合肥城市公园陆生植物物种的组成分析

　　摘要：为了解合肥市公园植物群落物种组成现状，通过样方法对合肥市包河公园、银河公园、杏花公园和古逍遥津4个城市公园的园林陆生植物进行了植物多样性分析。研究结果表明：(1)合肥市城市公园中共有园林植物70科140属152种，其中蔷薇科、禾本科、菊科等在合肥市公园应用较多;在属的地理分布类型上，合肥市园林植物以温带地理分布为主，温带性分布77属，占总属数的55%。(2)乔、灌、草植物种类比约为1:0.67:1.22。乔木层中常绿和落叶比约为1:1.75，灌木层中常绿和落叶比约为1:0.68，草本层中一、二年生草本与多年生草本比为1:2.05;乔木层优势种依次为棕榈(Trachycarpusfortunei)、香樟(Cinnamomumcamphora)、女贞(Ligustrumlucidum)、桂花(Osmanthusfragrans)等，灌木层优势种为十大功劳(Mahoniafortunei)和锦绣杜鹃(Rhododendronpulchrum)，草本层优势种为沿阶草(Ophiopogonbodinieri)。(3)合肥市园林植物中共发现外来植物22科39属40种，入侵植物13科26属27种，其中入侵菊科植物最多(7种)，其次为禾本科(5种)。(4)合肥市公园物种丰富度表现为草本层>乔木层>灌木层，Simpson多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数表现为乔木层>灌木层>草本层的分布规律。该研究可为合肥城市公园植物选择及群落结构优化提供理论依据。

　　关键词：城市公园;植物多样性;区系分布;外来植物

　　植物物种组成是城市绿地生态系统的基础，对城市生态和景观功能的稳定性具有重要作用，是城市绿化发展水平的重要标志[1]。合理的城市植物群落是城市经济绿色空间系统形成稳定、多级别和可持续发展的基础，因此研究公园植物群落物种组成对保持城市公园的可持续发展和绿化景观营建具有重要的意义。

　　国外对城市公园植物群落开展了相关研究[2]，阐明了维持公园植物种类多样性的机制[3]、植物种类多样性影响因素[4]、植物多样性和植物群落结构与功能关系[5-6]等相关科学问题。国内对城市公园植物群落多样性的研究始于20世纪50年代，研究方向主要是多样性的特性[7]、多样性的研究方法[8]以及影响物种多样性的因素等[9-11]。

　　吴良早等[12]对昆明市绿地植物组成开展了研究，共发现维管植物143科448属716种，其中被子植物129科419属663种，这与云南省复杂的地理环境密切相关。郑爱芬[13]发现青岛公园绿地植物中木本植物52科32属161种，优势科柏科(Cupressaceae)、蔷薇科(Rosaceae)、木犀科(Oleaceae)、豆科(Fabaceae)等，黑松(Pinusthunbergii)、刺槐(Robinapseudoacacia)、朴树(Celtissinensis)等植物应用最广。

　　宋 香静等[14]调查渤海湿地草本群落，发现草本植物23科62属83种，植物多为世界分布和泛热带分布性植物。刘高慧等[15]研究不同绿地类型与城市化梯度之间的关系，发现乔灌层植物物种多样性随着城市化梯度的递增呈现出先下降后上升的趋势，而草本植物多样性变化不明显。目前，合肥市正在积极创建生态园林城市，大力发展公园建设。作者以合肥城市公园陆生植物群落为研究对象，通过实地调查，研究陆生植物物种组成、区系分布和来源构成，以期为今后合肥市城市公园群落结构优化及植物配置提供理论依据，为科学营建和管理城市绿地提供参考。

　　1材料与方法

　　1.1研究地概况

　　合肥市位于江淮丘陵，117°11′～117°22′E，31°48′～31°58′N;属亚热带湿润性季风气候，四季分明，气候温和、雨量适中，年平均气温15.7℃，夏季极端气温41℃，冬季极端气温–20.6℃。相对湿度76%，多年平均降水量1000mm左右，雨量主要集中在5—6月的梅雨季节[16]。

　　1.2研究方法

　　1.2.1样地设置

　　于2019年8—9月对合肥市主城区包河公园、银河公园、杏花公园和古逍遥津进行调查统计。参考刘统高[17]调查采用的样方法，以各公园中心点向外扩展，共选取80块典型植物群落样地进行调查。

　　1.2.2园林植物多样性调查

　　植物群落调查[17]时，主要记录如下。(1)乔木层(胸径>3cm起测)记录项目有：植物种名、株数、胸径、冠幅、树高和盖度，其中胸径用胸径尺测量，高度用测高仪测，盖度用目测法估计。(2)灌木层树种(胸径<3cm的乔木幼苗)记录种名、株丛数、冠幅、高度、盖度等。(3)草本植物记录种名，株数/株丛，高度，盖度和频度。

