校园绿地植物群落特征数量分析研究——以北京市园林学校为例

徐 荣 唐逸文 乔 程

1 北京市园林学校 北京102488；2 华北电力大学计算机科学与技术系 北京102206

国家提出“科教兴国”战略决策，为教育带来了大好的发展机遇。因此全国各地大中专院校掀起了发展校园建设的热潮。校园绿地是城市绿地中特殊的一类，是培养人才的地方。学校不仅在于课堂知识的传授，而人才品格、情操的培养，则很大程度依赖于校园环境教化育人的重要作用。目前校园绿地研究主要在规划设计、施工等方面，缺少对校园绿地植物群落结构、多样性、植物演替等生态学特征的研究[1]。本文以北京市园林学校校园绿地为研究对象，该校是一所园林专科院校，校园绿地自2003年营建以来，形成了具有一定特征的植物群落景观，校园环境建设即要满足校园景观又要满足园林专业教学植物景观需求。因此，应用植物群落生态学研究方法[2]，针对校园园林植物群落组成、丰富度、多样性、及群落的均匀度等数量特征开展研究，对大中专院校及专业院校校园园林植物群落合理配置，优化校园环境，满足园林专业教学需求，以充分发挥校园园林绿化生态功能具有借鉴意义。

1 研究地概况与研究方法

1.1 研究地概况

北京市园林学校地处北京市房山区良乡镇，介于北纬 39°30′～39°55′，东经 115°25′～116°15′，年平均降雨量650～750mm，年平均气温，夏季降水量占年降水量的70%左右。11～13℃，年无霜期190～200d，≥10℃年积温4200℃。校园绿地土壤为耕作褐土。

1.2 研究内容与方法

1.2.1 调查与取样方法

采用划区抽样法抽取样方。划区抽样法是先从总体内用典型抽样法选取典型单位群，然后在各部分中进行随机抽样。园林学校校园共有16块绿地，编号D01～D16见园林学校绿地布局图[3]（图1）。D07为春华楼南侧种植一年生草本花卉，花卉品种根据季节在调换，植物种类不固定不作为研究样地。D16为园林种植施工实训场，植物种类不固定不作为研究样地。抽取研究样地14块，即D01、D02、D03、D04、D05、D06、D08、D09、D10、D11、D12、D013、D14、D15。 每块样地中随机设置一个样方，面积均为400m2（2020m），窄条型地块为400m2（40m×10m）；园林学校绿地草本层植物较单一，绿地乔木层和灌木层构成了整个植物群落的主体，因此，对校园植物群落分析针对乔木层和灌木层进行植物群落丰富度、树种多样性与均匀度的测定。

1.2.2 植物群落丰富度测定

植物群落丰富度采用玛格列夫（Margalef）指数[4]。

D=（S-1）/㏑N

式中，D为玛格列夫指数；N为总个体数量；S为总物种数量。D值越大，树种丰富度越高。

1.2.3 植物群落多样性测定

植物群落多样性采用Shannon-Weiner指数。它的计算公式表明，群落中树种增多代表了群落的复杂程度增高，即H′值愈大[5]。

Shannon-Weiner指数：

式中：pi=ni/N，表明第i个种的相对多度。ni—第i个种的个体数目，N—群落中所有种的个体总数。

1.2.4 植物群落均匀度

植物群落均匀度是群落内各树种个体数目的分配状况，其反映了各树种个体数目分配的均匀程度.采用 Pielou（1975 年）提出的均匀度指数（J）计算[6]。用基于Shannon-Wiener指数计算样植物群落均匀度：

J=H′/H′max=H′/lnS

在公式中，S为群落内的物种数，H′为Shannon-Wiener多样性指数。

1.2.5 数据处理与分析

数据处理与分析采用DPS多功能数据处理分析应用软件[7]，对数据实施规格化转换、采用卡方距离相似尺度和以离差平方和系统聚类方法进行聚类分析。

2 结果与分析

2.1 植物组成

经调查，北京市园林学校校园绿地共有园林植物394种。分属于73个科，152个属，常绿灌木132种，常绿乔木13种，落叶乔木86种；落叶灌木78种；水生及地被植物65种，攀援类植物14种，竹子6种。以蔷薇科Rosaceae（36种15个属）、木犀科Oleaceae（14 种 8 个属）、忍冬科 Caprifoliaceae（11种6个属）为主。

2.2 植物群落丰富度分析

植物群落丰富度玛格列夫（Margalef）指数测定结果见表1，由表1可知：

2.3 植物群落多样性分析

植物群落多样性Shannon-Weiner指数H′测定结果见表1，结果表明：

图1 北京市园林学校校园绿地布局图

（1）乔木层多样性最高的是D03地块，其次是D13，乔木层多样性高的还有D11。

（2）灌木层多样性最高的是D14地块，其次是D09地块。

（3）乔木层多样性最低的是D02，其次是D15。

（4）灌木层多样性最低的是D15，其次是D02。

2.4 植物群落均匀度分析

植物群落均匀度测定结果分析见表1，结果表明：

（1）乔木层均匀度最高的为D08，均匀度高的依次为 D04、D09、D011、D05、D03。

（2）灌木层均匀度最高的为D08，均匀度高的依次为 D12、 D14、 D01、D05、D10。

（3）乔木层均匀度最差的是D02，其次是D15。

（4）灌木层均匀度最差的是为D15，其次是D06、D02。

2.5 聚类分析

聚类分析结果见图2（系统聚类树状图），结果表明：14个地块样本可分成四类：第一类包括2个地块：D09，D14，第二类包括 4 个地块：D03，D11，D06，D13，第三类包括 6 个地块：D01，D12，D05，D10，D04，D08，第四类包括 2 个地块：D02，D15。四类地块植物群落多样性指数均值见表2。

表1 植物群落多样性指数

3 结论与讨论

北京市园林学校校园绿地园林植物种类多，共有394种。分属于73个科，152个属。乔木占25.13%，灌木占53.3%。在整个植物群落配置中，乔木孤植作为主景形成空间视觉焦点；作为行道树对植或列植可界定空间；丛植可作为视觉背景；群植形成树群起主景作用。灌木单株种植或群植形成整体景观效果；与乔木树种搭配，丰富植物空间结构和景观层次。

图2 系统聚类树状图

表2 不同类别地块植物群落多样性指数均值

教室春华楼北侧的D09和学生宿舍竹轩区的D14地块，这两个地块灌木层丰富度、多样性均最高，均匀度较高；乔木层丰富度、多样性、均匀度均较高。

行知楼南侧的D03地块，运动场西南侧D11，行知楼东侧和北侧的D06，学生宿舍兰阁区的D13，这四个地块乔木层丰富度、多样性均最高，均匀度较高；灌木层丰富度、多样性、均匀度居中。

教室春华楼南侧的D01，食堂梅园区的D12，菊苑南侧的D05，运动场南侧D10，行知楼东南侧D04，秋实楼北侧的D08，这六个地块乔木层丰富度、多样性居中，均匀度最高；灌木层丰富度、多样性居中，均匀度最高。

学校大门口的D02，运动场北侧的D15，这两个地块乔木层和灌木层丰富度、多样性、均匀度均最低。

通过对园林学校校园绿地14个地块植物群落多样性特征进行了数量分析与评价，得出了科学的结论。对校园绿地系统园林植物群落合理配置、校园的绿化美化及提升生态功能具有重要借鉴意义。