武汉东湖吹笛景区植物多样性研究

徐楠

[摘要]运用样方法中的典型抽样法，对东湖吹笛景区及马鞍山森林公园植物的树种组成，植物多样性指数等数据进行了调查统计和分析，结果表明，武汉东湖吹笛景区所调查的20个样方中植物共46科53屬84种，乔木28科32属53种，灌木12科13属18种，草本6科8属31种，其中乔木层 Gargalef丰富度指数为 0.2135～3.2571，其植物重要值最高的是马尾松，灌木层M argalef物种丰富度指数为 0.1322～2.3457;其植物重要值最高的是山茶，整体植物群落的 Shannon-W ienner指数为 0.6235，Sim pson 指数为 0.7561，Pielou均匀度指数为 0.3246。

[关键词]东湖吹笛景区;马鞍山森林公园;植物多样性

[中图分类号]Q948[文献标识码]A

1    研究地概况

吹笛景区又名马鞍山森林公园，马鞍山森林公园地处湖北省武汉市东郊，占地713hm2，南界珞瑜东路，北濒东湖，东止九峰港，西临喻家湖，属于国家重点风景名胜区。其中的自然村落、湖泊鱼塘、农田相互错落，亚热带季风气候加上年平均240天以上的无霜期，使得自然植被种类丰富，占地尤多，17座山林坐落其中。

2     研究方法和数据处理

2.1    研究方法

2.1.1    方法名称。对该绿地的处理方法是样方法。样方法是依据一定的样地设置方式，在所需研究的群落类型中确认若干一定面积的样地作为整个研究区域的代表，以样地调查结果估算群落总体（付必谦主编，2006）。当研究对象需调查的数据过多时，随机选取其中数块样地的集合来代表该研究对象，将所有样地调查结果综合起来估算该研究对象的数据结果，样方就是全部研究对象个体中随机抽取的所有个体集合。并且全部研究对象被随机抽中的几率均等且个体之间没有任何关联，也就是不掺杂个人主观情绪的随机取样，它适用于所有的植物。

2.1.2    样地设置。由于这片样地面积庞大，随机在公园内各个地方共选取了20个面积256m2，16×16m的样方，将20块样方所得数据来计算吹笛区植物多样性的总数据。

2.2    数据处理

利用所得数据，计算其物种丰富度指数，香农-威纳指数和辛普森指数，物种重现率。

2.2.1    物种重现率。物种重现率B及同一物种在不同样方出现的概率，其计算公式为：

其中表示样地总数，表示出现该物种的样方数。

2.2.2    香农-威纳指数。Shannon-wiener指数表示在物种数量的基础上反映的植物群落的种类多样性（梁璇等，2015），代表该区域物种所含信息量，其计算公式为：

式中的表示第种植物的相对多度，Pi=ni/N。其中H表示香农-威纳指数，表示信息含量，S代表物种数目，ni表示第i种的个体数量，N代表群落中所有个体的总数量。

2.2.3    辛普森指数。辛普森指数D可以反映两个个体属于不同种的概率，进而可以通过减1得出两个物种属于同种的概率：

2.2.4    物种均匀度指数。均匀度指数用Pielou指数Y代表，其计算公式为：

2.2.5    物种丰富度指数。物种丰富度指数一般用Gleason丰富度指数DG来表示，其公式为：

其中，A为样地面积。

3    结果与分析

3.1    东湖吹笛区植物构成

调查分武汉东析湖吹笛景区共有植物46科53属84种，其中乔木占大多数，共计53种，隶属28科32属，占植物总量的69.2%，灌木共计18种，隶属12科13属，占植物总量的18.3%，草本植物最少，共13种位于6科8属，占植物总量的12.5%（见表1）。

3.2    东湖吹笛景区植物重现率

物种重现率是同一物种在样方中出现的概率，由表2主要植物重现表可以看出，在20个样地的调查中出现最多的3种植物分别是马尾松、山茶、侧柏。建群种为马尾松、侧柏。其中因调查地点多在山中因而多数在山中，因而重现率最高的树种是马尾松，其次是侧柏，其重现率都在60%以上，而二者都是本土原有植物，说明吹笛景区的总体植物多样性并未出现较大波动。而灌木中出现频率最高的是山茶，其次是杜鹃，可以看出人工种植已改变灌木的多样性。

植物调查样方区域充分反映了吹笛景区植物分布的不均匀性，由吹笛景区植物优势种调查表（见表3）记录优势科共3个，分别是蔷薇科，槭树科和木兰科，其中蔷薇科有7属13种，槭树科有5属8种植物，木兰科有4属5种植物。可以看出优势科多为观赏树种所在科属，及多数是人工种植树种。说明调查区域植物受多样性人为控制因素较大。