　　1.2.3植物科型分类

　　参照刘统高[17]的方法，根据科所含种数数量对科型进行分类，划分出较大型科(10～19种)、中型科(4～9种)、小型科(2～3种)和单种科(1种)4个等级。1.2.4外来植物确定依据《中国植物志》、《中国外来入侵物种编目》和《中国外来入侵种》等有关文献[18-21]分析确认调查公园外来入侵植物名录。

　　1.2.5植物属区系成分划分

　　每种植物都有自己的地理分布，不同植物的分布地域可以相互交叉或相互叠加，而植物一般生长在适宜的栖息地，根据环境的变化，植物会发生相应的位移改变，扩张或缩小范围来适应环境的变化。植物属相比较科可以更具体地反映植物的区系特征[17]。根据《中国植物志》和吴征镒[23-24]植物区系分析方法，以植物属的地理分布区为主要依据，统计调查区植物的地理成分。

　　1.2.6定量计算公式

　　(1)重要值[16]乔木层重要值(IV)=(相对多度+相对频度+相对显著度)/3灌木层重要值(IV)=(相对频度+相对多度)/2草本层重要值(IV)=(相对频度+相对盖度)/2相对频度=该种的频度/所有种的频度相对多度=某种植物个体数/全部植物个体数相对盖度=某个植物种的分盖度/全部种的总盖度相对显著度=样方中该种个体胸断面积和/样方中全部个体胸断面积总和。

　　2结果与分析

　　2.1公园植物群落物种组成特征

　　合肥市调査区域内共有植物70科140属152种，其中蕨类植物1科1属1种，裸子植物4科7属8种，被子植物65科132属143种，合肥市调查公园植物种类以被子植物为主，约占调查区植物种的94.08%，裸子植物占5.26%;被 子植物中双子叶植物56科108属118种，分别占调查区内植物科、属、种的80%、77.14%和77.63%，单子叶植物有9科24属25种，分别占调查区内植物科、属、种的12.86%、17.14%和16.45%，可见合肥城市公园中植物以双子叶植物为主。

　　2.2植物群落科型分布

　　对植物科型进行分类，合肥城市公园共有植物70科，其中较大型科(10～19)有3种，分别是蔷薇科、禾本科和菊科，包含36属37种。占调查公园植物科、属、种的4.29%、25.71和24%;中型科(4～9)有6种，包含23属28种，分别是木犀科、百合科、大乾科、柏科、豆科和苋科，占调查公园植物科、属、种的8.57%、16.43%和18.00%;小型科(2～3)有21种，包含41属47种，占调查公园植物科、属、种的30%、29.29%和31%;单种科有40种，占调查公园植物科、属、种的57.14%、28.57%和26.00%，说明合肥市植物主要集中在单种科和小型科类。

　　2.3植物属的区系分布

　　合肥市公园植物覆盖14个地理分布区类型。植物以温带地理为主，占研究区植物属的55%。在各类属地理成分分布中，世界分布16属，占总属数的11.43%，如车前属(PlantagoL.)、冬青属(IlexL.)、飞蓬属(ErigeronL.)、金丝桃属(HypericumL.)、拉拉藤属(GaliumL.)、蓼属(Persicaria(L.)Mill.)、马唐属(DigitariaHaller)、茄属(SolanumL.)、薹草属(CarexL.)、苋属(AmaranthusL.)和酢浆草属(OxalisL.)等。

　　热带性分布(2～7类)有43属，占总属数的30.71%，其中泛热带分布有26属，如大乾属(EuphorbiaL.)、杜英属(ElaeocarpusL.)、狗尾草属(SetariaP.Beauv.)、狗牙根属(CynodonRich.)、含羞草属(MimosaL.)、黄杨属(BuxusL.)、积雪草属(CentellaL.)、莲子草属(AlternantheraForssk.)、马鞭草属(VerbenaL.)、马蹄金属(Dichondra)、地毯草属(AxonopusP.Beauv.)、马兜铃属(AristolochiaL.)、木槿属(HibiscusL.)、牛膝属(AchyranthesL.)、朴属(CeltisL.)、秋枫属(BischofiaBlume)、秋海棠属(BegoniaL.)、穇属(EleusineGaertn.)、素馨属(JasminumL.)、天胡荽属(HydrocotyleL.)、铁苋菜属(AcalyphaL.)、卫矛属(EuonymusL.)、乌桕属(TriadicaLour.)、鸭跖草属(CommelinaL.)、仙茅属(CurculigoGaertn.)和苎麻属(BoehmeriaJacq.)等。

