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成都市沙河滨水绿地植物群落研究

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  采用样方调查方法,分析了成都市沙河沿岸滨水绿地8个景点共32个样方的植物群落种类构成、植物多样性Shannon-Wiener指数、群落 相似性Jaccard系数和频度的现状。结果表明,在32个样方中共有植物109种,分属于54科88属;其中乔木植物有49种、灌木植物有36种、地被 植物有24种。组成滨水绿地景观的109 种植物主的分布频度在10%~30%(有48种,占总数的44.04%),且乔木、灌木和地被植物的频度差异不明显;但乡土植物的种类在减少,地被植物 的种类相对乔木、灌木植物较少,水生植物则更少,所以水面的植物景观单一。乔木、灌木、地被植物的多样性Shannon-Wiener指数均以位于上游段 的北湖凝翠景点最大,而位于城市中心的科技秀苑景点的乔木和地被植物多样性指数最小,沙河客家景点的灌木植物多样性指数最小。北湖凝翠与新绿水碾景点同属 沙河上游段,二景点植物群落相似性Jaccard系数最大,北湖凝翠与处于中游地段的麻石烟云景点的相似性系数最小。乡土植物在滨水绿地中的应用频度较 大,但不影响滨水绿地的景观和生态功能。建议沙河滨水绿地增加水生植物的种类与数量,增强滨水岸线景观的丰富程度;保留与扩大乡土植物的种类与数量,以保 持当地物种多样性的平衡与生态群落的稳定。
关键词滨水绿地;植物群落;物种多样性;成都市
中图分类号P941.77;TU986.43;Q948.1(711) 文献标识码A 文章编号0439-8114(2013)14-3342-07
城市滨水绿地主是指城市范围内水域与陆域相连的用于绿化的区域,是一个包含水环境和陆地环境、富含丰富的各类景观和生态系统的复合区域 1,2,是城市中重的“生态绿廊” 和“生态交错带”。从景观学角度看,滨水绿地是人工环境与自然环境的交接地带3,也是城市开放空间的重组成部分,具有城市“门户”和“窗口”的特 性,其生态的复杂性和敏感性与城市功能的复合性使得城市滨水绿地的建设极为重4,因此也是城市开发中的重资源,在提高城市环境质量、丰富地域风貌 等方面都起着重的作用,对城市的发展具有重的生态、经济和社会价值5。在城市园林景观建设中,滨水绿地作为自然景观与人工景观交融的公共开放式空 间具有鲜明的场所性和特征感,并以其特有的环境与景观资源优势提高着城市居民的生活质量6。以绿养水、因势利导的滨水绿化理念7在城市滨水绿地的 构建中具有重的指导意义。在滨水绿地的建设中,植物不仅构成了景观主体和为市民提供了户外活动的适宜环境8,而且还是恢复和完善滨水生态功能的主 手段9。在城市环境中增加植物种类是人类提高城市生态功效与美学价值的重方法10,11。研究城市滨水植物群落对保护城市水体生态系统的稳定、 维持生物多样性有着至关重的意义12。成都市沙河是贯穿成都市区北部、东部的重河流,为了科学合理的营造沙河滨水绿地景观、最大限度地发挥园林植 物的生态功能,课题组采用典型样地调查与植物多样性分析相结合的方法,分析了成都市沙河滨水绿地各景点植物群落的景观特性,旨在为营建合理的城市滨水绿地 植物群落提供理论依据。
1 调查研究方法
1.1 调查地域概况
