样地物种多样性分析

　　4.3 样地物种多样性分析
　　
　　4.3.1 绿道植物资源研究
　　
　　（1）绿道植物组成
　　
　　调查的绿道中共有乔木 93 种，灌木 73 种，草本 41 种，藤本 4 种，隶属于 57 科 114属，占郑州市园林植物资源种数的 34.83%.从表 4-8 可知，裸子植物有 4 科 6 属 15 种，被子植物有 53 科 108 属 196 种，被子植物在郑州市绿道中占绝对的优势，这于被子植物光能利用率更高、对环境的适应能力更强有一定的关系。乔木占总种数的 44.34%,略占优势。在群落外貌上，乔木常绿与落叶比为 1:3.65,灌木常绿与落叶比为 1:1.60,草本常绿与落叶比为 1:2.73,藤本常绿与落叶比为 3:1,整体常绿与落叶比为 1:2.40.
　　
　　郑州市绿道木本植物常绿与落叶树种比为 0.42,郑州市绿化中常绿木本植物与落叶木本植物比为 0.33[9].由表 4-9 看出，相对郑州市整体绿化水平来说，绿道常绿植物较少，季相变化较为明显，但常绿乔木相对集中在针叶树种上，应提高阔叶树种的常绿比例。
　　
　　（2）绿道植物应用频度分析
　　
　　频度（frequency）是指不同植物个体在一定区域的设定样方中出现的频率，这不单显示了不同植物在群落中的密度，还显示了植物种在群落中的散布情况。乔木层和灌木层中应用频度最多的 10 种植物见表 4-10,乔木中应用频度最高的是大叶女贞，为 5.13%,其次是紫叶李与黄山栾，应用频度分别为 4.69%和 4.46%,这 10 种乔木总应用频度为39.73%,其它乔木应用频度相对较低，1%以下的乔木有 56 种，占乔木种数的 19.38%.
　　
　　灌木应用频度最高的为石楠 6.8%,应用频度在 1%以下的灌木有 33 种，占灌木种数的18.30%.应用频度前 10 的植物主要包括：观叶植物、观花植物、观果植物及常绿植物，体现出了植物群落景观营造中对植物需求的方向。郑州市绿道对少数几种植物的应用率较高，易形成单一的景观。应用频度在 1%以下的植物，如帚桃、红叶杨、红叶椿、红栌、三裂绣线菊等有较高的观赏价值，应使植物的应用频度较为均匀，形成各有特点的景观。
　　
　　（3）绿道植物重要值分析
　　
　　重要值体现了植物适应环境的能力，是植物应用的主要标准。综合所调查的 16 条绿道，主要乔木和灌木植物重要值见表 4-11.在乔木层重要值排序中，大叶女贞处于第一位，重要值前 10 位植物中大叶女贞、雪松这 2 种为常绿树种，法桐、紫叶李、杨树、黄山栾、花石榴、西府海棠、红叶碧桃、银杏这 8 种为落叶树种。在灌木层重要值排序中，石楠的排在第一位，这 10 种植物中石楠、红叶石楠、黄杨、海桐、卫矛这 5 种为常绿灌木，紫薇、木槿、紫荆、榆叶梅、夹竹桃为落叶灌木。这些优势植物大部分是乡土植物，植物配置中以这些植物为主。
　　
　　（4）不同绿道的植物重要值分析
　　
