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《江苏师范大学》 2018年
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徐州城市绿地植物多样性的空间分布及影响机制研究

唐海娇  
【摘要】:城市生物多样性是当前相关学科研究的热点和核心。为探讨城市绿地植物多样性的空间分布情况,本文以徐州绕城高速公路内的城区为研究对象,首先根据研究区的景观梯度特征,以古彭广场为中心点,划分15个样带,并截取西北、东北、东南和西南四个方向区域,共设置82块样地,采用典型样地法对每块样地进行群落调查。选取物种丰富度指数(S)、Shannon-Wiener指数(H’)和Pielou指数(E)测度绿地植物群落的物种多样性;运用Moran's I指数和半变异函数对城市绿地物种多样性的空间分布特征进行分析。以研究区2015年的Landsat TM遥感影像数据为基础,使用Erdas和GIS软件,将研究区划分为:建筑用地、林地、农田、水域、道路、草地、未利用地七种景观类型,利用Fragstats软件,分析研究区的景观特征。应用GIS的空间分析功能,以每块样地为中心,剪裁相应的缓冲区,利用Fragstats软件,提取出19个景观格局指数。使用Spearman等级相关性分析和Canoco软件的RDA分析,研究城市绿地植物多样性对景观格局的响应。研究结果表明:(1)徐州城市绿地植物群落共出现植物338种,隶属于86科251属,其中,人工植物45科80属88种,野生物种79科233属304种;绿地植物群落不同层次的物种组成差异较大,乔木层、灌木层的栽植物种比重过大,对城市绿地植物多样性的研究应该侧重于草本层以及草本层野生物种;徐州城市绿地常绿乔木的栽植比重较小,常绿灌木、常绿草本的栽植比重较大;城市绿地物种构成以落叶为主,常绿为辅;城市绿地植物区系和地理成分复杂,植物区系以温带性的属占优势,与研究区地处暖温带的地理位置和气候条件相符。(2)群落、草本层、草本层野生植物丰富度均沿市中心向市郊方向波动增加;沿着市中心向市郊方向,群落的Shannon-Wiener指数波动减少,而草本层和草本层野生物种的Shannon-Wiener指数波动增加,靠近市区的样带,群落和草本层野生植物的Shannon-Wiener指数的变化较小,越往市郊方向,波动越大;群落的Pielou指数波动减少,而草本层和草本层野生物种的Pielou指数波动增加;群落、草本层和草本层野生物种的植物多样性在全局空间上具有相关性,存在空间聚集区,但聚集程度不强;城市绿地植物丰富度在空间上表现为相关的绿地植物群落主要分布在城市的东侧,城市绿地Shannon-Wiener指数、Pielou指数空间上表现为相关的绿地植物群落主要分布在城市南侧;东部区域植物多样性的空间变异大于西部地区,丰富度空间变异表现为西北-东南方向大于东北-西南方向,东南区域植物均匀度空间变异大于其他三个区域。(3)研究区总面积为52765.54公顷,斑块总数为139962个,景观的边界的复杂程度一般,受到一定的外界干扰,集聚程度较高,连通性较高,斑块相互分散性小,破碎化程度高,土地利用类型较为丰富;从市中心到郊区斑块聚集程度降低,斑块离散程度提高,建筑面积呈波动降低趋势;西南部分景观破碎化最明显,西北地区与斑块类型的邻接程度更大,东北地区的聚集程度较高,西北地区土地利用类型最丰富,西北地区的草地面积最大,不同区域建筑用地的面积基本类似,城市发展较为均衡。(4)建筑用地类型破碎化程度越高,城市绿地植物种类越丰富;草地面积越大、聚集程度越高、草地破碎化程度越高,城市绿地植物物种总数越低;农田用地类型边界破碎化程度越低,城市绿地物种越丰富;城市林地用地面积以比例越小,城市绿地植物多样性的水平越高;城市绿地植物多样性与景观格局指数之间的RDA排序效果均较好;增加绿地斑块面积、增加绿地间的聚集程度的增加有利于提高野生草本植物的多样性,应优先保护面积较大的城市绿地,绿地斑块面积较大或绿地空间距离较近的情况下,绿地的保护效益最高。
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