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作者：郭超 鄭浙東 單位：浙江農林大學風景園林與建筑學院 棕櫚園林股份有限公司風景園林科學研究院

植物群落結構調查(1)調查方法：依據臨安市居住區的空間分布，選取3個居住小區作為調查對象，分別是春天小區、林水山居、筑境小區。在每個居住區選取植物分布具有普遍性與典型性的10m×10m樣地各3個。在每個樣方的4角各設置1個5m×5m灌木層(含喬木更新層)樣方，并在灌木層4角各設置1m×1m的草本層小樣方。(2)調查內容：對喬木樹種(胸徑≥4cm)進行每木檢尺，實測胸徑、樹高、冠幅，統計每樣方中喬木樹種的株數。詳細記錄灌木(包括胸徑<4cm的小喬木或幼苗)的種類，測量并記錄其地徑、株高、冠幅。再記錄群落的地被、草本(包括蕨類植物)和層間植物的種類、平均高度、數量。主要使用的儀器與用具有記錄本、鉛筆、尺子、胸徑尺等。

生態效益研究調查(1)空氣負離子監測儀器：測定空氣負離子的儀器為DLY-G型大氣負離子測量儀。該儀器是測量大氣離子的專用儀器，數據穩定，測量準確，靈敏度高，使用方便。檢測范圍為10～11999×109個離子.cm-3，離子濃度誤差及遷移率≤±10%，工作溫度0～40℃，空氣相對濕度≤90%。(2)監測方法與內容：使用(DLY-G)型大氣濃度測試儀進行測定，測定時，選擇靜穩天氣，采樣高度為距離地表1.5m，與成人呼吸高度基本一致。在同一測點測量相互垂直4個方向的空氣正離子和負離子濃度，每次采氣3min，待儀器顯示的數值穩定后瞬時讀取5組正、負離子峰值數，同時調查記錄測點周圍的環境及天氣狀況，包括溫度、濕度、風速、海拔和經緯度等幾項與人體健康關系比較密切的指標進行測定。主要采用的儀器與用具有記錄本、鉛筆、光照儀、風速儀、GPS、正負離子檢測儀等。

數據處理與分析(1)重要值：某一種物種在群落中的重要值用IV來表示，是衡量物種在群落中地位和作用的有效綜合指標，可以反映群落演變的方向。喬木種重要值=(相對多度+相對頻度+相對顯著度)×100/3灌木重要值=(相對蓋度+相對多度+相對高度)×100/3其中，相對多度=某種植物種群的個體總數/同一生活型植物個體總數；相對頻度=某個種的頻度/所有種的頻度總和；相對顯著度=某個種所有個體胸面積之和/所有種個體胸面積總和；相對蓋度=某個物種蓋度/所有分蓋度之和；相對高度=某個種個體個數之和/所有種個體高度之和[1-3]。(2)居住區園林植物群落多樣性：群落多樣性測度指標是度量一個群落或一個地區群落多樣性的重要依據，合理地選擇群落多樣性測度指標才能有效地表征一個群落多樣性的狀況[4]。對城市園林植物群落而言，豐富的群落多樣性能使其相對于環境變化有更好的適應調整能力。群落物種多樣性的測度方法較多，本研究篩選了一些目前應用比較廣泛的多樣性指數。物種豐富度，即物種的數目，如果研究樣地面積在時間和空間上是確定的或可控制的，則物種豐富度會提供很有用的信息。在植物多樣性研究上，用單位面積的物種數目，即物種密度來測度物種的豐富程度，一般用每1m2的物種數目表示[5,6]。Simpson指數又稱優勢度指數，是對多樣性的反面即集中性的度量。其集中性高，即多樣性程度低。樹種多樣性(D)用來表示物種的集中性。D值越大，表示樹種多樣性越高。公式為：式中：S為所有物種數；Ni為第i個物種的個體數；N為群落中各層次所有物種的個體數；pi=Ni／N是一個個體屬于第i類的概率。(3)生態效益評價指標與標準：高含量空氣負離子水平是人們在森林和城市綠地中感到格外清新的重要原因，所以，把空氣負離子水平作為衡量空氣清潔程度的重要標志之一，并可為城市功能分區提供科學依據[7]。在進行空氣負離子評價時，國際上常采用單極系數和空氣質量評價指數作為空氣質量的評價指標。空氣單極系數q：q=n+/n-；式中：n+為空氣正離子數，n-為空氣負離子數。空氣質量評價指數CI：CI=n-/(1000×q)；式中：n-為空氣負離子數，q為單極系數。單極系數越小，表示負離子濃度比正離子濃度高得越多，對人體越有利[8]。CI指標把空氣負離子作為評價指數，同時又考慮正負離子的構成。目前國內外通行的空氣清潔度等級標準(見附表)[9]。由此可見，負離子的測定對于該試驗及論文有著舉足輕重的作用，負離子的測定結果與分析也是一些景觀評價和生態效益研究的依據。在研究各因子對負離子的影響時，遵循單一差異原則，即考察某一因子對空氣負離子影響時，要求其他環境因子基本相同，如考察綠地類型的影響時，選擇同一地點或臨近的綠地，并在相同時段進行測定。

