唐洪辉，赵 庆，宋 磊，胡柔璇，杨 清，严 俊

（1.广东省森林培育与保护利用重点实验室，广东 广州 510520；2.广东省林业科学研究院，广东 广州 510520）

珠三角区域省立绿道森林景观结构与多样性分析

唐洪辉，赵 庆，宋 磊，胡柔璇，杨 清，严 俊

（1.广东省森林培育与保护利用重点实验室，广东 广州 510520；2.广东省林业科学研究院，广东 广州 510520）

为明晰珠三角区域省立绿道的森林景观结构和多样性，以珠三角区域6条省立绿道为研究对象，探讨了不同类型绿道森林景观结构与多样性整体情况，结果表明：（1）珠三角区域6条省立绿道森林群落共有植物品种有243种，隶属78个科175个属；（2）在垂直空间分布特征上，以复层结构为主，其中乔木层树高以3～10 m的分布居多，占总乔木总株数的82.36%；灌木层株高以1.0～2.0 m的分布居多，占总数量的57.98%，斑块地被层以0.4～0.6 m高的斑块地被居多，占总面积数的72.01%。（3）在水平空间分布特征上，乔木层以胸径10.0～20 cm的数量最多，占整个乔木数量的41.67%；灌木层以冠幅1.0～1.5 m居多，占整个灌木数量的48.31%；地被层以每个斑块10～50 m2居多，占绿道斑块总面积的53.85%；（4）品种数量和物种多样性水平上呈都市型绿道＞郊野型绿道＞生态型绿道格局。

绿道；森林景观结构；多样性

广东全省绿道已建设数量10 976 km，其中珠三角地区已建设8 909 km。以往对绿道的研究大多集中在绿道规划设计理念、原则等方面，规划设计的主要原则是通过绿道将城市道路、环境优美的滨河、滨海堤岸等线性景观与森林公园、郊野公园、城市优质绿地、风景名胜区等面域景观串联起来。珠三角绿道系统中的“绿廊”包含了丰富的植物种类，并以此组成多样的森林景观，对维护绿道系统的生态稳定性、改善和提升城镇人居环境质量具有非常重要的意义[1-2]。绿道在城市环境中以自然廊道的形式呈现，为人造空间增添了自然的气息，软化了由建筑构成的生硬空间。

自1867 年 Frederick Law Olmsted设计美国波士顿公园绿道系统至今，经历了一个多世纪，世界许多国家对其都在不断的探索与实践，但人们对绿道的探索与研究大多局限于如何规划及道路材料的选择及绿道的功能，对构成绿道系统的植物及其结构研究较少[3]。本研究借鉴了多种绿地类型森林群落结构特征的研究方法[4-11]，以已建成的珠三角区域6条省立绿道植物组成为主要研究对象，沿途调查了302个样方，以分析珠三角地区省立绿道的植物群落结构和物种多样性特征，旨在为科学优化绿道植物景观结构，建立一个稳定的绿道森林群落提供科学依据。

1 研究方法

1.1 抽样方法

根据珠三角省立区域绿道的地理位置及目标功能，确定都市、郊野、生态3种不同绿道类型[1-2]。从每条绿道的起点作为第一个样方，借助GPS技术，沿绿道行进，每间隔5 km设置1个与绿道平行、宽度5～20 m、长度80～20 m的400 m2样方（因绿道植物大多呈线性分布，保证纵向宽度最大化），为取得更多信息，沿途所经驿站增加调查大小相同样方，对样方内的乔木、灌木和地被进行详细调查，其中胸径（DBH）≥3 cm的乔木，记录每木种名、树高、胸径、冠幅、枝下高、种植方式、生长表征等因子；株高≥50 cm灌木，记录每木种名、树高、冠幅（或盖度），种植方式、生长表征等因子； 20 cm≤株高≤100 cm成斑块状的地被，记录其品种盖度、株高、种植密度、种植方式、生长表征等因子[12-13]。

1.2 数据统计

1.2.1 样方数量

沿广州、深圳、珠海、佛山、东莞、中山6个地级市6条省立区域绿道1 356 km，共抽取了302个样方，其中都市绿道类型有99个，郊野绿道类型有122个，生态绿道类型有81个。