　　热带亚洲和热带美洲间断分布有4属，如绞股蓝属(GynostemmaBlume)、爵床属(JusticiaL.)、木棉属(BombaxL.)和无患子属(SapindusL.)。旧世界热带分布有3属，分别是海桐花属(PittosporumBanksexGaertn.)、楝属(MeliaL.)和合欢属(AlbiziaDurazz.)。热带亚洲至热带大洋洲分布4属，是构属(BroussonetiaL'Hér.exVent.)、鸡失藤属(PaederiaLinn)、樟属(CinnamomumSchaeff.)和紫薇属(LagerstroemiaL.)。热带亚洲至热带非洲分布是3属，分别是常春藤属(HederaL.)、芒属(MiscanthusAndersson)和箬竹属(IndocalamusNakai)。热带亚洲(印度-马来西亚)分布3属是蛇莓属(DuchesneaJ.E.Smith.)、木荷属(SchimaReinw.)和棕竹属(RhapisL.)。

　　2.4乔灌草各层重要值分析

　　对合肥城市公园80个植物群落统计分析，乔木层中相对多度占优势的是棕榈(15.211)、香樟(10.000)、女贞(8.451)和桂花(8.169);相对频度占优势的主要有桂花(0.086)、棕榈(0.071)和女贞(0.067);相对显著度占优势的主要有棕榈(0.132)、香樟(0.104)和女贞(0.091);重要值占优势的主要是棕榈(5.138)、香樟(3.387)和女贞(2.869)。乔木层植物的多度、频度、显著度与重要值规律并不完全一致，棕榈、香樟和女贞相对多度和相对显著度都很高，是群落中的先锋植物;而珊瑚树虽然重要值较高，但其相对频度和相对显著度却很低，说明珊瑚树种植比较集中。

　　灌木层中相对多度占优势的是十大功劳(18.022)、锦绣杜鹃(16、846)、散尾葵(9.109)和海桐(7.542);相对频度占优势的主要有海桐(0.129)、石楠(0.121)和散尾葵(0.112);重要值占优势的主要是十大功劳(9.019)、锦绣杜鹃(8.427)和散尾葵(4.610)。散尾葵和海桐相对多度、相对频度和重要值都很高，在灌木层中具有优势地位。由表7可知，草本层中沿阶草和麦冬相对频度、相对盖度和重要值都很高，在草本层中占有优势地位，草本层种植植物种类单一，草本花卉种植较少，主要是以多年生草本为主。

　　2.5植物生活型分析

　　植物生活型分析显示：乔木55种，约占调查公园植物种的36.18%;灌木37种，约占调查公园植物种的24.34%;草本植物67种，约占44.08%;藤本只有7种，主要是常春藤和花叶蔓长春。在乔木类植物中，常绿乔木20种，占调查公园植物种的13.16%，落叶乔木35种，占比为23.03%。

　　灌木类植物中常绿灌木22种，占调查公园植物种的14.47%，落叶灌木15种，占比为9.87%;草本类植物中以多年生草本为主，有45种，占调查公园植物种的29.61%，一、二年生草本22种，占比为14.47%。乔灌草植物种类比约为1:0.67:1.22。乔木层中常绿和落叶比约为1:1.75，灌木层中常绿和落叶比约为1:0.68，草本层中一、二年生草本与多年生草本比为1:2.05，调查区内应加强对常绿乔木类植物的应用，提高植物景观的综合效益。

　　2.6外来植物分析

　　2.6.1外来植物概况

　　合肥城市公园 中共有外来植物公园22科39属40种，占调查植物总科、属、种数的31.43%、27.86%和26.32%，其中裸子植物2科2属2种，被子植物20科37属38种。合肥城市公园外来植物以被子植物为主，占外来植物种的95%，主要是因为自然界中被子植物数量本身要多于裸子植物，而且作为园林植物引种的被子植物的观赏价值差异性要高于裸子植物，大量引种被子植物有利于营造多样化的景观。

　　合肥市城市公园乡土植物有112 种，占植物总种数的73.68%，说明合肥城市公园中乡土植物比较占优势。在40种外来植物中，大部分种类为草本，共25种，占外来植物总数的62.50%;其次为乔木，有8种，占外来植物种类的20%;再次为灌木，有7种，占外来植物种类的17.50%，而藤本类植物中未见外来植物。