成都市的沙河属岷江水系,是具有千年历史的自然河流。沙河北起成都市北郊洞子口,沿金牛、成华、锦江3个城区逶迤而下,在市区东南向的下河心 村归流府河,全长22.22 km,河宽19~55 m,水深2.5~6.7 m。沙河吸纳着成都市东北区域20余条支流,与锦江共同滋养着蓉城儿女,被称为“生命河”。沙河流经区域地处成都平原,终年温暖湿润,四季分明,年平均气 温16.2 ℃,年平均降雨量 947 mm,夏季闷热;冬天阴冷;土壤主为黄壤,少有斑块状或成片分布的紫色土。
1.2 调查时间及范围
2.2 景点植物构成
各景点的植物构成见表1。从调查结果来看,沙河滨水绿地中,乔木植物主分布在蔷薇科(8种)、桑科(4种)和桃金娘科(3种),基本以春季 观花的小乔木为主;灌木植物以小檗科(3种)、木樨科(3种)、禾本科(3种)为主,表现为修剪整齐的常绿绿篱和观赏竹类;而禾本科中的多年生黑麦草、狗 牙根、紫羊茅和百合科的吊兰、麦冬、沿阶草等是地被植物的主物种。
2.3 植物频度分析
频度表示某种植物在群落中的分布是否均匀一致的程度,是种群结构的分析特征之一17。根据调查结果,沙河滨水绿地的植物应用频度情况见表 2。从表2可见,在32个样方中,109 种植物主的分布频度在 10%~30%(有48种,占总数的44.04%),且乔木、灌木和地被植物的频度差别不明显,表明沙河滨水绿地植物群落中植物种类丰富,群落内乔-灌- 草的组合具有较大的变化。其中乡土树种黄葛(特色是遮阴)、香樟(常绿)、木芙蓉(市花)、小叶榕(行道树)和栾树(夏花、秋果)的重复应用率较高,由于 这几种植物均能在不同季节里提供不同的观赏效果,因此较大的使用频度并不影响其所在绿地的景观和生态功能。不过显而易见,在沙河滨水绿地中,乡土植物的种 类在减少,地被植物的种类相对乔木、灌木植物较少,水生植物则更少,所以水面的植物景观单一。
2.4 植物群落结构分析
2.4.1 植物多样性指数 植物多样性Shannon-Wiener指数是植物丰富度和各物种均匀程度的综合反映,其数值越大,物种多样性就越高。多样性指数是衡量植物群落稳定性和 健康性的一个重指标18。沙河滨水绿地各景点的植物生活型Shannon-Wiener指数统计结果见图1。从图1可见,在沙河滨水绿地8个景点 中,乔木植物Shannon-Wiener指数较灌木植物和地被植物的高,其中北湖凝翠景点的乔木植物Shannon-Wiener指数最高,为 3.36;而科技秀苑景点的乔木植物Shannon-Wiener指数最低,仅为1.93;表明北湖凝翠的植物造景最丰富多样。其余的6个景点乔木植物 Shannon-Wiener指数差异不明显。
  除新绿水碾和沙河客家外,三洞古桥等6个景点绿地中的灌木植物Shannon-Wiener指数均高于同景点的地被植物Shannon-Wiener 指数,其中以北湖凝翠和东篱翠湖的灌木植物Shannon-Wiener指数最大,均为2.79;而沙河客家景点的灌木植物Shannon-Wiener 指数最小,仅为1.40。结合实地调查的观察比较,发现沙河客家景点的植物景观较单调,灌木种类有待增加。
地被植物Shannon-Wiener指数的最大值出现在北湖凝翠,达到了2.48,而最小值出现在科技秀苑,仅为0.77。总体来看地被植 物的Shannon-Wiener指数比同景点乔木植物、灌木植物的Shannon-Wiener指数低很多,显示出沙河滨水绿地景点的植物群落地面景 观的植物多样性还有很大的提升空间。