1.2.2 重要值

采用公式(VI) (%) =AR+FR+DR。显著度方面：乔木用胸高断面积计算，灌木用冠幅计算，地被用盖度计算[5,9,11]。其中：

式中：VI表示重要值；AR表示相对多度；FR表示相对频度；DR表示相对显著度；Ni表示某种的株数；ΣS表示所有种的株数之和；Fi表示某种的频度；ΣB表示所有种的频度之和；Di某种的显著度；ΣY表示所有种的显著度之和。

1.2.3 数据统计处理

借助Excel对每种绿道类型的各个标准样方调查结果进行相关数据处理。

1.2.4 物种多样性

物种多样性的测度方法及计算公式有很多，本研究根据样方调查结果，采用物种丰富度、Simpson指数D、Shannon-Wiener指数H和群落均匀度指标[14-15]。

（1）丰富度：SA = S。

（2）Simpson指数：

（3）Shannon-Wiener指数：

（4）群落均匀度：

式中：N表示所有物种的总个体数；ni指第i种的个体数；Pi是第i种的个体数ni与总个体数N之比，即Pi＝ni/N；S为标准地中物种的总数。

1.2.5 空间分布

物种空间分布特征方面,借鉴吴泽民、徐悦等[7,16]对不同森林群落的结构分析方法,结合研究区样方调查的实际情况，将乔木、灌木、地被按垂直与水平分布进行分级，垂直空间分布上，乔木层按树高H＜3.0 m、3.0 m≤H＜10.0 m、10.0 m≤H＜20.0 m、H≥20.0 m分4个等级，灌木层按株高H＜1.0 m、1.0 m≤H＜2.0 m、H≥2.0 m分3个等级，地被层按株高H＜0.3 m、0.3 m≤H＜0.6 m、H≥0.6 m分3个等级；水平空间分布上，乔木层按胸径DBH＜10 cm、10 cm≤DBH＜20 cm 、DBH≥20 cm分3个等级；灌木层按冠幅按∮＜0.5 m、0.5≤∮＜1.0 m、1.0 m＜∮≤1.5 m、∮≥1.5 m分3个等级，地被层按单个斑块面积≤10 m2、10.0 m2≤斑块面积＜50.0 m2、斑块面积≥50.0 m2分3个等级。

2 结果与分析

2.1 科、属、种组成特征

珠三角6条省立区域绿道森林群落结构大多属人工营建，设计者根据植物适应性、形态特征、社会需求、个人的知识积累及偏好而决定。经调查，珠三角区域绿道使用的植物品种非常丰富[17-18]。在302个样方中，应用的植物品种有243种，分布于78个科175个属，其中蕨类植物1科1属1种，裸子植物5科7属7种，被子植物中，双子叶植物56科124属178种，单子叶植物16科43属57种。种类超过10种的科依次是：桑科Moraceae（3属21种）、棕榈科Palmae （13属18种）、桃金娘科Myrtaceae（9属16种）、大戟科Euphorbiacea（ 9属14种）、夹竹桃科Apocynaceae （7属13种）、龙舌兰科Agaveamericana （9属13种）、苏木科Caesalpiniaceae（ 6属12种）、马鞭草科Verbenaceae （3属11种）、百合科Liliaceae（7属10种），占科总数量的11.54%，有32个科，仅有1种植物，占科总数的41.03%。从3种不同绿道类型的植物应用上分析，都市型使用的植物品种最多，共有218种，隶属66科117属；郊野型次之，有193种，隶属63科111属；生态型最少，只有132种，隶属60科109属（见表1）。说明目前珠三角区域绿道建设存在重城区，轻郊外现象。

表1 珠三角区域省立绿道不同绿道类型植物科、属、种比较†Table 1 Comparison of the Pearl River Delta regional provincial greenway in different types of plant families, genera and species

