不同时期长春市公园园林树木物种组成与多样性研究

刘 硕 杨义波

（1.长春大学，吉林 长春 130022；2．长春市绿化管理中心，吉林 长春 130022）

1 调查目的

由于城市扩张、景观破碎化等人为原因所导致的城市生物多样性流失已被许多生态学家深刻认 识。合理的树木群落结构是公园绿地乃至城市绿地稳定、高效、经济和健康发展的基础。因此，研究城市公园植物群落的植物区系成分、群落种类组成和群落特征、群落多样性及生态功能等，对保障公园及城市可持续发展、今后植物景观建设具有重要意义。但目前此方面研究水平明显滞后，仅上海市、北京市等少数城市展开了较为深入的研究，这与我国各大城市公园的蓬勃发展不相适应。因此，笔者选择长春市内各时期建设的公园作为研究对象，调查长春市公园绿化树木种类、配植模式，研究不同年代的公园树木群落结构和园林景观特点，了解园林树木群落变化规律，为长春市公园园林树种选择和配植提供依据。

2 调查地点概况

长春市地处东经124°18′～127°05′、北纬43°05′～45°15′，位于我国东北平原腹地松辽平原，是东北地区的自然地理中心。长春市是东部山地湿润山区与西部半干旱平原地区的过渡带，属温带大陆性半湿润季风气候。虽然长春市东部和南部离海洋不远，但由于长白山的阻挡，夏季风的作用被减弱；西部和北部为平坦的松辽平原，西伯利亚极地大陆气团畅通无阻。因此，长春市总体气候特征为春季干燥多风，夏季凉爽多雨，秋季温差大，冬季严寒时间长。当地年平均气温4.6 ℃，夏季最高气温可达38.5 ℃，冬季最低气温-36.6 ℃。长春市土壤可分为12 个土壤类型、38 个亚类、64 个土壤属、190 个土壤种，其形成和分布具有明显的过渡特征。长春市有林地26.5 万hm，森林的组成以东亚阔叶林成分为主，华北系成分、长白区系成分也有渗入。

3 调查设计

3.1 样地设置

调查样地按照建设年代分为4 类（见表1）：1949 年以前建设的公园（胜利公园、儿童公园、长春水文化生态园、林园、南湖公园、百木园和长春动植物公园）、20 世纪50—70 年代建设的公园（共青团公园、岱山公园、锦绣公园）、20 世纪80 年代至2000 年建设的公园（杏花村、牡丹园、长春公园）、2000年以后建设的公园（长春三佳湖公园、北海公园、长春友谊公园、百花园、兰桡湖公园和梨花园）。

表1 调查公园概况

3.2 调查方法

首先查阅资料了解长春市各公园建设年代，然后选择代表性公园进行现场探查，了解各公园绿地分布、树种组成及树木群落结构特点，根据探查结果进行样地布设。样地布设采用系统布设方法，即根据树种变化和树木群落结构变化，选择典型地块布置样地。样地规格为20 m×20 m，采用正方形样地。树种识别查询《中国树木志》和《吉林省常用园林树 种》。此次调查在19 个公园内共布设924 块样地。

3.3 计算方法

用优势度分析法确定植物群落的优势种，采用Margalet 丰 富 度 指 数、Shannon-Wiener 指 数 和Pielou 均匀度指数综合评价植物群落物种的多样性和均匀程度。当个体数量固定，树种数量越多，树种丰富度越大，Margalet 丰富度指数越大，物种越丰富。Shannon-Wiener 指数主要用以反映树种类型的丰富程度，是树种丰富度和各树种均匀程度的综合反映。Pielou 均匀度指数表示植物群落中不同物种分布程度，同时是实际多样性与最大多样化之比。计算公式如下：①Margalet 丰富度指数D=（S-1）/lnN；②Shannon-Wiener 多 样 性 指 数H=- ∑（PlnP）；③Pielou 均匀度指数J=H/lnS；④频度（Frequency）：F=（S/N）×100%；⑤重要值=［（相对频度+相对优势度）/2］×100%；⑥相对频度=（某个种的个体数/所有种的总个数）×100%；⑦相对优势度=（样方中该种个体胸面积和/样方中全部个体胸面积总和）×100%。式中，P=N/N，N为某一树种株数，N 为所有树种株数；S 为物种丰富度，即树种数；S为物种i 出现的样方数。

