南京城市森林群落结构及优化模式研究

【摘要】： 本研究在2004年9月～2007年4月间，按照“城区-郊区-农区”生态梯度采样法(“Urban suburban rural”gradient)，根据南京城市森林的各个组成部分的所处位置与修建时间的不同进行采样，从群落学与生态学的角度对郊县4个典型的次生林群落、3个人工纯林群落、10大公园五种风景林类型50个群落、18个市民广场36个典型样地、20个居民小区40个典型样地、11个秦淮河及滨江水系样地、84条行道树的物种组成、15个行道树样地共159个样地进行了群落结构、生物多样性的调查与分析，并通过调查、采集标本、查阅文献，对南京城市森林的植物区系进行了总结。具体研究成果如下： 1．南京城市森林共有维管束植物1500种(含种下等级)，隶属172科，572属，其中蕨类植物25科36属63种，裸子植物8科23属54种；被子植物139科，513属，1383种。被子植物中双子叶植物有114科，395属，1156种，单子叶植物有25科，118属，227种。种子植物中野生植物共有420属，777种。引种栽培植物共有355属，660种。 木本维管束植物有694种，其中乔木为393种，灌木为235种，木质藤本有66种，草本植物有806种，其中一年生：多年生：草质藤本约为4∶9∶1。 南京地区的蕨类植物区系中在科、属的等级上，以热带分布类型占优势，可见该地区的蕨类植物具有较强的热带倾向。在种的水平上，有超过一半的物种是东亚分布类型，证明了该区的蕨类植物区系地理成分与日本植物区系有一定的亲缘关系。 南京地区种子植物种类丰富，地理成分较为复杂，整个植物区系应属温带和热带成分组成，而温带属占绝对优势，R／T比值说明南京市的植物区系有一定的热带性质，具有明显的过渡性。 2．调查的次生林群落的物种丰富，种群结构已相对比较稳定，生态效益好，符合群落的顺行演替。物种丰富度指数S平均值为44.75，生物多样性综合指数K平均值为1.49，叶面积指数平均值为20.53，南京牛首山森林公园苦槠次生林群落的发现证明了常绿阔叶林是南京地区地带性植被类型之一，说明南京具有形成常绿阔叶林的温度、水分等气候条件，同时也为南京市的城市森林人工群落中模拟北亚热带常绿群落类型提供了理论依据。 3．南京地区人工林群落的物种比较丰富，物种丰富度指数S平均值为35，生物多样性综合指数K平均值为1.27，叶面积指数平均值为4.97。针阔混交林的叶面积指数明显高于针叶林与竹林的叶面积指数。在未来的演替中，这些针叶林群落和毛竹林群落最终会演替为落叶阔叶林。 4．10大公园风景林各类型样地中的植物物种都比较丰富，以垂直郁闭型风景林样地中的植物最为丰富，物种丰富度指数S平均值为27.7，空旷型风景林样地中的植物相对最少，物种丰富度指数S平均值为16.8。各风景林类型样地的结构层次均比较分明，物种的常绿与落叶之比约在1∶2～1∶3。园林栽培树种至少占6成以上。 各类型样地中的乔木层物种数一般集中在1～6种。在相同面积的样地中，乔木物种的个体数的多寡一般与其平均高度、胸径、冠幅呈负相关。灌木层物种一般集中在19～25种，常见物种为孝顺竹、大叶黄杨、海桐、毛鹃、红花檵木等。乔木更新层中的物种一般在10种(含10种)以上，更新小苗以乡土树种(如枫杨)为主，而园林树种中更新苗最多的为棕榈。马尼拉是各样地草本层使用最为广泛、盖度最高的草坪植物，其次为麦冬。野生物种中早熟禾、酢浆草、婆婆纳、蛇莓的相对盖度、相对频度也较高。 各样地的生物多样性指数中的物种丰富度指数S与乔、灌、草的物种数有直接的相关性，而生物多样性综合指数的高低与该样地的乔、灌、草的物种数与个体数的多寡有较为直接的关系。 5．南京市民广场的群落的物种相对比较单调，层次结构比较分明。乔木层中一般每个样地的物种数集中在3～6种，以桂花与香樟出现频率最高，乔木的生长强健的不足7成。灌木层中占主导地位为瓜子黄杨、红花檵木、金叶女贞、毛鹃、小叶女贞等。常见的草坪地被植物主要集中在高羊茅、马尼拉。各群落的生物多样性综合性指数、叶面积指数相对较低，分别只有0.59和1.48，生态效益相对较低。 市民广场的植物物种的多寡与广场建立的时间以及所处区域的经济条件有很大关系。一般，建成时间较早、经济不太发达地区的市民广场的物种较少。 6．居住区植物物种的多寡与小区建成的时间不成正比，新建小区的物种并不一定丰富。物种的多寡与小区的面积大小、小区的档次有关。在中高档小区中，会经常使用比较新颖的植物素材。生物多样性综合指标与小区的档次有一定直接联系，但不成比例。 各居住区植物群落层次结构比较明显，但垂直绿化使用较少。同等胸径的老小区的乔木树冠的平均值大大高于新小区的乔木树冠的平均值，说明重剪、截头的现象在新小区中普遍存在。 每个居住区带有一定的“时间规律性”。泡桐、构树、悬铃木这些速生树种在20世纪80年代或更早以前建造的小区里出现的频率为100％，而在1998年后营建的小区中则更多地出现色叶树种、季相树种。各居住区的植物养护管理水平参差不齐。 7．南京秦淮河水系植物种类相对单一。乔木层的主要物种有垂柳、水杉、枫杨、香樟等，灌木层的物种主要集中在珊瑚树、金叶女贞、毛鹃、夹竹桃、迎春等，草本层中的草坪以马尼拉为主，水生、湿生植物使用较少。滨水绿带的植物群落结构一般比较复杂，但偏远地段的群落结构比较单一，景观效果与生态效益也相对较差。抚育管护相对较差，植物的生长势相对较弱。 8．南京行道树的物种比较丰富，但以园林栽培树种占绝大多数，乡土树种应用较少，行道树缺乏地方性特色。南京行道树的健康状况普遍较好。径阶20cm以下，树高在3～8m，冠幅在4m以下的行道树占调查数据的一半以上，而大树的冠幅受到了重剪的株数已达到相当多的数量。近四成的道路种植结构相对比较单一，速生、慢生树种搭配不够合理。 在分析大量的实地调查数据、参阅相关文献以及专家咨询的基础上，根据层次分析法确定南京城市森林综合评价指标的因子与权重，根据18个不同评价因子，建立完全相关得分的综合评价指标体系。依据评价体系的指标，对城市森林的不同组成部分的159个样地进行打分。根据专家的意见，把得分70以上的群落作为基本配置模式，并对各种类型群落的模式的应用进行了补充与扩展。