2.2 垂直及水平分布特征

2.2.1 垂直分布特征

珠三角区域省立绿道森林群落垂直方向大致可分4～5层，其中乔木层2～3层，灌木、地被各1层，乔木层高度从3～25 m不等，上层乔木一般在10～20 m，个别如南洋楹、尾叶桉、柠檬桉等因其生长习性及种植时间较长，达到20多m。在乔木层统计中，3～10 m之间的下层乔木最多，共有5 778株，占总株数的82.36%；10～20 m之间的中层乔木次之，共有866株，占总株数的12.35%；大于20 m及小于3 m的乔木数量较少，只有366株，占总数量的5.22%。造成植株下层乔木数量偏多，优势层乔木偏少分布的主要原因是基于目前用于绿道建设的植物大多与绿道建设同步，年龄不大，而且在种植前，为保证苗木成活，几乎均对植株进行了截杆及修剪[7]。而灌木层高度一般在0.5～3.0 m之间，大多数灌木高度为1.0～2.0 m，个别如细叶紫薇、红花夹竹桃高度达到近3.0 m。经统计，灌木高度1.0～2.0 m共有3 291株，占总数量的57.98%；高度小于1.0 m的有1 191株，占总数量的20.99%；大于2.0 m的有1 108株，占总数量的19.52%。斑块地被层一般在0.2～1.0 m之间，以0.4～0.6 m高的斑块地被居多，共有19 150 m2，占总面积数的72.01%；大于0.6 m的次之，有3 256 m2，占总面积数的12.25%；小于0.4 m有4 192 m2，占总面积数的15.76%。据302个400 m2的样方统计，用乔木作为上层优势树种，垂直结构具3层以上的样方有273个，占90.4%；垂直结构具2层的样方有15个，占5.0%；没有乔木层的样方只有14个，仅占4.6%。乔木应用的比例最大，说明乔木依然是构成绿道森林群落的重要主体。从3种不同绿道类型样方分析，99个都市型绿道样方均以乔木作为上层优势树种，比例达到100%；郊野型绿道的122个样方，有乔木作为上层优势树种的有118个，比例居中；而生态型绿道的81个样方中，有乔木作为上层优势树种的仅有71个样方，比例最小（见表2）。以上结果，与珠三角城镇人工绿地及近郊人工林森林群落结构组成大体相同。

表2 不同绿道类型垂直分布特征比较Table 2 Comparison of the vertical distribution of different types of greenway

2.2.2 水平分布特征

从乔木径级水平的分布来看，珠三角区域省立绿道森林群落的乔木径级结构，最小径级为3 cm，最大径级为320 cm，从小径级到大径级呈先升后降态势，胸径（DBH）＜10 cm，有2 501株，占整个乔木数量的35.65%。10 cm≤胸径（DBH）＜20 cm数量最多，有2 923株，占整个乔木数量的41.67%。胸径（DBH）≥50 cm的只67株，仅占整个乔木数量的0.95%。造成其如此分布的主要原因是基于目前绿道系统的植物大多是与绿道建设同步，树木平均年龄不大[7]。根据302个调查样方统计结果分析，每个样方平均乔木数量为23.2株，胸高断面积为9 134.67 cm2，重要值排前10位的分别是细叶榕Ficus microcarpa（47.41）、尾叶桉Eucalyptus urophylla（20.07）、大 叶 紫 薇Lagetstroemia speciosa（16.89）、 南洋楹Albizia falcataria（16.25）、非洲桃花心Khaya senegalensis（14.39）、 木 棉Bombaxceiba（13.63）、芒果Mangifera indica（13.42）、龙眼Dimocarpus longan（11.51）、美丽异木棉Chorisia speciosa（10.00）、红花紫荆Bauhinia blakeana（9.39），荔枝及黄槐虽其数量和使用频度较高，但因其胸高断面较小，未能进入前10位。从3种不同的绿道类型上分析，都市型绿道重要值排名前10位乔木品种的偏向景观功能较好的乔木品种，生态型绿道则充分利用尾叶桉、龙眼、荔枝等原有树种，重要值排名前10位乔木品种中，有5种属经济型品种，郊野型则介于两者之间（见表3）。

