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海口市两种城市绿地类型的植物多样性比较研究

2019-09-10何荣晓杨帆梁怀月周鹏

中国城市林业 2019年5期
关键词:乡土植物物种多样性高尔夫球场

何荣晓 杨帆 梁怀月 周鹏

摘要:文章选择海口市两种城市绿地类型(综合公园、高尔夫球场)为研究对象,采用典型样方法对绿地中的植被情况进行调查,比较两者在物种多样性以及物种组成方面的异同。结果显示,在两种绿地的非人群游憩植被区中,乔灌草前10种指示种均有7种及7种以上不同:高尔夫球场和综合公园乡土物种数分别为150种和68种:高尔夫球场中除乔木层的Pielou均匀度指数低于综合公园之外,其他物种多样性指数均高于综合公园;物种群落组成上均有较大差异(Jaccard相异性指数最高达0.875,Bray-Curtis相异性指数最高达0. 778)。应增加海口综合公园中的乡土物种使用比例,提升综合公园的景观特色;高尔夫球场部分绿地区域具有生物多样性保护和乡土植物维持的生态服务功能。

关键词:物种多样性,乡土植物,综合公园,高尔夫球场

DOI: 10.12169/zgcsly.2019.06.10.0001

公园绿地是城市绿地系统的重要组成部分,在增强城市宜居性、维护生态环境、保护公众健康等方面发挥重要作用[1]。《城市绿地分类标准》(CJJ/T 85-2017)中,公园绿地被划分为综合公园、社区公园、专类公园和游园4类。各类公园绿地因服务对象、服务范围、功能定位、运营模式的不同,其植物配置方式和景观风貌也有所差别。我国已有众多城市对公园绿地的植物多样性开展了研究报道。然而,公园的物种多样性分析通常混合了多种公园类型[2-5].难以区分不同类型公园绿地之间的植物多样性差异和形成原因。

高尔夫球场是在功能定位和规划方法上有别于一般公园绿地的专类公园,与其他公园绿地之间生态价值异同值得研究。高尔夫球场涉及到生物多样性的改变[6]和自然生境改造[7],它的生态价值某种程度上取决于它要替代原有的何种生境[8]。已有研究认为高尔夫球场可以为当地的动植物区系提供保护空间,使本地生物区系得以维持[9]。对景观多样性单一的区域进行高尔夫球场的恰当设计,为保存和提升生物多样性提供了一个有前景的途径[8]。

综合公园和高尔夫球场均是城市绿地系统中的大型绿地斑块。通过对海口市综合公园和高尔夫球场植物多样性的比较分析,探讨了两种绿地类型在植物多样性维持和保护中的地位和贡献。

1研究区概况与研究方法

1.1研究地概况

海口市地处海南岛北部(110°07’-110°42’E,19°31’-20°04’N),属于典型的热带海洋性气候。全年日照时间长,年平均日照时数2000 h以上,年平均气温24. 30C。选取海口市3个典型综合公园和3个高尔夫球场进行比较研究(表1)。选取的绿地一方面涵盖不同的建成年份,考虑了植物群落所处的不同生长时期;另一方面,公园和球场都处在城市规划区范围内,尽量避免因地理距离对评估结果产生的影响。

1.2实地调查

采用典型样方在3个综合公园和3个高尔夫球场中均匀选取能反映群落植物种类组成和结构特征的代表性群落。综合公园中的样方均选择非人群集中游憩活动的绿地群落,高尔夫球场中的样方均选择非球道草坪区的绿地群落,设立10 m×10 m的正方形样地,样方数量如表1所示,记录样方内的乔灌草信息,包括胸径≥3cm乔木的种类、株数、胸径、树高;灌木和草本的种类、面积、高度。

1.3数据分析

为比较综合公园和高尔夫球场中的基调物种,使用R语言indiespeeies软件包计算两种绿地类型中的物种指示值( indicator value) [10]。

为比较两种绿地类型的物种多样性,选取Patrick物种丰富度指数、Shannon - Wiener指数、Simpson指数、Pielou均匀度指数4种广泛使用的d多样性指数。使用R语言vegan软件包中的di-versity函数完成物种多样性指数计算。

为比较两种绿地类型的物种组成差异,采用基于有无数据、多度数据的Jaccard指数,以及基于有无数据、多度数据的Bray - Curtis指数。将物种划分为所有种类、种类起源(乡土种和外来种)以及乔木、灌木和草本6种分类进行比较。使用R语言vegan软件包中的vegdist函数完成。

为比较两种绿地类型的群落组成差异,采用NMDS非度量多维尺度分析对样方数据进行分析。使用R语言vegan软件包中的metaMDS函数完成分析和制图。

2结果

2.1基调物种

综合公园和高尔夫球场的指示物种有明显差异。在两种绿地的乔木层指示种中,指示值前10位的物种有7种不同,椰子、油棕和小叶榕是共有种(图1)。

灌木层指示种中,指示值前10位的物种也有7种不同,黄金榕、彩叶扶桑和三角梅是共有种(图2)。

草本层指示种中,仅有地毯草和酢浆草是共同出现的物种(图3)。综合公园指示值前10位的植物种类中,乔木有6种乡土种,灌木仅有1种乡土种,草本有7种乡土种。高尔夫球场指示值前10位的植物种类中,乔木有4种乡土种,灌木有5种乡土种,草本有5种乡土种。椰子、油棕是兩类绿地中的主要乔木指示种。综合公园灌木层的指示值最高为外来栽培种黄金榕:高尔夫球场灌木层的指示值最高为外来入侵种马缨丹。综合公园草本层的指示值最高为三点金:高尔夫球场草本层的指示值最高为蟛蜞菊。