优势种表示一个地区中其数量体积较大或对环境影响最大的物种，通过表3和表4可以看出，优势种的植物大多出自优势科，主要是蔷薇科。表4所记录的优势种共13种（表中为主要三种），分别是梅（Armeniaca mume）、石楠（Photinia serrulata）、月季（Rosa chinensis）、杜梨（Pyrus betulifolia）、枫香（Liquidambar formosana）、鸡爪槭（Acer palmatum）、马尾松（Acer cinnamomifoliu）、三角槭（Acer buergerianum）、飞蛾槭（Acer oblongum）、侧柏（Platycladus orientalis）、深山含笑（Michelia maudiae）、桂花（Osmanthus fragrans）和山茶（Camellia japonica）。这些优势种被蔷薇科、槭树科、松科、柏科、木犀科、木兰科六科所包含。而表中并未出现草本，灌木也仅山茶一种。由此可以看出木本植物在相对草本植物占有绝对优势，而乔木的优势又大于灌木，灌木优势大于草本。

3.4    三种多样性指数调查结果

从表五中得出的结果可以看出，乔木在植物物种的组成中占有的比重很大，并且乔木的表中所得结果出现的数值都是最大的。所得辛普森指数中，乔木的辛普森指数为0.6423，灌木的辛普森指数为0.4023，最低的是草本，为0.3012。说明该地区中随机取得的样本是不同种的概率最高的是乔木，其次是灌木，最后是草本。同时也证明了所调查样地中乔木的种类最多。表中香农威纳指数乔木为0.6964，灌木为0.5361，草本为0.3467，可以看出三种生活型中，个体出现信息中紊乱而不确定性最高是乔木，最低的是草本，由此表香农威纳指数所得值可以看出物种多样性最高的植物生活型为乔木，最低的是草本。而表中的均匀度指数，乔木为0.3687，灌木为0.2971，草本为0.3014。均匀度指数可以反映物种在自然群落中的分布情况。表中所得最高值依旧是乔木，而最低的是灌木，这是因为灌木多为人工种植，均匀度不及乔木。灌木种类的多少会影响道路绿化景观效果所要求的统一性与协调性 （胡馨予等，2014 ）。而草本植物大多为原有植物，种群矮小但数量庞大。

4    结论与讨论

根据调查数据可以看出，武汉东湖吹笛景区植物多样性与武汉市其它地区植物多样性相比较，前者在其中占有一定优势，绿地面积达78%，其中主要是森林，植被种类丰富，既有稳定的原有森林植被，又有人工栽种植被，其各有各的作用，原有森林植被对其中环境影响作用大，生存能力强，为鸟类和小型哺乳类动物提供的良好的庇护，调查过程中发现其中动物资源依仗这些植物而得以生存;而人工种植植被有利于人们观赏游憩，提高人们的环保意识和对大自然的敬畏。作为一个景点性公园，人为干扰因素多，环境变化快且形式复杂多样，其植物多样性指数低于自然植物群落的相应指标值，其丰富度指数、多样性指数以及均匀度指数与其拥有的丰富的植物资源不相符（李聪慧等，2014）。

由于人们活动多在道路两旁，而调查发现，其道路基调树种种类较少，以樟树和悬铃木为主，灌木则以小蜡、山茶为主，草本更为单一，几乎仅有白三叶这一种人工品种，其它野生草本大多观赏性能较低，给人一种 杂乱感，而除却干道以外，林间小路较少。根据调查发现的这些问题，为了使得东湖吹笛景区景观能得到长久持续的发展，笔者提出以下几点建议。

首先，充分利用一些优良的本土树种作为行道树种。可将悬铃木和蔷薇科石楠属的植物分别替换成枫杨和槭树，解决前者飞絮后者花期气味怪异问题。另有如桑树，橡树，金缕梅，分别具有观果遮阴观花等效果。这些本土植物成活容易，造价低，且抵御病虫害能力强，不需要过多的去管理。并且本土树种可以影响与其存在种间关系的动植物，提高其动植物多样性，进一步稳固生态系统。

其次，设立林间小路、石桌、排椅等设施。景区内多为纵横交错的水泥路面，对于通车十分方便，但不利于人们亲近自然，若多设置林间小路，可使人們在林下充分感受来自森林的清新空气和阴凉，真正亲近自然，亦可增加游人保护森林、保护环境的意识。

让森林成为大家生活的一部分，“把森林引入城市，让城市拥抱森林”已成为人们的急切需要（王献溥等，2000）。应坚持以自然与艺术相结合的观点去建设园林，完善并优化生态景区的特色（彭羽等，2007）。利用植物的生理性行为活动改善空气土壤性质，从艺术角度将植物种植并造型以达到美的效果。

[参考文献]

[1] 黄富祥，王跃思.试论生物多样性保护理论与实践面临的困难及现实出路[J].生物多样性，2001（4）：64-68.

[2] 胡馨予，周春玲，胡志忠.即墨市城市绿地木本植物多样性研究[J].北方园艺，2014（19）：83-86.

[3] 李聪慧，雷霆.人为干扰对北京野鸭湖市级自然保护区植物多样性的影响[J].福建林学院学报，2014（4）：309-315.

[4] 王献溥，崔国发.城市绿化中的生物多样性保护问题[J].北京林业大学学报，2000，22（4）：133-136.

[5] 彭羽，刘雪华.城市化对植物多样性影响的研究进展[J].生物多样性，2007（5）：558 -562.

[6] 付必谦.生态学实验原理与方法 [M].北京：科学出版社，2006.