表3 不同绿道类型乔木层重要值前10位品种比较Table 3 Comparison of the top 10 varieties of tree layer in different types of greenway

从灌木个体的冠幅覆盖水平来看，珠三角区域省立绿道森林群落的灌木冠幅最小为0.3 m，最大为4.0 m，从小到大呈先升后降态势。其中，0.5 m≤冠幅＜1.0 m有1 782株，占整个灌木数量的44.31%；1.0 m＜冠幅≤1.5 m有1 943株，占整个灌木数量的48.31%；冠幅≥3.5 m，只有80株，占整个灌木数量的2.0%；根据302个调查样方结果统计分析，每个样方平均灌木数量有13.3株，冠幅17.50 m2，重要值排前10位的分别是灰莉Fagraea ceilanica(40.08)、细叶紫薇Lagerstroemia indica(33.96)、大红花Hibiscus rosa-sinensis(32.98)、 黄 金 榕Ficus microcarpacv. Goldenleaves(23.76)、 红 继 木Loropetalum chinensevar.rubrum(23.74)、 夹 竹 桃Nerium indicum(19.36)、桂花Osmanthus fragrans(15.37)、红绒球Calliandra haematocephala(15.08)、勒杜鹃Bougainvillea spectabilis(14.07)。黄叶假连翘Duranta repenscv.goldenleares、海桐Pittosporum tobira因其平均冠幅较小或使用频次少，不能进入前10位。从3种不同的绿道类型上分析，都市、郊野及生态3种绿道类型重要值排名前10位灌木品种只有14个品种，相似度非常高，其主要原因归根于大多灌木都是后期种植，而且相比其实品种，其观赏性、抗逆性及适应性更强（见表4）。

表4 不同绿道类型灌木层重要值前10位品种比较Table 4 Comparison of the top 10 varieties of shrub layer in different types of greenway

从地被盖度水平分析，珠三角区域省立绿道森林群落的斑块地被品种丰富多样，盖度大小不一：斑块最大的面积为400 m2，品种为鸭脚木、黄叶假连翘；斑块最小的面积为1.2 m2，品种为银边草；斑块面积≥200 m2有20块，面积达到6 574 m2；斑块面积≤10 m2的有156块，面积达到989.7 m2；大多数斑块面积在10～50 m2之间，其斑块数量329块，总面积8 655.4 m2，占绿道斑块总量611块和总面积26 598.16 m2的53.85%和32.54%。根据302个调查样方结果分析，有地被的样方共有245个，无地被的样方共有57个，平均每个样方地被盖度为88.07 m2，重要值排前10位的地被植物分别是蟛蜞菊Wedelia chinensis(49.02)、 鸭 脚 木Schefflera octophylla(26.80)、 黄叶假连翘Duranta repenscv.Goldenleares(25.93)、蜘蛛兰Hymenocallisa mericana(20.36)、龙船花Ixora chinensi(18.42)、银边草Arrhenatherum elatiusvar.bulbosum(15.63)、红背桂Excoecaria cochinchinensis(14.28)、黄金榕Ficus microcarpacv. GoldenLeaves (11.76)、花叶假连翘Duranta

repenscv.variegata(10.79)和 海 芋Alocasia macrorrhiza(10.73)。从3种不同的绿道类型上分析，都市、郊野及生态3种绿道类型重要值排名前10位地被品种共有19个品种，其中蟛蜞菊、鸭脚木、蜘蛛兰、黄叶假连翘应用较广泛，相似度非常高，其主要原因归根于此类地被都是后期种植，而且相比其实品种，其适应性、抗逆性更强，后期维护成本低，同时又具有较好的观赏性（见表5）。

表5 不同绿道类型地被层重要值前10位品种比较Table 5 Comparison of the top 10 varieties of ground layer in different types of greenway

