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城市园林绿地系统是城市规划和建设的重要组成部分,而植物多样性是城市园林绿地系统的重要指标之一。城市园林绿地景观空间,是城市中主要的自然空间,也是城市赖以生存和发展的前提和基础。城市的郊区或附近的各类风景区、自然保护区、森林公园、湿地和水体的自然生境,以及人工建造的接近于自然生境的风景林地、草地为生物多样性,特别是植物物种多样性的保护和发展提供了有利的空间和条件,它是城市生物多样性保护的重要基地。因此,作为城市生物多样性特别是植物多样性的保护与规划对促进生物遗传基因的交换、增加城市适生的植物物种种类和数量,提高植被的稳定性和景观的异质性、促进城市生态系统的恢复与良性循环,协调城市社会经济的发展,实现城市的可持续发展,具有极其深远的意义和作用。
本文在郑州市园林绿地资源普查的基础上,从植物物种多样性、遗传多样性、生态系统多样性和景观多样性等方面进行了较为系统的研究。主要结论如下:
(1)郑州市植物共有139科570属1416种,其中裸子植物共10科22属51种,被子植物共有129科548属1365种。被子植物中双子叶植物共有109科436属1190种,单子叶植物20科112属175种。常用园林树木69科417种。
(2)郑州市园林植物的区系特征表现为:以温带性质为主兼有一定热带成分,显示出暖温带与北亚热带过渡交替的特征。首先本区植物区系成分以温带成分为主。本区所有温带成分共有295属,占本区所有植物属(不含泛世界分布属)的57.40%,占全国同类型成分的24.81%。其次,热带区系成分在本区仍然占有相当比重,热带类型属达199属,占本区所有植物属(不含泛世界分布属)的38.72%,占全国同类型成分的14.86%,这与本区所处的暖温带南部的地理位置相一致,从而在植物区系上反映出一定的南北交汇特性。再次,从属的分析可以看出,本区属的地理成分具有较强的过渡性,即本区的多数热带成分也表现出一定的由热带向温带的过渡性。
(3)区系地理成分多样,与其他植物区系间联系广泛。中国种子植物属一级的15种分布类型在在本区都存在,另外还有15种正型的21种变型,说明本区植物区系与世界各地的植物区系有着不同程度的联系。
(4)本区植物区系起源古老,具有一定量的中国特有、残遗属。本区植物区系的古老性还表现在存在着大量形态上原始的古老被子植物,如离生心皮类的木兰科、毛莨科、马兜铃科等植物,以及柔荑花序类的杨柳科、胡桃科、桦木科、壳斗科、榆科、桑科等植物.都是大家公认的原始种类。
(5)本文在园林植物遗传多样性研究方面仅限于形态学层次。在形态学水平上植物的种下单位亚种,变种,变型在园林景观的应用上与其原种往往有着迥然不同的效果。即对常见园林植物的亚种,变种,变型的应用进行分析。根据统计,在郑州常见的园林植物中,已有23个科,33个属中的58个变种、3个变型、1个亚种被广泛应用于园林绿化中。
(6)综合性公园、社区公园、专类公园、带状公园、街旁绿地这五种类型的公园绿地与郑州市总的落叶树/常绿树比相差不大,接近2:1;综合性公园、专类公园与郑州市总的阔叶树/针叶树比较为接近,都接近8:1,社区公园、带状公园、街旁绿地阔叶树/针叶树比较为接近,接近6:1。表现出落叶树种较多,而常绿树种较少,阔叶树种很多,针叶树种很少的特征,符合郑州市地带性植被组成的特点。
(7)与自然型群落不同,由于受人为干扰比较严重,人工型植物群落乔木层的优势度指数偏低,优势种的集中程度也各不相同。这五种类型的公园绿地植物群落的优势度指数依次为0.05615、0.06436、0.05760、0.03852、0.06378,优势种都是常见的园林绿化树种。如:棕榈、合欢、女贞、紫叶李等。相比而言,社区公园的乔木层优势度指数最高,优势种最集中,以棕榈为主,街旁绿地的乔木层优势度指数次之,优势种为女贞。而带状公园的乔木层优势度指数最低,优势种也相对比较分散,以女贞、紫叶李为主。
(8)在五种类型的公园绿地中,乔木层的物种丰富度表现为社区公园(6.3)>综合性公园(4.5)>街旁绿地(4.3)>专类公园(3.9)>带状公园(3.8);灌木层的物种丰富度表现为综合性公园(5.1)>社区公园(5)>专类公园(3.9)>带状公园(3.7)>街旁绿地(3.6)。