2.2物种多样性

3个综合公园中统计植物61科147属181种,其中乔木68种,灌木44种,草本69种;68种乡土种,113种外来种。3个高尔夫球场中统计植物99科236属275种,其中乔木77种,灌木74种,草本124种;150种乡土种,125种外来种。

综合公园和高尔夫球场的物种多样性指数比较中,除草本层的Patriek丰富度指数和灌木层的Pielou均匀度指数无显著差异(分别为P=0. 094,P=O. 207),其他指数值均表现出显著差异(图4)。所有呈现显著差异的指数基本都表现为高尔夫球场>综合公园,仅在乔木层的Pielou均匀度指数表现为高尔夫球场<综合公园。

2.3物種及群落组成差异

综合公园和高尔夫球场之间的Jaccard相异性指数值均在0.5以上,基于多度数据计算的值高达0.8以上;Bray - Curtis相异性指数值均在0.4以上,基于多度数据计算的值都达到0.6以上(表2)。乡土种组成的差异性高于外来种。

综合公园和高尔夫球场的NMDS排序图显示,两类绿地在乔木层的组成上出现较大重叠,灌木层组成有所分离,草本层组成上几乎完全分离,表明两类绿地的草本层群落组成差异十分明显(图5)。而同一类型的绿地在各个生活型中基本上都保持了较高的聚集性。

各生活型的NMDS分析结果的非尺度拟合和线性拟合的R2都在0. 87以上(图6),表明NMDS分析中样方的拟合优度高,大部分样方的解释效果良好。

3讨论

两种绿地指示物种的较大差异反映了运营主体对建设维护成本和功能定位效果上的考量。以企业投资开发为主的高尔夫球场,其植物配置的最主要功能是隔离球道和设置障碍,对场地建设前原有植被的利用程度较高。以政府公共运营为主的综合公园,其游憩内容更为丰富多样,需要人工营造出符合各种游憩内容的植物群落,对于基调树种的使用会考虑常用的乡土树种。比如,椰子在高尔夫球场中是指示值最高的物种,在综合公园中的指示值也高居第二:椰子是海口地区出现频率极高的乡土物种,具有高耐受性和对当地环境的适应性,维护成本较低,在绿地建设中如已存在,通常会保留利用。

综合公园的灌木指示物种几乎均是引入的栽培物种。在城市中高比例的外来物种往往来自于大量景观物种的引入[11]。人工引入的物种通常都有特定的性状,包括对环境的良好耐受性和观赏性[12-13],综合公园中常见的扶桑、龙船花、三角梅等物种都具备了这些特征。值得注意的是,在高尔夫球场中指示值最高的灌木是马缨丹,马缨丹是海南常见的外来入侵种,由于其生长迅速、花色艳丽,所以在球场中被进行适当的管控和景观利用。蟛蜞菊是高尔夫球场中指示值最高的草本,花期极长的特性使其成为球场非球道区域的常用地被物种。

综合公园的分析结果与前人对海口市内各公园基调植物的研究结果较为接近,在乔灌草层均有5种以上的植物种类相同,包括椰子、高山榕、小叶榕等乔木;黄金榕、福建茶、假连翘等灌木;细叶结缕草、三点金、南美蟛蜞菊等草本[14]。表明这些物种是形成海口城市景观风貌的主要物种。

高尔夫球场和综合公园都是人工化的城市绿地,两种城市绿地的物种多样性指数差异显著,人工生境的物种多样性通常体现了该绿地类型的功能需求。高尔夫球场的物种多样性指数几乎都高于综合公园。位于城市建成区内的综合公园显然受到了更多的人工选择,外来物种的比例较高,物种多样性较低,这与在城市建成区中的杭州西湖风景区植物物种多样性研究结果是一致的[15]。

综合公园和高尔夫球场的物种组成差异较大,尤其是乡土物种组成的差异十分明显。这一方面可能是由于城市的不同绿地对乡土物种的维持机制有所差异,另一方面来自周围景观环境的物种也影响了研究区域内的植物物种丰富度和物种组成[16]。高尔夫球场中的物种部分来源于周围的自然环境,比如可利用于景观营造的乡土物种[17],而城市综合公园人为选择物种的比例更高。这是造成两种绿地类型的物种差异,尤其是乡土物种差异的重要原因。

乡土植物配置是能够反映当地民俗文化的一种景观设计方式,而且可以使设计区域与周围环境更好地融合[18-19]。海口市内综合公园应当分阶段逐步增加公园中的乡土物种配置比例,提升综合公园特色,保证植物群落持续健康演替[20]。在两种绿地非人群游憩的植被区域中,高尔夫球场的植物多样性水平和乡土物种使用比例均高于综合公园。在植物配置和管理方式合理的情况下,高尔夫球场的部分绿地区域具有生物多样性保护和乡土植物维持的生态服务功能。在未来对城市绿地植物多样性研究中,可以关注更多不同绿地类型之间的植物多样性和组成差异,为基于生物多样性维持和提升的绿地建设改造提供科学依据。

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收稿日期:2019-06-10

基金项目:海南省自然科学基金( 319QN162);海南大学科研启动基金项目(KYQD (ZR) 1839)

第一作者:何荣晓(1987-),男,博士,讲师,研究方向为城市植物多样性。E-mail. rx.he@ hainanu.edu.cn

通信作者:杨帆(1988-),女,博士,讲师,研究方向为城市森林。E-mail. fanf_ yang@ hainanu.edu.cn

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