4 结果与分析

此次共调查长春市内19 个公园，调查发现共有乔木25 科49 属115 种。其中，蔷薇科物种数最多，共有8 属22 种，占物种总数的19.13%；其次是杨柳科、松科、榆科、槭树科，分别有2 属15 种、4 属15 种、3 属10 种、1 属9 种，其中单种科共有13 个。乔木中有针叶树21 种，隶属3 科8 属，占总物种的18.26%，其中主要为红皮云杉、樟子松、黑皮油松等；落叶阔叶树共有94 种，隶属22 科41 属，占总物种数的81.74%，其中主要为垂柳、银中杨、稠李等。

4.1 1949 年以前长春市建设的公园园林树木总体特征

1949 年以前长春市建设的公园园林树木共有24 科45 属85 种。其中，蔷薇科植物种类最多，共有8 属17 种，占1949 年以前建设公园植物种类的20.00%；其次是松科，共有4 属13 种，占植物种类的15.29%。单种科共有12 个，占总科数的50.00%，其中主要有紫椴科、胡颓子科等。在1949 年以前长春市建设的公园园林树木中，松科的黑皮油松是应用最多的树种，松科占绝对优势，重要值高达33.04%；杨柳科为次优势科，重要值为19.70%，优势度差距较大；后面依次为槭树科、蔷薇科和榆科，重要值为8.67%、8.57%和6.53%。优势属为松属和柳属，重要值为19.30%和15.40%；次优势属为云杉属、榆属、黄檗属、落叶松属、杨属和槭树属，重要值分别为6.28%、6.38%、6.59%、4.84%、4.30%和8.82%。绝对优势种为黑皮油松，重要值为15.12%；次优势种为旱柳、垂柳、黄檗、红皮云杉、家榆、茶条槭和长白落叶松，重要值分别为8.52%、6.73%、6.59%、6.05%、5.60%、5.14%和4.43%。其中，特有树种共有10 种，分别是东北杨、卫矛、圆柏、银白杨、龙爪柳、枫杨、桧柏、刺榆、怀槐和省沽油。

4.2 20 世纪50—70 年代长春市建设的公园园林树木总体特征

20 世纪50—70 年代长春市建设的公园园林树木科、属、种数量相比之前有了一定的变化。分析结果表明，这一时期所建公园的树木种类共有21 科38 属77 种，树木的种、属数量相较于之前都有所减少。因为这一时期我国经济发展较慢，绿地建设进程也同样滞后，甚至遭到了破坏。其中，蔷薇科是种类最多的，共有8 属19 种，占树种总数的24.68%。种类第二多的是松科，共有4 属10 种，占树种总数的12.99%。其中，单种科共有9 个，占总科数的42.86%。优势科为杨柳科和松科，重要值为33.59%和31.14%；次优势科为蔷薇科，重要值为13.12%。优势属为杨属和松属，重要值为18.83%和27.96%；次优势属为落叶松属、柳属、榆属，重要值是6.22%、5.63%、5.74%。优势种是小青杨，重要值为14.21%；次优势种为黑皮油松、樟 子松、新疆杨、银中杨和长白落叶松，重要值分别为6.44%、8.10%、7.45%、6.30% 和6.11%。其中，特有树种共有3 种，分别是山杨、紫丁香、馒头柳。

4.3 20 世纪80 年代至2000 年长春市建设的公园园林树木总体特征

20 世纪80 年代至2000 年长春市建设的公园园林树木共有72 种，分属24 科44 属。其中，种类占据第一位的是蔷薇科，共8 属18 种，占所有种类的25.00%；种类排名第二的是松科，共4 属10 种，占所有种类的13.89%。其中，单种科共有13 种，占总科数的54.17%。杨柳科和松科为优势科，重要值分别为31.45%和26.21%；蔷薇科为次优势科，重要值为18.93%。优势属为杨属和松属，重要值是19.40%和17.00%；次优势属为柳属，重要值是12.05%。银中杨为绝对优势种，重要值为17.18%；次优势种为垂柳、黑皮油松、樟子松、山杏和京桃，重要值分别为8.49%、7.64%、6.76%、5.25%和4.17%。其中，特有树种共有6 种，分别是大果山楂、银柳胡颓子、垂杨、黑榆、黄榆和水冬瓜赤杨。