(9)Simpson多样性指数和Shannon-Wiener多样性指数表现出相同的趋势,且五种类型的公园绿地乔木层Simpson多样性指数均在0.5以上,即乔木层的物种多样性指数表现为社区公园(0.709)>带状公园(0.587)>综合性公园(0.577)>街旁绿地(0.570)>专类公园(0.524);灌木层的物种多样性指数表现为专类公园(0.483)>街旁公园(0.424)>带状公园(0.423)>综合性公园(0.397)>社区公园(0.310),但总体上,乔木的多样性指数>灌木的多样性指数。
(10)就均匀度而言,各不同类型的公园绿地之间差别不大,集中在0.70~0.86之间。乔木层的均匀度表现为社区公园(0.856)>带状公园(0.842)>专类公园(0.806)>综合性公园(0.747)>街旁绿地(0.717);灌木层的均匀度表现为专类公园(0.572)>街旁绿地(0.521)>综合性公园(0.487)>带状公园(0.442)>社区公园(0.327)。总体上,乔木的多样性指数>灌木的多样性指数。
(11)运用景观生态学方法,初步分析了郑州市道路绿化带景观多样性指数、景观优势度指数、景观均匀度指数等景观生态建设指标,探讨了4种景观类型:植物群落组成、种数、层次、色彩在郑州市道路绿化带上的应用以及对道路绿化带的影响。结果表明:从植物群落生活型组成上看,郑州市各道路绿化带植物景观多样性差异不大,整体组成单一,类型较少;从种数上看,景观多样性指数最高,说明不同地段道路绿化带植物种数差别较大;从层次上看,多样性指数偏低,说明不同地段道路绿化带层次差别不大;从色彩上看,多样性指数偏高,说明不同路段绿化带色彩上差异较大,而且色彩的景观优势度最大,说明道路绿化带中某一类色彩占有优势。
(12)郑州市目前存在绿地景观多样性指数不高。各区绿化发展不平衡等问题,存在一定的改善空间。分城区研究表明,老城区的绿地景观中不同程度地受到某一种类型的控制,绿地景观类型面积分布很不平衡:新建城区存在绿地类型不全,绿地系统生态功能不能很好实现。
(13)郑州市公园绿地景观分布不均匀。街旁绿地、小型公园绿地,主要分布在金水区二七区和管城区,而其他五区斑块数量极少甚至没有。二七区在公园绿地的建上,出现带状公园、专类公园和大中型公园三种类型的空白;中原区、惠济区在带状公园上出现空白;惠济区在大中型公园和中型公园绿公园的建设上也存在空白;郑东新区缺乏专类公园;经济技术开发区缺失专类公园、街旁绿地、大型公园和大中型公园;高新技术开发区缺失专类公园、综合性公园、大型公园和大中型公园;中小型公园绿地类型分布相对均匀在各区均有分布。
(14)郑州市各区公园绿地斑块数和覆盖率存在很大差异。郑东新区斑块数目最多,39个斑块;金水区位于第二,斑块数为37;管城区第三,斑块数为35;其他依次为二七区、中原区、经济技术开发区、惠济区和高新技术开发区,斑块数目分别为24、17、6、5、4。郑东新区公园绿地覆盖率最高,达5.80%,其次是中原区,为3.14%,其它各区依次为金水区、管城区、二七区、经济技术开发区、高新技术开发区,分别为2.68%、2.52%、1.56%、0.81%、0.58。
(15)从景观多样性看,金水区大型公园绿地资源丰富,具有较好的生态价值,但其景观多样性指数为2.3133,低于郑东新区的景观多样性指数3.2442;其均匀度指数为0.6406,低于郑东新区的均匀度指数0.8855,这是因为郑东新区公园绿地景观类型齐全,各类面积分配较均匀,景观多样性和均匀度均较高;二七区、惠济区、经济技术开发区和高新技术开发区公园绿地类型缺失,景观多样性指数、均匀度指数均较低;中原区和管城区多样性指数和均匀度指数均较低,但景观类型齐全。
(16)从斑块多样性来看,总体破碎化指数FN1值为0.0131,城市生态化水平较低。小型公园的斑块密度指数最高,为2.4307,破碎化现象最为严重,这主要是因为在城市化进程中,公园绿地景观受人类干扰较大造成的。郑州市公园绿地景观分维数普遍较低,这不利于城市多样性的景观空间建设,提高和保护生物多样性保护。
(17)从格局多样性看,各类公园绿地景观的分离度均较低,各区公园绿地分离度也较低。公园服务能力大大提高,但仍不尽完善。