兰州市南河道园林观赏植物群落结构与多样性调查

李沛孺 孙海强

摘要：調查分析了兰州市南河道园林观赏植物群落结构、优势种组成、物种多样性特征，以探究适合在兰州市南河道特定立地条件下生长的植物，为南河道景观提升改造提供理论依据。研究结果显示，南河道园林观赏植物共有20科34属48种，其中以蔷薇科观赏植物占有绝对优势，为9属16种。绿地植物配置以乔灌结合为主，其乔木层丰富度指数、Simpson指数、Pielow均匀度指数和生态优势度分别为0.395 2、0.930 4、0.865 0、0.530 4，灌木层分别为0.309 2、0.909 0、0.817 0、0.297 0，乔木层的多样性、复杂程度与均匀度都要大于灌木层。南河道绿地乔木层丰富度指数、Simpson指数、Pielow均匀度指数和生态优势度均以范家湾桥到入河口段绿地最高;灌木层丰富度指数以南面滩桥到范家湾桥段绿地最高，Simpson指数和Pielow均匀度指数均以范家湾桥到入河口段绿地最高，生态优势度以金花桥到南面滩桥段绿地最高。蓝天桥到张苏滩桥绿地中植物多样性指数均最低。

关键词：园林观赏植物;植物物种;群落结构;植物多样性;南河道;兰州市

中图分类号：S713.2              文献标志码：A              文章编号：1001-1463（2022）03-0030-06

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2022.03.007

Study on the Diversity of Ornamental Plants in Nanhedao Gardens in

Lanzhou City

LI Peiru， SUN Haiqiang

（Lanzhou South River Management Office， Lanzhou Gansu 730030， China）

Abstract：Through the investigation of the community structure， dominant species composition and species diversity characteristics of ornamental plants in Nanhedaogardens in Lanzhou， this paper explores the plants suitability for growing in the specific site of Nanhedao gardens in Lanzhou city，and provides a theoretical basis for the landscape upgrading and reconstruction of Nanhedao. The results demonstrated that there were 48 species of ornamental plants belonging to 34 genera and 20 families in Nanhedao gardens， among which rosaceae ornamental plants were the most dominant with 16 species belonging to 9 genera. The richness index， Simpson index， Pielow evenness index and ecological dominance index of arborous layer were 0.395 2， 0.930 4， 0.865 0 and 0.530 4， respectively， and shrub layer were 0.309 2， 0.909 0， 0.817 0 and 0.297 0， respectively. The diversity，complexity and uniformity of arbor layer were greater than those of shrub layer. The highest arborous layer richness index， Simpson index， Pielow evenness index and ecological dominance index were found in the area from Fanjiawan bridge to the estuary of Yellow River. The shrub richness index was the highest in the green belt from Nanmiantan bridge to Fanjiawan bridge， Simpson index and Pielow evenness index were the highest in the green belt from Fanjiawan bridge to the estuary， and ecological dominance was the highest in the green belt from Jinhua bridge to Nanmiantan bridge. The lowest plant diversity index was found in the green belt from Lantian bridge to Zhangsutan bridge.

Key words：Garden ornamental plants;Plant species;Community structure;Plant diversity;Nanhedao;Lanzhou city

随着城市化进程的加速、人口的增多和环境的恶化，人们已越来越认识到加强绿化生态建设对促进经济可持续发展战略的重要性[1 ] 。城市绿地生态效益的发挥，主要借助园林植物来实现，城市园林景观的多样性与园林植物物种的多样性密不可分，园林植物物种多样性的丰富程度是衡量城市园林绿化水平高低的指标[2  ]。南河道是黄河在兰州城区的一条重要支流，南河道园林绿化在提升雁滩区域整体环境面貌、绿化效果、景观水平、空气质量等方面发挥了十分重要的作用。多年来，在持续进行园林绿化建设的同时，市、区两级园林绿化部门对该区域园林绿化工作进行了一定的研究和总结，但大多都偏向于生态建设和绿化管护等方面，而对该区域园林观赏植物多样性等方面的研究相对欠缺。本研究旨在通过对南河道园林植物多样性进行实地调查，统计河道两岸现有观赏植物群落的种类及类型，分析南河道植物的多样性，以期为构建南河道周边绿化生态建设，促进可持续发展的生态园林城市提供参考。