　　各绿道乔木层和灌木层重要值在 9.00%及以上的植物见表 4-12、表 4-13.由表 4-12 可知各绿道乔木层重要值在 9%及以上的植物中，大叶女贞出现 14 次，法桐出现 11 次，雪松出现 5 次，广玉兰、黄山栾、杨树、银杏、紫叶李各出现 3 次，白皮松、高杆红叶石楠、桂花、西府海棠各出现 2 次，白蜡、碧桃、红花玉兰、红叶碧桃、红叶紫荆、花石榴、金桂、毛白杨、青桐、蜀桧、樱花、重瓣碧桃各出现 1 次。由表 4-13 可知各绿道灌木层重要值在 9%及以上的植物中，紫薇出现 14 次，石楠出现 12次，黄杨 7 次，红叶石楠、木槿 5 次，榆叶梅、紫荆 3 次，金叶女贞、树状月季 2 次，丁香、法青、凤尾兰、海桐、黑宝石红花檵木、红瑞木、夹竹桃、金银木、腊梅、卫矛、珍珠梅 1 次。乔木层中，大部分绿道主要树种重复，出现次数多的乔木如大叶女贞和法桐等是运用效果较好的行道树，这些乔木大多作为群落景观的背景植物存在，丰富了群落的整体景观。出现次数在 3 次及以下的植物是观赏性较强的植物，大部分绿道以不同的观赏性植物为主，但部分绿道以常见行道树为主，如大学南路、南三环（二七区）、南四环（管城区）、紫荆山南路、刁沟生态廊道观赏性乔木重要值较低，没有特色景观。
　　
　　而郑登快速通道与郑尧连接线重要值在 9%以上的乔木层相似性较高，景观较为类似。灌木层中，出现次数较多的是观赏期长和常绿的植物。大部分绿道灌木层都以常绿和开花植物两种类型的植物为主，但部分绿道以常绿植物为主，如郑上路（四环至荥阳界）、刁沟生态廊道、铁路沿线、郑少连接线，观花灌木所占重要值较低，灌木层景观较单一。
　　
　　整体来看，大部分绿道以观赏性强和易存活的植物为主，且大部分绿道观赏性植物不同，使郑州市绿道网络系统植物群落景观各异，观赏性较强。
　　
　　4.3.2 绿道植物物种多样性分析
　　
　　（1）物种丰富度指数
　　
　　物种丰富度指数是物种多样性测度中有鲜明生态学作用又比较方便易测的指数。分别计算乔木和灌木的物种丰富度，结果如表 4-14 显示，乔木层>灌木层。
　　
　　（2）物种多样性指数本文采用 Simpson 多样性指数和 Shannon-Wiener 多样性指数这两个多样性指数，来研究绿道植物群落植物多样性。Simpson 多样性指数值越大，表示奇异程度越高，优势物种越少；Shannon-Wiener 多样性指数值越大，表示群落所含植物越多，群落结构越复杂，物种多样性越高。分别计算乔木与灌木的 Simpson 多样性指数和 Shannon-Wiener多样性指数，结果如表 4-14 所示，Simpson 多样性指数和 Shannon-Wiener 多样性指数均呈现乔木层>灌木层，差距较小，乔木层物种结构较复杂，生态功能显着。
　　
　　（3）物种均匀度指数
　　
　　分别计算乔木层和灌木层的均匀度指数，结果如表 4-14 所示，乔木层均匀度略大于灌木层，乔木层与灌木层均匀度指数均较高，植物分布较为均匀。
　　
　　4.3.3 郑州市不同绿道植物物种多样性分析
　　
　　（1）物种丰富度指数
　　
　　植物丰富度的高低对景观效果、生态功能、美化功能等有较大的影响。从图 4-1 可以看出，乔木层植物丰富度指数高于灌木层植物，差异较明显。由此可见，在郑州市绿道中，乔木层的物种构成较为丰富，生态作用地位明显较大，灌木较小。在绿道绿化时，由于乔木耐粗放管理，能更好的提高绿化率，又能提供遮荫的作用，所以乔木丰富度高于灌木植物。大部分绿道的丰富度指数较高，如大学南路、南三环（二七区）、南四环（二七区）乔木层和灌木层总的物种丰富度指数分别达到了 6.90、5.61、5.30,但部分绿道如郑尧连接线、铁路沿线、刁沟生态廊道、郑上路四环至荥阳界丰富度指数较低，这和绿道宽度有关，绿道较窄，植物种类少，丰富度指数就较低。
　　
　　（2）物种多样性指数
　　
　　将 16 条绿道调查数据进行整理计算，得出表 4-15.
