史海燕,王贤荣,杨学军,陈志伟,段一凡

(1.南京林业大学 森林资源与环境学院,江苏 南京 210037;2.同济大学 现代农业科学与工程研究院，上海 200092)

植物作为城市中除人以外的另一主体因素，是城市生态系统的灵魂，丰富绿地景观的主要元素.城市园林植物群落对所在环境有明显的美化和改善作用[1],且植物的多样性与景观效果、城市环境优化和生态平衡有密切的联系.因此研究城市植物群落及植物多样性对城市园林绿化建设有着重要的理论与实践意义.

1 研究地

上海位于北纬31°14′,东经121°29′,地处长江三角洲前缘，东濒东海，南临杭州湾，西接江苏、浙江两省，北界长江入海口.属北亚热带季风性气候，气候温和湿润，四季分明，春秋较短，冬夏较长，日照充分，雨热同季且地下水位整体较高、土壤盐碱化.年平均温度在15～16℃,年均降水量1 000mm左右.

上海位居中亚热带北缘,属亚热带东部季风气候区,地带性植被为含有落叶成分的常绿阔叶林[2,3].由于在长期人为活动影响压力下,自然植被遭到很大程度的破坏,面积大幅度减少,其中主要的自然或半自然植被类型是常绿阔叶林和常绿、落叶阔叶混交林[2-6],地带性植物以壳斗科和樟科植物为主.市区绿地基本以人工景观植物为主[7].

2 研究方法

2.1 调查范围

选取上海市区内具有代表性的13个公园为调查对象，即世纪公园、共青森林公园、杨浦公园、黄兴公园、和平公园、鲁迅公园、中山公园、植物园、动物园、长风公园、徐家汇公园、静安公园、人民公园.

2.2 调查方法

运用群落学的调查研究方法，在公园内选择具代表性的群落设置10 m×10 m的典型样地，实测样方内每株乔木(分枝点在1.3 m以上，高4 m以上)的胸径、树高、冠幅、枝下高、多度、频度、盖度；详细调查灌木的种类、高度、地径、冠福、盖度、多度、频度；记录草本(包括蕨类植物)和层间植物的种类、株数、盖度、频度.

植物多样性采用目前广泛使用的Simpson指数(D)和Shannon-Wiener指数(H)表征[8],物种均匀度采用Pielou指数(J)表征.物种多样性Smipson指数(D)和Shannon-Wiener指数(H)是物种丰富度和各物种均匀程度的综合指标,其值越大,说明物种的多样性越高.Pielou均匀度指数(J)反映城市绿化物种的均匀程度.各指标计算公式如下:

式中Pi是第i种比例多度，给定为Pi=Ni/N，Ni为第i种物种个体数，i=1，2，…,S，N为个体总数.

式中H为Shannon-Wiener指数，S为物种数.

3 结果与分析

3.1 树种组成分析

上海中心城区公园92个群落样地调查资料表明，上海中心城区公园调查样地共有植物246种.其中乔木树种有35科53属64种，灌木树种34科48属69种，草本植物70科118属130种.其中常绿树种49种、落叶树种67种，常绿树中裸子植物9种、被子植物40种，落叶树中裸子植物4种、被子植物63种.

乔木层中有落叶树44种，其中裸子植物4种，被子植物40种；常绿树种20种，包括裸子植物9种，被子植物11种.最常见的落叶裸子植物是水杉，常绿裸子植物是雪松、香榧；落叶被子植物运用丰富，常见的有银杏、樱花、悬铃木、榉树、朴树等，常绿被子植物树种较单调，出现频率最高的是香樟，其次是女贞、广玉兰、棕榈.虽然常绿树种不多，但种植面积却比落叶树种大，即单位面积的植物物种多样性较低，影响城市景观的丰富性,建议在今后城市园林绿化过程中可加强常绿被子植物的引种工作,以丰富城市景观.

灌木层中落叶树种有23种，常绿树29种.运用频度高的栽培灌木集中在棕榈、桂花、洒金珊瑚、海桐、八角金盘、黄杨、杜鹃、枸骨、山茶、茶梅等少数几种上，多数种类应用仍不广泛.应多配置花灌木来丰富植物多样性，满足人们的视觉需求，提高城市景观多样性.

3.2 群落特征

调查的92个植物群落样地在水平结构上根据优势类群(落叶针叶树、常绿针叶树、落叶阔叶树、常绿阔叶树)的重要值和建群种的性状[9]，可分为以下8种类型：常绿落叶阔叶混交型46个，占50%；落叶阔叶型9个，占9.78%；常绿阔叶型20个，占21.74%；常绿针叶型2个，占2.17%；落叶针叶常绿阔叶混交型8个，占8.70%；落叶针叶型2个，占2.17%；常绿针叶落叶阔叶混交型4个，占4.35%；落叶针叶阔叶混交型1个，占1.09%.

调查的92个植物群落样地在垂直结构上，可分为5种类型：一层结构的只有乔木层一种，有12个，占13.04%；二层结构的有三种，其中乔草结构的有18个，占19.57%；灌草结构的有2个，占2.17%；乔灌结构的有13个，占14.13%；三层乔灌草结构的有47个，占51.09%；

从以上数据可以看出，上海市中心城区公园植物群落主要以三层结构的常绿落叶阔叶混交林类型为主，这与上海的自然植被特征相符合，具有较强的地带性.其它地带性不强的植被类型占有的比例较小，但它们在公园绿地群落营造中起了一定作用，丰富了植物群落类型.这说明上海市在城市绿化过程中也考虑了近自然植物群落的特点，但在调查过程中发现群落中常绿面积大，且常绿树种单一，主要树种有香樟、棕榈、桂花、女贞、广玉兰等，建议今后在植物配置时多引进常绿树种，比如樟科樟属的一些常绿植物，来提高植物群落的多样性.