2.3 群落多样性

群落多样性是通常由植物品种组成、层次结构、服务功能和动态等方面的异质性表现出来，它是景观丰富度的前提，其中植物品种与数量的多少，不但影响绿道景观质量，而且直接影响到该群落的生态效益[7,15,16]。经302个样方调查数据（见图1）分析：丰富度最高的为乔木层，达到133种，灌木层与地被层的丰富度比较接近，分别达到96种和101种；而且不同冠层的Simpson指数都比较高，乔木、灌木、地被3层分别为0.970、0.956、0.942，差异不大。不同冠层的Shannon-Winer指数都在5.174以上，另各个冠层的群落均匀度差异不大，地被层的均匀度相对弱于其他冠层。

图1 珠三角区域省立绿道不同冠层植物多样性比较Fig. 1 Comparison of the Pearl River Delta region provincial greenway canopy plant diversity

纵观3种不同绿道类型的多样性（见表6），就乔木层而言，其丰富度是都市型＞郊野型＞生态型。物种多样性指数方面，Simpson指数和Shannon-Winer指数都市型绿道最高，说明都市型的种类数量比较多，该类型的绿道每个种类个体数量比较接近，数量分布均匀性高。群落均匀度方面，3个类型的差异性不大，其中生态型的最大，郊野型的最小。郊野型的虽然丰富度比较高，但群落均匀度较小，数量分布均匀性一般。

表6 珠三角区域省立绿道不同绿道类型植物多样性比较Table 6 Comparison in the Pearl River Delta regional provincial greenway in different plant types

在灌木层物种多样性指数方面，其物种丰富度、Simpson指数和Shannon-Winer指数都呈都市型＞郊野型＞生态型。都市型的植物种类数量也是最多的，该类型的绿道每个种类个体数量比较接近，数量分布均匀性高；其次为郊野型，其种类数量比较多，其数量分布也比较均匀；生态型的多样性指数都是最低的，说明其植物物种数量最低，数量分布比较不均匀。

在地被层物种多样性指数方面，丰富度最大的为都市型，其次为郊野型，生态型的丰富度最低。都市型、郊野型和生态型的Simpson指数和Shannon-Winer指数差异性不大，而其Shannon-Winer指数为都市型略高于郊野型，达到4.874，生态型最小，只有4.485。群落均匀度最大为生态型，其次为郊野型，最小为都市型，但差异甚小。

综合以上分析，物种多样性指标最高的绿道类型为都市型，其次为郊野型，最差的为生态型。都市型的绿道资金投入比其他的类型高，而且在绿道规划过程中对物种多样性比较重视，因此在绿道建设中，一般会引入更加丰富的物种来提高其多样性。而生态型绿道，因其所处的地理位置不同，在规划时则注重于充分利用原有物种，同时受土地所有权属和经营权制约，物种使用方面较少。郊野型绿道则介于两者之间。

3 结论与讨论

3.1 结 论

珠三角区域绿道网纵横交错，穿越于镇街、道路、乡村、田野、河岸、山林，其“绿廊”中的植物品种、数量、空间分布及有机组合，既不完全同于城市绿地，又不完全同于“近自然的山地人工林”，在群落构成及森林景观构建上，根据绿道类型及区位，有一定的独特性[7-8,10]。

在空间分布及有机组合上，都市型绿道除重点打造乔木层外，更注重乔、灌、地被的有机配置，既要绿量，又突出景观。在调查的99个样方中，所有样方均具有乔木层，具复层结构以上配植的占96.0%；而郊野型绿道具乔木层的占调查样方的96.7%，具复层以上结构的配植占89.3%；生态型绿道具乔木层的最少，只占调查样方的87.7%，具复层以上结构的配植占85.2%。

在植物品种、数量上，所调查的样方中，就乔木品种的应用而言，除适应性强、“绿量”大外，都市型绿道品种注重观赏性，而郊野型绿道品种，突出抗逆性强，并兼顾一定的经济品种，生态型绿道品种比较偏向经济品种。这一点从三种类型绿道重要值靠前的品种可以证实。而灌木及地被层植物则差异不大，相似度较高，都选择抗逆性较强的品种，同时兼顾观赏性。