　　
　　①Simpson 多样性指数
　　
　　由图 4-2 可以看出 Simpson 多样性指数表现为：大学南路、南四环（二七区）、郑尧连接线、郑登快速通道、郑少连接线、南三环（管城区）、南四环（管城区）、中州大道、紫荆山南路、郑港十路以北（东侧）、郑港十路至中原路、郑港十路（西侧）、中原西路、郑上路、西三环、刁沟生态廊道、郑上路四环至荥阳界、郑上路三环至四环、中原路以南西四环这几条绿道植物 Simpson 多样性指数表现为乔木层>灌木层；嵩山路、南三环（二七区）、铁路沿线、航海西路这几条绿道的 Simpson 多样性指数乔木层<灌木层。乔木层 Simpson 多样性指数最高的为大学南路（0.9366），与南三环（0.9132）和郑港十路至中原路（0.9126）相差不大，较低的是铁路沿线（0.4420）和刁沟生态廊道（0.5543）的乔木层；灌木层中 Simpson 多样性指数最高的为嵩山路（0.9329），南三环（0.9246）和大学南路（0.9052）与其相差不大，较低的为刁沟生态廊道（0.0696），与丰富度指数结果相似。
　　
　　②Shannon-Wiener 多样性指数
　　
　　由图 4-3 可以看出 Shannon-Wiener 多样性指数表现为：大学南路、南四环（二七区）、郑尧连接线、郑登快速通道、郑少连接线、南三环（管城区）、南四环（管城区）、中州大道、紫荆山南路、郑港十路以北（东侧）、郑港十路至中原路、郑港十路以北（西侧）、中原西路、郑上路、西三环、铁路沿线、刁沟生态廊道、郑上路四环至荥阳界、郑上路三环至四环、中原路以南西四环乔木层 Shannon-Wiener 多样性指数>灌木层；嵩山路、南三环（二七区）、航海西路乔木层 Shannon-Wiener 多样性指数<灌木层。乔木层 Shannon-Wiener 多样性指数最高的是大学南路（3.0619），铁路沿线（0.6773）和刁沟生态廊道（0.9394）较低；灌木层 Shannon-Wiener 多样性指数嵩山路（2.8622）、南三环（2.7472）、大学南路（2.7652）较高，刁沟生态廊道（0.1554）、铁路沿线（0.6573）、郑尧连接线（0.6599）较低。
　　
　　由图 4-2、图 4-3 可以看出，大部分绿道的 Simpson 多样性指数和 Shannon-Wiener多样性指数乔木层>灌木层。绿道的植物群落 Simpson 多样性指数和 Shannon-Wiener 多样性指数呈现较为相似的趋势，除极个别绿道外，多数绿道多样性指数较高。绿道是集观赏与运动为一体的开放空间，可供选择的植物较多，故大多数绿道植物多样性较高。
　　
　　刁沟生态廊道和铁路沿线植物的 Simpson 多样性指数和 Shannon-Wiener 多样性指数较低，这于其尺度大小和植物种类少有关。与其它绿道相比，嵩山路、大学南路和南三环（二七区）乔木层和灌木层的Simpson多样性指数和Shannon-Wiener多样性指数均较高，群落结构较复杂，但已不存在和物种丰富度指数一样的优势。大体上来说，丰富度指数高的绿道其多样性指数也高，丰富度指数与多样性指数波动趋势较为相似。
　　
　　（3）物种均匀度指数
　　
　　植物均匀度高，则植物物种个体数量散布的均匀，植物景观较整齐，优势种不明显.通过表 4-16 可以看出除刁沟生态廊道和铁路沿线外，其它绿道植物均匀度指数较高。设计时，为了达到整齐美化的景观效果，所采用的植物分布较为均匀，又因在规划设计时强调以乔木为主，故乔木均匀度高于灌木。大学南路南四环（二七区）、郑尧连接线、郑登快速通道、中州大道、紫荆山南路、郑港十路以北（东侧）、郑港十路至中原路、郑港十路以北（西侧）、郑上路、刁沟生态廊道、郑上路三环至四环、中原路以南西四环乔木层均匀度>灌木层，嵩山路、南三环（二七区）、郑少连接线、南三环（管城区）、南四环（管城区）、中原西路、西三环、航海西路乔木层均匀度<灌木层。乔木层均匀度最高的是中郑尧连接线，为 0.9658,灌木层均匀度最高的是郑上路四环至荥阳界，为 0.9868.铁路沿线、航海西路、刁沟生态廊道乔木层均匀度相对较低，刁沟生态廊道、郑港十路以北西侧、郑上路、中州大道灌木层均匀度相对较低。植物均匀度的高低不仅与样方中植物物种丰富度有关，还与植物个体数量有关。乔木层中，铁路沿线物种少，优势种大叶女贞占总数的 67.91%;刁沟生态廊道物种少，优势种黄山栾占总数的 54.98;航海西路乔木优势种明显，毛白杨和花石榴占总数的 69.08%,故均匀度较低。灌木层中，刁沟生态廊道灌木种类少且不均匀；郑上路植物中黄杨和石楠占灌木总数的 87.99%;郑港十路以北西侧绿道植物中石楠占灌木总数的 64.54%;中州大道黄杨和紫薇占灌木总数的 71.47%,故这些绿道中灌木层均匀度低。铁路沿线灌木种类虽然较少，但其物种数量分布较均匀，故均匀度相对较高。均匀度过高，会导致植物群落没有景观特点，过低会使植物群落稳定性差，应当使植物群落均匀度处于适当值，达到景观主次分明，有重点景观的效果。