐富，喬木層在群落層次中占優勢，各項α-多樣性指數均高于灌木層和草本層。西片區植物群落Patrick指數高于東片區群落，表明西片區植物群落物種豐富度優于東片區群落；喬木層和灌木層Simpson指數和Shannon-wiener 指數低于東片區群落，表明東片區單個植物群落物種豐富度高于西片區群落；西片區植物群落喬木層和草本層Pielou 指數優于東片區群落，灌木層反之，表明西片區植物群落喬木層和草本層物種空間分布均勻度優于東片區群落，東片區植物群落灌木層物種空間分布均勻度優于西片區群落。

3.2 建議

通過對南寧市相思湖公園人工植物群落物種資源及其多樣性分析，提出以下建議。

（1）合理調整樹種結構，擴大鄉土樹種應用比例。鄉土樹種具有較強的適應性和抗逆性，對維持群落穩定和維護生物多樣性等作用重大，建議多應用諸如扁桃（Mangifera persiciforma）、蜆木 （Excentrodendron tonkinense）、 格 木（Erythrophleum fordii）、陰香（Cinnamomum burmannii）、觀光木（Michelia odora）等鄉土喬木及朱槿（Hibiscus rosa-sinensis）、龍船花（Ixora chinensis）、九里香（Murraya exotica）、山茶（Camellia japonica）、含笑（Michelia figo）等鄉土灌木，充分發揮鄉土植物功能作用，塑造城市綠化景觀地域特色。

（2）優化常綠與落葉樹種比例，豐富季相變化。可適當引入紅葉石楠（Photinia × fraseri）、紅枝蒲桃（Syzygium rehderianum）、雞爪槭（Acer palmatum）等春色葉或常年彩色葉樹種及苦楝（Melia azedarach）、楓香（Liquidambar formosana）、烏桕（Triadica sebifera）、南天竹（Nandina domestica）等秋色葉樹種，豐富群落景觀色彩，增添植物群落趣味性。

（3）提高物種豐富度的同時提高物種應用數量，減少某物種單一且重復密植的種植方式，實現物種間空間分布均勻，尊重種間優良競爭規律，維持群落穩定，提升植物群落景觀質量[20]。

（4）加強公園植物景觀養護管理。植物景觀需“三分種，七分養”，其營建需堅持因地制宜原則，減少人力物力財力浪費；及時補栽枯死植株，同時提高園林植物病蟲害的監測防治水平，減少植物病蟲害發生，確保植物景觀持續性，滿足廣大市民綠色體驗的需要。

4 總結

對南寧市相思湖公園人工植物群落結構及多樣性的研究，不僅是探討植物資源量、生境分布等問題，并且為南寧市城市公園綠地樹種結構優化、生物多樣性保護、景觀營造或改造等提供參考依據。近年來，隨著南寧市城市化進程加快，城市生態問題也日益突顯，人們開始反思高強度的社會活動對城市生態環境的影響，如南寧市國際“花園城市”“海綿城市”建設，筆者通過查閱文獻資料[6,7,9,21-22]，南寧市城市公園綠地同質化現象依然明顯，恢復鄉土樹種的配置，構建結構復雜、物種豐富的近自然植物群落，營造良好的視覺景觀與生態功能相結合的復合植物群落，實現城市園林綠地的綜合效益，仍是今后城市生態建設必須考慮的問題。