1   研究区概况

兰州市是中国西北区域中心城市，南河道区域全长8.24 km，南河道绿地北岸全长7 860 m，南岸全长6 100 m，两岸斜坡绿地面积约179 240 m2，具有带状盆地城市的特征。中温带大陆性气候，冬无严寒，夏无酷暑，四季分明，年平均降水量250～350 mm，集中分布在6 — 9月。年平均气温9.3 ℃，全年日照时数平均2 446 h，无霜期180 d以上。

2   研究方法

2.1   样地设置及植被调查

采用典型样地调查的方法，对南河道N1绿地（为蓝天桥到张苏滩桥段）、N2绿地（为张苏滩桥到金花桥段）、N3绿地（为金花桥到南面滩桥段）、N4绿地（为南面滩桥到范家湾桥段）、N5绿地（为范家湾桥到入河口段）等地段分别进行调查。对于乔灌层，均设置10 m×10 m样方，分别记录样方内植物的名称、数量，实测其高度、冠幅、胸径、地径等指标，每个樣地3个重复。同时记录样方的海拔、坡度、坡向、经纬度、调查时间与地点、群落类型、土壤类型及整体植物的生长状况等[3 ]。根据《中国高等植物图鉴》《中国高等植物图鉴补编》《中国西北内陆盐地植物图谱》《黄土高原植物志》《中国沙漠植物志》等植物分类工具书，对标本和照片进行物种鉴定[2 - 3 ]。

2.2   植物群落多样性研究方法

2.2.1   重要值计算   根据群落调查中观测记录的数据计算群落中物种的频度、多度、显著度、盖度，并进一步计算重要值[4 - 5 ]。物种的重要值表示其在植物群落中的优势度。

乔木的重要值=（相对多度+相对显著度+相对频度）/3

灌木的重要值=（相对多度+相对盖度+相对频度）/3

2.2.2    多样性指数计算    物种多样性植物采用目前运用最为广泛的丰富度指数（Ma），Simpson指数（D）、 Pielow均匀度指数（E）和生态优势度（C）来衡量，计算公式分别为：

式中，S为物种数目;N为群落中全部物种的个体数;ni为第i个种的个体数[6 - 8 ]。

3   结果与分析

3.1   南河道园林观赏植物的物种概况

从表1可以看出，南河道绿地的园林观赏植物共有20科34属48种，以蔷薇科属种数均最多，分别为9属、16种;松科属种数次之，分别为3属、6种;木樨科属种数居第3位，分别为3属、3种;蝶形花科属种数居第4位，分别为2属、3种;其余科属数为1～2属，种数为1～2种。蔷薇科、松科、木樨科、蝶形花科占南河道园林观赏植物总科数的20.0%、总属数的50.0%、总种数的58.3%。

从表2可以看出，根据园林观赏植物各科含种数的多少，可将南河道园林观赏植物科分成4个级别，分别为特小类（1种）、小类（2～5种）、中等类（6～9种）、大类（>10种）。其中大类的科仅有蔷薇科1个科，总科数占比为5.0%、总属数占比为26.5%、总种数占比33.3%;中等类的科仅有松科1个科，总科数占比为5.0%、总属数占比为8.8%、总种数占比为12.5%;小类的科有蝶形花科、木樨科、柏科、杨柳科、卫矛科、榆科共6个科，总科数占比为30.0%、总属数占比为29.4%、总种数占比为29.2%;特小类的科共有12个，总科数占比为60.0%、总属数占比为35.3%、总种数占比为25.0%。

上述分析表明，兰州市南河道园林观赏植物种类按植物的种数（种数 > 1种）由多到少依次排列为蔷薇科、松科、木樨科、蝶形花科、柏科、杨柳科、卫矛科、榆科，且其主要集中在大类和中等类中。同时可以看出这些观赏植物的区系优势现象比较明显，其中表现较突出的科为蔷薇科、松科、木樨科、蝶形花科，其总科数占比为20.0%、总属数占比为50.0%、总种数占比58.3%，特别是蔷薇科在南河道园林观赏植物中占有绝对区位优势。

3.2   南河道园林观赏植物的物种组成类型

从表3可以看出，兰州市南河道绿地中共有乔木30种，其中常绿乔木8种，落叶乔木园林植物22种;灌木16种，其中常绿灌木2种，落叶灌木14种;藤本植物2种。可见兰州市南河道绿地园林观赏植物的比例严重失调，木本常绿园林植物比例相对较低，品种单一。常绿园林植物主要以适应性较强的刺柏、圆柏、油松、小叶黄杨、胶东卫矛为主，且多数绿地以行道树和片植的简单配置方式应用于园林绿地中;落叶园林观赏植物主要以国槐、香花槐、北美海棠、旱柳、垂柳、白榆、栾树、紫叶李、金叶榆、紫叶矮樱、紫叶小檗、香水月季、金叶女贞为主，其余品种应用较少，不能很好体现植物多样性。藤本攀爬植物只有五叶地锦和藤本月季2种，且地被植园林植物品种在南河道未得到良好应用。