在垂直结构上虽然三层结构占的比例较大，但乔木层、灌木层的植物种类比较单调，常见的乔木有香樟、水杉、棕榈、桂花、夹竹桃、广玉兰、女贞等，灌木有海桐、黄杨、圆柏、八角金盘、洒金桃叶珊瑚等，且大多数草本是人工种植的物种单一的草坪，虽然在层次上符合自然植物群落，但在植物种类上不如自然植物群落丰富.建议在构建群落时引进多种多样的乔木和花灌木，增加单位面积植物种类，提高群落的景观多样性；在草本方面，以种类丰富的草地代替单一的草坪,依照地带性野花的花期、花色、植株高度、习性等,辅以混播或混作[10],构建色彩斑斓的低维护自然野花群落,改变单一草坪或杂乱野草的格局.

表1 不同公园特征概况表

3.3 植物多样性分析

考虑到公园的特征及选取的样地数会对植物多样性造成一定的影响，因而在进行群落调查时根据公园的绿地面积大小的不同，在每个公园选取的样地数也有所不同，具体见(表1).

由图1中Smipson指数(D)和Shannon-Wiener指数(H)两项可以看出，乔木层中鲁迅公园的多样性指数最高，上海植物园和中山公园次之，植物园因其具有研究、保护物种的功能需要，因而乔灌层植物种类都很多，而鲁迅公园、中山公园都是建园时间较早的纪念性公园，但中山公园的植物生长稳定，近自然植物群落较多，认为干扰少，因而植物多样性较其他公园的高.而鲁迅公园由于改建人为干扰，人工植物群落增多，使鲁迅公园的乔木层多样性高而灌木层多样性较低.乔木层中多样性指数最低的是长风公园，由于植物配置时受到人为干扰性强,因而树种种类少,优势度低.

灌木层中多样性指数最高的是上海植物园，其次是中山公园，原因同上.灌木层中多样性指数最低的是上海动物园，其次是世纪公园.上海动物园以动物为主，乔灌草三层结构的群落密度很大，人难以介入，密度小的群落人为干扰(经过抽稀或人工配置)大，因而乔木多样性较低，灌木多样性为零.世纪公园是建园时间短以景观、休闲娱乐为主的新型公园，人工植物群落占主体，又因城市园林绿化又往往强调以乔木为主体，因而乔木层植物多样性偏高，灌木层植物多样性最低.大面积公园共青森林公园，因其是是森林公园，所以自然植物群落占得比例大，所以乔灌层的多样性都较高.

通过图2的均匀度Pielou指数(J)比较可以得知，乔木层均匀度高的是鲁迅公园、静安公园、人民公园，且灌木层中人民公园的均匀度最高，静安公园和鲁迅公园的均匀度偏低仅次于徐家汇公园，这说明人民公园受人为干扰小,乔灌保存完好,均匀度指数较高，而静安公园和鲁迅公园受人为干扰大，在植物配置时注重乔木的应用，忽略了灌木层的重要性.乔木层中均匀度最低的是长风公园，其次是世纪公园，这两个公园人为干扰多，人工植物群落多，过于注重视觉效果，造成树种单一.灌木层中均匀度最低的是世纪公园，从图1可知世纪公园灌木层的Simpson指数(D)和Shannon-Wiener指数(H)均很低，这说明世纪公园灌木种类很少，由于人的主观因素，在绿化配置时过于强调乔木的生态视觉效果而忽视了灌木的重要作用.

结合图1和图2可知，中山公园、和平公园和植物园优势度和均匀度都较高，且乔、灌木应用均衡，因受人为干扰小，植物群落以近自然式为主且较其它公园稳定.

图1 13个不同公园植物群落Shannon-Wiener指数和Simpson指数比较 图2 13个不同公园植物群落Pielou指数比较

4 结论

1)上海中心城区调查的92个样方中共有乔木树种有35科53属64种，灌木树种34科48属69种，其中常绿树种49种，落叶树种67种.常绿比为1∶1.37.在树种运用的的比例上,应充分反映地带性植被的规律，常绿乔木与落叶乔木的比例应视城市功能区的不同而异,分别达1∶1.5～2.5之间[11].可见上海城区公园的常绿树种少较单一，常见的是香樟、女贞、桂花、广玉兰、海桐、杜鹃等.建议在构建植物群落时多引进常绿树种，丰富物种多样性，更进一步提高景观多样性.

2)植物群落在水平结构上是以常绿落叶阔叶混交型为主，这与上海(中亚热带常绿阔叶林北部亚地带)的自然植被特征相吻合.垂直结构方面虽然整体上是以乔灌草为主，但群落内灌木的密度很小，草本层大都是单一的草坪，虽然有的群落草本层是野生草本，但相比之下数量非常少，而且经常被当作杂草除去.建议在植物配置时注重花灌木和观赏植物品种的应用，草本层撒播地带性野花种子，构建色彩斑斓的低维护的复层自然植物群落，提高城市的绿化地位.

3)公园灌木层的植物多样性和均匀度都比乔木层的小，树种单调，一个样方内出现一种植物的几率较大且密度很小.由于公园在绿化过程中人的参与较多，植物配置时过多地注重视觉效果和乔木的主体性，结果使得乔木的多样性高于灌木.建议今后在构建群落时把灌木和乔木放在同一高度，通过充分利用观赏植物品种、开发利用当地野生植物资源、扩大乡土植物的应用比例，有节制地应用外来物种等途径增加植物种类，构建多样化的复层群落结构，提高绿地单位面积的植物多样性，丰富城市景观，满足游客的视觉需求.

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