結果與分析

1居住區群落內的植物組成對每個小區中的3個樣地的植物群落進行調查，結果顯示，共有喬木28種，其中落葉與常綠之比為2.1∶1，灌木共18種，草本共11種。3個群落內栽培共57種(含品種)，分34科50屬，裸子植物1科4屬4種、被子植物33科46屬(雙子葉植物31科41屬48種，單子葉植物2科5屬5種)。

2居住區植物群落的層次結構特征調查的人工群落的外貌一般為夾雜部分落葉闊葉成分的常綠闊葉林。春季林冠內鑲嵌著嫩綠色的落葉樹種，如白玉蘭、日本晚櫻等，秋天一些色葉樹種形成黃色或紅色的斑塊，如銀杏、西川樸等。喬木層、灌木層、草本層結構比較分明。

2.1群落中喬木層的特征喬木層的高度在3～5m，樹冠不連續。喬木層中共有物種28種，常綠與落葉物種之比為2.1∶1。每個樣地的物種數一般集中在4～6種。物種數最高的樣地為林水山居的群落3，共12種，最低的為春天小區的群落3，只有3種。

2.2群落中灌木層的特征該層次的高度在50～150cm之間，灌木層物種有18種，其中常綠(半常綠物種)與落葉物種之比約為7.6∶1，每個樣地的物種數一般集中在4～6種。物種數最高的為林水山居的群落3和筑境小區的群落3，都為7種，而物種數最低的為春天小區的群落2，只有3種。3.2.3群落中草本層的特征該層次的平均高度約20cm。群落中草本層物種共有11種，其中常綠、半常綠的有6種。細葉結縷草是居住區綠化中使用頻率最高的草坪植物。高羊茅名列第二。百花鳶尾是最常見的開花地被植物，其次為麥冬。草本植物最豐富的為林水山居樣地，5種。僅有1種草坪或地被植物的為筑境小區3個樣地，都為單一的草坪。

3居住區植物群落結構的多樣性分析通過計算得出臨安市3個居住小區園林植物群落中喬木層、灌木層、草本層的群落多樣性指數。由圖1可知，在所調查的3個居住小區中，從Simpson指數D來看，喬木層、灌木層、草本層均以林水山居的物種多樣性最高，說明該樣地的樹木種類較多，各樹種株數分布較為均勻，其中各個小區喬木層的多樣性水平最高，灌木其次，草本最次。這也是由于人工配置綠地時多強調以喬木為主體，同時大面積使用種類有限的幾種灌木造成的結果。Simpson指數D最低的為筑境樣地1，只有0.78，主要是由于樹種的數量較少的原因。總的看來，群落總體多樣性高低與群落結構的復雜程度正相關。綜合評價發現，林水山居的植物群落多樣性最高，最低的是筑境小區。林水山居植物種類多樣，且喬、灌、草三層配置結構合理，每層的植物種類豐富，喬冠草類型的群落結構完整。春天小區綠地面積較大，而且喬木數量比較多，但草本層相對比較單一。筑境小區綠地植物種類較少且數量也較少，綠化設計時僅考慮“四季常綠”，而忽視了“三季有花”；多應用常見的常綠樹種，彩葉植物和花灌木較少；在種植設計時，只是把植物隨意地種植而未能形成科學合理的群落，加之綠地面較小，群落植物多樣性較低、層次不明顯、景觀單一，致使景觀效果較差。#p#分頁標題#e#

4生態效益研究評價———空氣負離子水平及評價系數分析

4.1居住區空氣負離子濃度與相對濕度的變化規律空氣負離子水平受氣象因素影響較大，低溫、高濕的城市綠地空氣負離子分布規律的研究環境，有利于空氣負離子的產生。許多研究認為，空氣負離子與空氣溫度呈顯著負相關，與空氣濕度呈顯著正相關，即空氣負離子濃度隨溫度升高而降低，隨空氣濕度升高而增加。對于空氣負離子與相對濕度的關系，以第2次所測的負離子濃度試驗為例進行分析。從圖2可以看出，空氣負離子濃度與相對濕度都呈現極顯著的正相關，濕度越高，負離子濃度越大。