3.3   南河道园林观赏植物多样性分析

3.3.1    木本植物群落物种重要值分析    从表4可以看出，兰州南河道绿地的乔木和灌木中排序前5位的植物重要值均超过0.180 0，说明城市绿地中乔木与灌木的应用主要集中在少数的几种植物，其他植物的应用相对较少。其中乔木应用最广泛是国槐、刺柏与垂柳，这三者重要值合计为0.804 477。国槐作为兰州市市树得到了广泛的应用，刺柏作为常青树主要应用于行道树与国槐间隔配置，在南河路自成一景;垂柳由于绿期长，姿态优美，在南河道两侧绿地叶应用广泛。灌木中应用最广泛的为紫丁香与柠条锦鸡儿，二者重要值合计为0.524 848。

3.3.2    不同地段绿地植物群落植物构成分析    从表5可以看出，不同地段木本植物的构成也存在一些差异。乔木层中，N5绿地中观叶乔木与针叶乔木比较多，分别为国槐、刺柏、香花槐、刺槐、紫叶李、垂柳、柽柳、华山松、紫叶李、臭椿、北美海棠，这是由于该段绿地面积较大，管理水平较高等因素决定的。N2绿地与N3绿地次之，优势树种均有7种，N2绿地为国槐、垂柳、紫叶李、 梨树、刺柏、木槿、柽柳;N3绿地为国槐、刺柏、 刺槐、北美海棠、紫叶李、垂柳、丝棉木;N4绿地有5种，分别为国槐、刺柏、北美海棠、刺槐、柽柳。N1绿地则是以落叶乔木和常绿乔木为主配置的行道树，配以少量的锦鸡儿，因此优势树种最少，仅为3种，分别为国槐、刺柏、柽柳。灌木层中，N3绿地优势树种最多，为5种，分别为四季玫瑰、紫丁香、金叶榆、柠条锦鸡儿、胶东卫矛;N5绿地次之，为4种，分别为金叶榆、榆叶梅、紫丁香、连翘;N2绿地与N4绿地均为3种，N2绿地为胶东卫矛、金叶女贞、香水月季;N4绿地为柠条锦鸡儿、水栒子、丁香;N1绿地仅有1种，为柠条锦鸡儿。

3.3.3    不同类型绿地木本植物群落多样性指数分析    物种多样性是衡量群落结构与功能复杂性的一个重要指标。从表6可以看出，研究区木本植物群落总体的多样性指数中丰富度指数、Simpson指数、Pielou均匀度指数和生态优势度均为乔木层大于灌木层，说明乔木层丰富度和均匀度更大，复杂程度更高，生态系统的稳定性高。

不同绿地类型中，乔木层与灌木层的丰富度指数不同。乔木物种数最多的是N5绿地（18种），其余分别为N2绿地（14种）、N3绿地（13种）、N4绿地（12种）与N1绿地（5种）;灌木物种数由多到少分别为N3绿地（7种）、N2绿地（7种）、N5绿地（5种）、N4绿地（5种）与N1绿地（1种）。其中N1绿地中应用的木本植物数量最少，这与道路绿地面积有限、且主要配置形式为行道树有关。

不同绿地类型乔木层多样性指数中的丰富度指数为0.124 0～0.741 0，Simpson指数为0.890 0～0.956  0，Pielou均匀度指数为0.822 0～0.905 0，生态优势度为0.443 0～0.612 0，综合对比乔木层与灌木层的多样性指数，不同绿地地段中的多样性指数均为乔木丰富度指数、Simpson指数大于灌木，表明这些绿地类型中乔木群落的复杂程度更高，生态系统的稳定性更大。Pielou均匀度指数也显示乔木大于灌木，乔木群落的物种分布得更加均匀，所以乔木群落丰富度和均匀度更高。生态优势度同样也表现为乔木大于灌木。分析以上结果可知，除N1绿地外其余绿地乔木层植物群落的丰富度和均匀度更大，复杂程度更高，生态系统的稳定性高。