从图1还可见,乔木、灌木和地被植物的Shannon-Wiener指数最大值均出现在北湖凝翠景点,表明该景点的植物种类丰富;从景点所处 的地段看,北湖凝翠位于沙河上游,是沙河入口段,地处城市对外交通干道,主以营造城市森林为景观目标;该景点采用大量的草本植物做地被,植物配置模式以 乔-草组合方式为主,在增加城市绿化面积的基础上形成密闭林带,主体现城市滨水绿地的生态功能。科技秀苑景点的乔木和地被植物多样性指数最小,灌木 Shannon-Wiener指数(1.89)也仅高于沙河客家景点,为植物景观较差地段;该景点位于沙河中游,是沙河在经过中心城市居住区后流向下游城 郊的滨水绿地,这一河段在沙河沿河环境中人口最密集、生态环境最脆弱,从调查结果来看,此景点以小面积的开放式滨水绿地为主,植物种类较少,地被人为损坏 严重,硬质铺装较多,虽然便于居民活动,但植物景观功能性较差。
2.4.2 群落相似性系数 群落相似性系数是指不同植物群落结构特征的相似程度,根据群落相似性Jaccard系数原理,当Cj值为0.00~0.25 时,为极不相似;当Cj值为0.25~0.50 时,为中等不相似;当Cj值为0.50~0.75 时,为中等相似;当Cj值为0.75~1.00 时,为极相似14。也就是说Cj值越大则群落中种的组成相似程度越高。沙河滨水绿地各景点的群落相似性Jaccard系数统计汇总情况见表3。表3数 据显示,同处沙河上游地段的北湖凝翠与新绿水碾2个景点的群落相似性Jaccard系数最大,Cj值达到了0.635,2个景点在群落结构上为中等相似 (0.50  3 小结与建议
在城市环境中,植物的物种多样性占有非常重的地位。植被与城市中心距离的远近、人为干扰因素等方面对植物群落的物种多样性具有重的影响 18,城市里物种多样性主取决于城市景观设计者和决策者的高瞻远瞩19、对园林植物主导作用的认知程度以及景观空间布局的调控能力等因素 20。而在城市滨水绿地的具体建设与维护中,群落内植物的配置方式直接影响着绿地的使用功能21,并且人类活动又反过来影响植物群落的结构完善和 物种多样性的丰富程度22。
调查结果显示,成都市沙河沿岸滨水绿地的北湖凝翠、新绿水碾、三洞古桥、科技秀苑、麻石烟云、沙河客家、塔山春晓、东篱翠湖8个景点共32个 样方的植物种类共有54科88属109种;按植物不同的生活型划分,则乔木植物有29科37属49种、灌木植物有23科32属36种、地被植物有12科 21属24种。采用植物多样性Shannon-Wiener指数、群落相似性Jaccard系数和频度分析各景点植物群落的生态与景观特性,发现沙河滨水 绿地的109 种植物主的分布频度在10%~30%(有48种,占总数的44.04%),且乔木、灌木和地被植物的频度在这个主分布频度里差异不明显;乡土植物在滨 水绿地中的应用频度较大,但不影响滨水绿地的景观和生态功能,不过乡土植物的种类在减少,地被植物的种类相对乔木、灌木植物较少,水生植物则更少,所以水 面的植物景观单一。沙河上游段的滨水绿地景点北湖凝翠在乔木、灌木和地被植物的植物多样性方面明显高于其他地段的景点,而位于城市中心地段的景点科技秀苑 则植物种类少、人为毁损严重,较难满足其生态维护和景观布局的功能需求。处于不同地段的景点在植物群落结构相似系数上也表现出了较大的差异,同一滨水地段 景点间相似系数大,群落结构相似程度高,而不同滨水地段景点间群落结构相似程度较低。如同处沙河上游地段的北湖凝翠与新绿水碾2个景点的群落相似性 Jaccard系数最大,Cj值达到了0.635;而北湖凝翠和处于中游地段的麻石烟云2个景点的群落相似性Jaccard系数最小,Cj值仅为 0.122,表明2个景点在植物种类、种植形式及物种构成上基本无相似之处,景观异质性高;这对城市生态景观的丰富与改善景观构成上植物种类雷同等方面起 到了促进作用。
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