在植物多样性方面，乔木层的多样性最丰富，灌木层与地被层比较接近，灌木层稍高于地被层。综合三种绿道类型的多样性指标分析比较，总体呈都市型＞郊野型＞生态型态势。

3.2 讨 论

以往针对绿道的研究大多局限于如何规划选线、道路材料的选择以及绿道功能的研究，对构成绿道系统的植物及其结构研究较少。本研究通过研究绿道植物组成，以植物群落结构和物种多样性特征为研究目标，旨在科学优化绿道植物景观结构，建立一个稳定的绿道森林群落提供科学依据。通过本研究，作者认为：

（1）基于目前政府对城市的整体景观协调性要求较高和社会需求不同，在绿道人工植物群落结构设置上，都市型及近郊绿道、郊野型及生态型绿道的驿站等休闲人流多的地方可选择复层结构为主的人工植物群落，而远郊绿道或生态型绿道可选择乔木为主的双层林或单层乔木林为主。

（2）从植物品种选择上来说，都市型绿道与近郊绿道应以常绿、绿量大，吸收CO2、SO2、CNX及粉尘滞留能力强的植物为主；远郊绿道或生态型绿道，可选择具有特色或特点明显的植物品种，形成“一路一景”，吸引市民前往游憩休闲。同时可充分利用植物的生理、生态特征与特点，在满足植物生态景观群落结构的前提下，驿站及其两侧延伸段落，可设置如季花园、叶色园、“芳香园”、“精气园”等小型主题园区，吸引游客。

珠三角地区的绿道包括省立绿道、市立绿道，还有区立绿道，而本研究主要是针对省立绿道开展调查分析，因此，在调查面上存在一定的局限，其分析研究的结果适用于省立绿道层面，而市立绿道和区立绿道的植物群落结构和物种多样性特征是否与省立绿道类似有待于进一步的研究。同时，在下一步研究中，可将本次研究得到的绿道植物群落结构相关结论与绿道林内景观质量之间的关系作进一步的比较分析[20]，优化植物群落结构，为构建出符合生态要求和具有较高美学价值的绿道森林景观提供理论基础。

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Research on forest landscape structure and diversity of provincial greenway in Pearl River Delta

TANG Honghui, ZHAO Qing, SONG Lei, HU Rouxuan, YANG Qing, YAN Jun
(1. Guangdong Provincial Key Laboratory of Silviculture, Protection and Utilization, Guangzhou 510520, Guangdong, China;2. Guangdong Academy of Forestry, Guangzhou 510520, Guangdong, China)

To clarify the the forest landscape structure and diversity of provincial greenway in the Pearl River Delta, the six provincial greenway were obtained and analyzed. Results showed that (1) there were 243 species in the forest community, belonging to 175 families and 78 genera. (2)In the vertical spatial distribution characteristics, it was based on stratified structure. The tree layer in the majority with 3 to 10 m high plants, accounting for 82.36% of the total number; Shrub height of 1-2 meters is the largest, accounting for 57.98% of total; At ground layer, the 0.4～0.6 m high plants were major, accounting for 72.01% of the total number. (3)On the horizontal space distribution characteristics, the tree layers with the DBH 10.0～20 cm trees were accounted for the largest proportion, accounting for 41.67% of total;In the shrub layer, the shrub crown was 1.0～1.5 m majority, accounting for 48.31% of total; In the majority of 10～50 m2/ patches, the patches of the patches occupied 611 of the total number of the green patches and 53.85% of the total area of 26 598.16 m2. (4) The number of varieties and species diversity level is urban greenway ＞ country type greenways ＞ ecological greenway pattern.

greenway; forest landscape structure; diversity

10.14067/j.cnki.1673-923x.2017.05.011 http: //qks.csuft.edu.cn

2016-03-21

林业公益性行业科研专项经费资助项目“美丽城镇森林景观的构建技术研究与示范”（201404301）

唐洪辉，高级工程师

赵 庆，博士，高级工程师；E-mail：zhaoqingflzzq@qq.com

唐洪辉，赵 庆，宋 磊，等.珠三角区域省立绿道森林景观结构与多样性分析[J].中南林业科技大学学报，2017, 37(5):61-68,86.

S718.54+2；P901

A

1673-923X(2017)05-0061-08

[本文编校：谢荣秀]