4   结论与讨论

兰州市南河道园林观赏植物共有20科34属48种，其中以蔷薇科（9属16种）、松科（3属6种）、木樨科（3属3种）、蝶形花科（2属3种）区位优势比较明显，这4科观赏植物的总科数占比为20.0%、总属数占比为50.0%、总种数占比为58.3%，特别是蔷薇科在南河道园林观赏植物中占有绝对优势。

观赏植物中乔木所占的比例高，应用乔灌木植物种类最多的绿地为范家湾桥到入河口段绿地与南面滩桥到范家湾桥绿地;总体景观以落叶阔叶林为主，以乔木为主的園林造景较多，灌木则较多地片植或丛植，主要品种为柠条锦鸡儿。常绿植物与落叶植物的比值为0.25，常绿植物主要以松科、柏科与卫矛科为主，尤其针叶植物较多，例如刺柏的大量应用，与我国很多北方城市类似。但总体常绿植物的配置较少，这与兰州地处西北干旱与半干旱的环境有关，冬季寒冷、早春干旱少雨、气温回升快且不稳定，可供选择的常绿植物较少，一些北方常用的常绿植物如石楠类，在兰州无防护措施的情况下不能安全过冬，养护成本高。因此进一步挖掘本地乡土常绿植物很有必要。

南河道绿地乔木层的丰富度指数、Simpson指数、Pielow均匀度指数和生态优势度分别为0.395 2、0.930 4、0.865 0、0.530 4，灌木层分别为0.309 2、0.909 0、0.817 0、0.297 0。乔木层的多样性、复杂程度与均匀度都要大于灌木层。不同地段的绿地由于其功能性、养护水平的不同，植物的多样性也不同，如观赏果树北美海棠与贴梗海棠在南面滩桥到范家湾桥段绿地的应用比较多，其他地段绿地中则比较少见。南河道绿地乔木层丰富度指数、Simpson指数、Pielow均匀度指数和生态优势度均以范家湾桥到入河口段绿地最高;灌木层丰富度指数以南面滩桥到范家湾桥段绿地最高，Simpson指数和Pielow均匀度指数均以范家湾桥到入河口段绿地最高，生态优势度以金花桥到南面滩桥段绿地最高。蓝天桥到张苏滩桥段绿地中植物多样性最低，这是由于蓝天桥到张苏滩桥段绿地整体面积要小于其他类型绿地;其次要求有统一的物种，整齐的景观。

如何促进兰州市南河道生态环境的改善，提升园林绿化养护管理水平是当务之急。在以后的提升改造过程中应选择适宜南河道两岸栽植的花灌木和节水型地被植物为主，从而提高其植物多样性，解决其品种单一、配置单调的窘境。

参考文献：

[1] 狄多玉，吴永华.  兰州城市园林植物应用现状及多样性思考[J].  甘肃农业科技，2006（9）：30-32.

[2] 赵    峰.   兰州市园林植物多样性及应用情况调查[J].  甘肃农业科技，2013（1）：21

[3] 许宏刚，吴永华，张建旗，等.  兰州市植物群落结构与多样性调查[J].  甘肃农业大学学报，2016，51（4）：84-91.

[4] 李小琴，张小由，高冠龙.  额济纳绿洲荒漠化过程中植物群落生态学特性研究[J].  干旱区资源与环境，2014，

28（8）：66-70.

[5] 黄   蓉，王   辉，王   蕙，等.  围封年限对沙质草地土壤理化性质的影响[J].  水土保持学报，2014，28（1）：183-188.

[6] 班卫强，严   成，尹林克.  古尔班通古特沙漠南缘不同立地条件植物多样性和优势种群生态位特征研究[J].  中国沙漠，2011，32（6）：1633-1638.

[7] 李昌龙，马瑞君，王继和，等. 甘肃民勤连古城自然保护区优势种种群结构和动态研究[J].  西北植物学报，2005，25（8）：1628-636.

[8] 张    文，张建利，莫本田.  喀斯特山地草地植物群落物種数量特征及多样性分析[J].  生态环境学报，2011，20（5）：849-854.

收稿日期：2022 - 01 - 04

基金项目：兰州市科技局科技计划项目“兰州市南河道园林观赏植物及景观配置模式调查研究”（2021SHFZ0021）。

作者简介：李沛孺（1981 — ），女，甘肃兰州人，助理工程师，研究方向为园林绿化养护管理。Email：22409930@qq.com。

通信作者：孙海强（1975 — ），男，甘肃临洮人，高级工程师，研究方向为园林绿化养护管理。Email：540192157@qq.com。