　　2.7植物群落多样性分析

　　2.7.1物种丰富度指数(S)分析

　　合肥城市公园物种丰富度指数在草本层存在差异(P<0.053.702.2322.601.761.54.791.733>乔木层>灌木层。这可能是由于草本植物生长周期短，繁殖能力强，易于种植，因此草本层丰富度大于乔木层和灌木层。总体而言，合肥城市公园物种丰富度指数表现为草本层(3.42)>乔木层(2.23)>灌木层(2.00)，乔木层的丰富度指数显著高于灌木层和草本层，说明公园植物群落中野生杂草植物较多，而乔灌层植物一般多采用成片种植，且耐修剪、易存活的植物，种类相对单一。

　　3讨论与结论

　　本研究对合肥市4个公园的调查，共发现有园林植物70科140属152种，被子植物65科132属143种，裸子植物4科7属8种，蕨类植物1科1属1种，常绿与落叶树种比值约为1:1.2，与枝江市[25]、枣庄市[26]、武汉市[27]等的调查结果相比，合肥市调查公园植物种类相对较少。

　　根据生活型分析，合肥市城市公园草本植物多，乔灌树木少，其中，乔木55种，约占调查公园植物种的36.18%;灌木37种，约占调查公园植物种的24.34%;草本植物67种，约占44.08%;藤本只有7种，约占4.71%。草本植物在公园植物中比例较重，这与其他城市植物生活型分布基本一致[12,28]。合肥市调查公园中乡土植物有112种，占植物总数的73.68%，外来植物有40种，占植物总数的26.32%，乡土植物指数符合国家生态园林建设标准0.7[29]，这说明合肥市生态园林建设植物选种多引用本土植物。

　　致力于打造乡土风情景观，可有效规避外来引种植物入侵风险。所以在选择植物时应充分了解不同植物和花卉的习性、生命周期、特点及当地的生活环境，科学、合理地设计配置方案，使得所选植物能够在生长地保持良好的生长状态。同时，也应注意彰显城市的地域及人文特点，因地制宜。植物区系是植物地理、气候等因素共同作用的结果，研究园林植物区系的地理分布有利于充分了解植物来源，为植物引种提供理论依据[30]。

　　研究合肥市公园植物区系分布，发现合肥市公园植物区系以温带地理为主，其次为热带地理成分，而引种植物也多源于是热带和温带区系，说明热温带植物对合肥地区自然环境适应性较强。物种多样性指数表示群落内物种种类多样性水平的指标[31-32]。本研究中，草本层中物种的丰富度指数明显高于乔灌层，这可能是由于草本层植物生长周期短，繁殖能力强，易于种植，因此草本层丰富度大于乔木层和灌木层。

　　Simpson多样性指数与Shannon-Wiener多样性指数均表现为乔木层优于灌草层，这是因为考虑到公园的休闲娱乐功能，趋向性地进行植物配置，充分满足游客们遮阴避阳、降噪等需求，同时草本层广泛地应用麦冬，以大面积的麦冬种植覆盖裸地，而狗牙根、牛筋草、马唐等以杂草形式局部出现在林下。Pielou均匀度指数(E)反映植物群落树种中各种个体数量比例的均匀程度[33]。均匀度太低会导致植物群落的不稳定，养护成本等会相应地增加，而且植物群落不稳定也会导致植物多样性不稳定。合肥城市公园Pielou均匀度指数平均值为0.65，各层次的均匀度指数都比较低，植物分配不均匀，不利于群落的稳定构建。

　　因此，要增加物种的丰富度，提高群落结构的稳定性，并结合不同的生境类型，选择合适的植株与当地乡土植物结合，打造出凸显当地地域与自然风光的美景;另一方面，由于公园内养护管理频繁，人为影响植物生长过程，植物景观效果趋于一致，所以应当加强对植物群的生态养护。本文以合肥市4个城市公园的80个典型植物群落为研究对象，测定物种组成数量特征、物种多样性指数等指标，进行相关数据处理与分析，得出结论如下。

　　(1)合肥城市公园共有陆生园林植物70科140属152种,种类较少，多为常见品种，且灌木层和草本层成片种植，分布不均匀，应多引进珍稀和保护树种，提高物种多样性，增添合肥市的文化底蕴。(2)合肥城市公园陆生植物中存在入侵物种，草本层中数量最多，主要是菊科，然后为禾本科、豆科、石蒜科、苋科、夹竹桃科等。建议加强对公园内外来植物的管理、监测和控制，同时在进行新物种选择时，做相关调查并进行风险评估，建立一个长期有效的风险评估机制。本研究只进行了短期的数据调查，不能全面反映植物群落的动态变化，建议对相关公园进行长期的数据监测，每隔3~5年进行一次树木调查，有利于公园的科学管理。

　　参考文献：

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　　作者：柳小春1，李国亮2，潘铭心1，綦顺英1，张震1