4.4 2000 年以后长春市建设的公园园林树木总体特征

2000 年以后长春市建设的公园园林树木共有68 种，分属20 科36 属。其中，种类占据第一位的是蔷薇科，共7 属18 种，占所有树种种类的26.47%；种类排名第二的是松科，共4 属12 种，占所有种类的17.65%。其中，单种科共10 种，占总科数的50.00%。由于蔷薇科和松科物种数目最多，因此，蔷薇科和松科为优势科，重要值高达30.57%和18.71%；次优势科为槭树科和杨柳科，为7.51%和12.89%。优势属为柳属、松属、梨属和槭树属，重要值分别是8.65%、8.63%、8.43%和7.51%。山梨为绝对优势种，重要值为8.43%；次优势种分别是山杏、长白落叶松、黑皮油松、柳树、复叶槭、色木槭、金叶榆、蒙古栎和青杆，重要值分别是5.94%、4.38%、4.20%、4.13%、3.87%、3.85%、3.14%、3.05% 和2.88%。其中，特有树种共有8种，分别是小乘黑杨树、百花花楸、赤杨、垂枝白桦、俄罗斯红叶李、美人松、沙棘和北美海棠。

4.5 不同时期公园园林树种多样性分析

从表2、图1 可知，4 个时期长春市公园园林树种的Margalet 丰富度指数排序为20 世纪80 年代至2000 年（8.205）＞20 世纪50—70 年代（7.131）＞1949年以前（6.237）＞2000 年以后（5.238）。从Margalet 丰富度指数计算公式可以知道，物种丰富度指数和群落物种数呈正相关关系，即物种数的多少会直接影响物种丰富度指数的大小。因此，这种变化规律主要是因为20 世纪80 年代至2000 年随着我国经济快速发展，各地都开始重视公园建设，长春市作为全国园林绿化先进城市也加大了公园建设力度。为了提高公园绿化水平，快速形成园林景观效果，长春市在此期开始大量移植野生树木和引进外地树种，导致公园园林树种丰富度指数较高。Shannon-Wiener 多样性指数与Margalet 丰富度指数变化趋势相同。20 世纪80 年代至2000 年建设的公园园林树种多样性指数较高（达4.164），说明20 世纪80 年代至2000 年建设的公园园林具有较高的生物多样性。2000 年以后建设的公园园林树木多样性指数最低，为2.653。Pielou 均匀度指数主要指群落中不同物种的分布程度，与物种数量无关。20 世纪80 年代至2000 年建设的公园和1949年以前建设的公园园林树种的均匀度指数最低，分别为0.747 和0.668。2000 年后建设的公园园林树木均匀度最高，为1.094。这主要是因为在前两个时期，为了达到美化效果，长春市选择了大范围种植单一的树种，如金叶榆、红叶李、北美海棠等，形成较为规律的景观效果，所以影响了公园园林树种均匀度。

5 长春市公园园林树木建议种类选择

长春市冬季严寒漫长，因此，要因地制宜选择公园树木类型，具体选择建议如下：针叶树主要有黑皮油松、红皮云杉、樟子松、臭冷杉和油松等，针叶树可在冬季作为主要绿化树种；阔叶树主要有银中杨、旱柳、山杏、稠李和白桦等，阔叶树中有部分景观效果良好，如暴马丁香会开紫花，蒙古栎会长独特形状的叶子，山荆子会结红色的果实等，对具有不同观赏效果的树木进行配植会形成不同的观赏景观；灌木主要有金叶榆、珍珠梅、紫丁香、珍珠绣线菊和黄刺玫等。

表2 不同时期公园树种多样性

图1 调查公园不同时期园林树种多样性