4.2居住區空氣負離子濃度的季節變化規律根據各居住區群落的空氣離子濃度平均值繪制圖3。由圖3可見，春天小區的負離子濃度從冬季到春季的變化為91.8個/cm3、94.79個/cm3、100.21個/cm3，另外2個小區在冬季到春季也呈現上升趨勢。整體上負離子濃度春天小區>林水山居>筑境小區。最高值都出現在春季，主要因為春季的濕度比冬季要高，日照充足，植物光合條件優越，植物生長茂盛，尤其在春天小區，植被比較豐富，且有水體，流水潺潺，具備最充足的負離子生成條件。冬季，植物停止生長，很多樹木已經落葉和處于休眠狀態，植物光合作用大大降低，凈化空氣的能力也相對減弱，從而使空氣正、負離子濃度減小。整體上看，空氣負離子濃度：春天小區>林水山居>筑境小區。由于春天小區的喬木以常綠樹種居多，而林水山居和筑境小區的植物群落里面，以落葉樹種居多，所以到冬季，該群落內落葉喬木的葉片幾乎全脫落，植物通過光合作用、空氣交換等方式能夠產生高濃度、高質量的空氣負離子能力下降，所以空氣負離子的含量也大大降低。可見，植物配置要注重常綠與落葉樹種的種類和數量的搭配，這不僅是視覺景觀上的需要，也是提高植物群落生態效益、改善空氣負離子濃度的一個途徑。

4.3空氣負離子評價從圖4可以看出，春天小區的CI值整體高于林水山居和筑境小區，根據空氣清潔度與空氣質量評價指數的關系表可以得出，3個小區的空氣清潔程度等級為B：清潔。空氣負離子的變化規律也導致不同季節的空氣質量狀況的不同，3個小區的空氣清潔度最高的是春季，在春季3個小區的空氣質量春天小區>林水山居>筑境小區。春天小區的CI值3個季節段都為最高，是因為春天小區的常綠樹種較多，使得在冬季春天小區的空氣負離子濃度比較高，而且在春天小區的所測樣地中都靠近湖面，也致使春天小區的空氣負離子比較高。而筑境小區的落葉樹木多于常綠樹種，在冬季，負離子濃度就非常低，使得CI值比較低。普遍認為，群落結構復雜的負離子濃度比群落結構簡單的負離子濃度含量高[10]。所以，通過合理搭配落葉樹種和常綠樹種，可使整個地塊的空氣負離子濃度大大增加，進而使空氣質量大大改變。

結論與討論

1群落結構調查結論通過對3個小區的樣地進行群落結構調查之后，得出如下初步結論：(1)調查的所有群落均具有喬、灌、草三層結構，幾乎沒有群落有層間植物，可見垂直綠化的理念有待進一步深化。物種應用相對單一，喬木層最為常見的為桂花、香樟等。灌木層最常見的物種為紅花檵木和山茶，紅花檵木為較好的觀花彩葉植物，觀賞價值較高，所以幾個小區都有應用。細葉結縷草、高羊茅是居住區綠化最常見的草坪、地被植物種，草本層的種類比較單一。鄉土樹種使用極少，只有在春天小區群落1里面有櫸樹和苦儲。(2)從總體上看，筑境小區的3個典型植物群落的物種多樣性指數都不高，說明該小區整體上植物群落多樣性不高；3個小區相比，林水山居的植物種類比較多，有匍枝迷迭香、八仙花、迎春櫻桃等比較新穎的植物。此外，生物多樣性指數的高低與居住者的愛綠、護綠程度呈正相關，并與居住區綠化的養護水平有直接關系。

2生態效益評價結論通過對植物群落的空氣正負離子進行觀測后，對數據進行分析，得出如下初步結論：(1)所選定的3個小區的空氣清潔度都達標。(2)復層結構植物配置群落產生的空氣負離子多于單層結構植物群落。故建議在進行植物群落設計和改造時，應盡量做到喬灌草搭配，使生態結構穩定，從而有利于微環境的負離子產生，改善空氣質量。(3)植物群落空氣負離子濃度季節變化排序為：春季高于冬季。空氣質量等級排序為：春季最佳，冬季其次。(4)雨后的空氣負離子濃度和空氣清潔度均大于雨前。(5)水體對植物群落的負離子濃度有顯著影響，不同狀態的水體對負離子濃度影響差異明顯，動態水優于靜態水，瀑布優于溪流。建議在進行景觀設計時，應增加有水環境，人工創造負離子源。

群落優化改造建議

從生態學、美學等角度出發，為居住區營造一個比較豐富的植被景觀。為此，充分考慮植物的生態習性，對喬、灌、草進行優化配置，形成自然式植物景觀。

1構建穩定的植物群落物種多樣性是群落多樣性的基礎，有助于提高群落的觀賞價值，保持群落的穩定，構建生態植物群落，提升居住區綠地的生態效益。適當選用經長期考驗或成熟應用的外來樹種和新優樹種，豐富植物種類，提高植物景觀觀賞價值。

2營造優美的植物景觀在植物種類的選擇上，以適地適樹為原則。營造喬、灌、草層次之間過渡協調而富有變化的植物群落。注重植物群落空間布局，創造宜人的植物空間環境。同時在四季景觀效果上，以常綠為主，適當搭配色葉樹種和春、夏季開花樹種，豐富植物群落的季相變化，給人們帶來良好的視覺效果。