[提要] 经调查,清水村现有植物49种,隶属于25科47属,其中落叶乔木12种、常绿乔木2种、落叶灌木3种、草本植物(含藤类)32种。数据分析发现:禾本科、菊科和豆科植物种类占全部植物种类的67%,构成清水村植物的优势科。清水村的植物种类较丰富,通过多样性指数分析,发现乔木和草本植物(含藤类)丰富度和多样性程度比灌木的高。通过分析清水村的植物多样性程度,为推动美丽乡村建设和农村景观设计提供了基础。
关键词:清水村;植物多样性;多样性指数;美丽乡村
中图分类号:X2 文献标识码:A
收录日期:2023年8月29日
近年来,物种多样性保护研究得到越来越多关注。物种多样性是生态学研究的重点,体现了一个地区生物种类的丰富程度,是评价一个地区生物多样性最常用、最重要的指标。植物种类多样性研究是其他多样性(遗传多样性、生态系统多样性等)研究的基础。研究保护植物多样性,关系到全球生态平衡、气候稳定,对经济的可持续发展意义重大。
通过扎根清水村,发现清水村的植物种类较为丰富,人为破坏较少,生态景观较好,可以作为生态景观设计的案例素材使用。
一、研究内容及方法
(一)清水村植物种类配置及种植情况。清水村位于石家庄市平山县小觉镇,小觉镇总面积约179平方公里,其中山场面积约占85%,耕地面积约占5%。虽然村庄面积不大,但是物种较为丰富,绿植主要集中在道路两侧及周边山上。
(二)调查范围。清水村林区外,居民居住区的公共绿地。
(三)研究方法。通过实地调查,对清水村植物的种类与配植情况进行统计整理,采用丰富度指数、优势度指数、多样性指数和均匀度指数等对调查数据进行对比分析。
二、结果与分析
(一)清水村植物多样性调查。通过调查统计,清水村现有植物49种,隶属于23科37属,根据园林植物的生活习性将其分为落叶乔木、常绿乔木、落叶灌木和草本植物(含藤类)4大类,其中落叶乔木12种、常绿乔木2种、落叶灌木3种、草本植物(含藤类)32种。乔木和灌木种类比例接近1∶2.5,常绿树和落叶树种类比例接近1∶42.9,详见图1、表1。(图1、表1)
分析可知,在物种多样性方面,草本(32种)>乔木(14种)>灌木(3种),草本植物(含藤类)在清水村的植物群落中具有物种优势,乔木次之,灌木再次之。
在数量方面,灌木的数量差不多是乔木数量的2.5倍,其中落叶树种的数量要远高于常绿树种,这主要与温带季风性气候有关,由于冬季寒冷干燥,植物需要落叶来减少蒸腾作用。落叶乔木中杨树、榆树、桃树为优势树种,落叶灌木中紫穗槐为优势树种。
(二)植物多样性测定指标。物种多样性是物种丰富度和分布均匀性的综合反映,体现了群落结构类型、组织水平、发展阶段、稳定程度和生境差异。它考虑了群落中不同物种的重要值,从而比直接的物种丰富度指标更能准确地反映植物群落的多样性特征。采用物种丰富度、多样性、生态优势度及均匀度作为描述群落的综合特征指数。
1、物种丰富度,即物种的总数目,是最简单最古老的物种多样性计测方法,生物学意义显著。Margalef物种丰富度指数(R)是衡量物种多样性高低的常用指数。
R=(S-1)/㏑N
2、Simpson生态优势度指数D,D介于0~1之间,其数值越大,多样性越高。
D=1-∑[Ni(Ni-1)/N(N-1)] (i=1,2,…,S)
3、Shannon-Winner多样性指数(H)是将丰富度和均匀度综合起来的一个量,能较为全面地测度物种的多样性。群落中生物种类增多代表了群落的复杂程度增高,即H值越大,群落所含的信息量越大。如果每一个个体都属于不同的种,多样性指数就最大;如果每一个个体都属于同一种,则其多样性指数就最小。
H=-∑(Ni/N)㏑(Ni/N) (i=1,2,…,S)
4、Pielou均匀度指数(J)是群落中不同物种的多度(生物量、盖度或其他指标)分布的均匀程度,Pielou指数定义为群落实测多样性(以指数为基础)和最大多样性(即在给定物种数的情况下完全均匀群落的多样性)之间的比值关系。如果该地区所有物种都趋于同样数量的个体,则说明物种均匀度高,J值大;相反,如果某些物种的个体很多,另一些物种的个体却非常少,那么该地区的物种均匀度就低,J值小。
J=H/㏑S (i=1,2,…,S)
式中,S为物种数,Ni为物种i的个体数,N为全部物种的个体总数。
(三)多样性指数分析。采用各类指数对清水村全部树种及乔木、灌木、草本分别进行分析。(表2)
通过清水村多样性指数表可以看出,植物物种丰富度:草本>乔木>灌木;生态优势度:乔木>草本>灌木;多样性:草本>乔木>灌木;均匀度:乔木>草本>灌木。
结果表明:清水村草本植物(含藤类)不仅数量多,物种还很丰富;乔木数量相对较少,但物种也较丰富;相比之下,灌木数量少且物种较单一。灌木群落内物种数量分布较不均匀,优势物种的地位突出,乔木和草本植物(含藤类)物种数量分布较均匀。灌木植物多样性指数相对较低,而乔木和草本植物(含藤类)多样性指数相对较高。原因有:一是在经过多年的自然选择后,一些竞争力弱的树种逐渐被淘汰了,优势物种明显;二是人为破坏较少,自然树木生长时间长,很多灌木都已经长得很高,只能按乔木计算;三是杂草未经过人工干扰,栽植蔬菜、建设温室大棚等导致草本植物增多,因此造成了草本植物越来越丰富而灌木层物种却逐渐稀少。
结语
综上所述,清水村植物种类较多,景观较自然,生态景观较真实,景观生态多样性较丰富。但是,树种引进不足、耕地发展不科学,从而造成灌木层的逐渐缺失,不符合建设美丽乡村的主旨。
因此,为了丰富植物多样性,可以从以下方面着手:一是加强对现有物种的保护和管理,防止植物数量进一步减少,为其提供适宜的生长环境和保护措施;二是保护和维护生态廊道,连接不同的生境,为植物和动物提供迁移和繁殖的通道;三是增加植被覆盖,适时引入适应性强的本土树种,尤其是灌木层的树种,丰富植物群落构成,增加物种多样性;四是创建人工湿地,为湿生植物提供适宜生长环境,建立湿地生态系统;五是推广野花野草种植,包括种植野花花坛或花园,吸引各种昆虫和鸟类,增加生物多样性;六是创造多层次的植物结构,提供更多的生境和食物资源,吸引更多的物种;七是限制入侵物种,及时发现和控制入侵物种,避免其对原生物种造成负面影响,保护和维持本地区的物种多样性;八是在规划时考虑植物多样性保护的原则,留出足够的空间和资源来容纳多样的植物群落,通过创造生态景观和设置植物保护区等方式,实现预期规划;九是减少或尽量避免使用化学农药和除草剂,以减少对植物和昆虫的伤害,选择更环保和可持续的农业和园艺管理方法;十是开展植物多样性保护的宣传和教育活动,提高人们对植物多样性重要性的认识,增强对植物多样性的保护意识。
美丽乡村景观建设需要尊重自然,以锦上添花为主,切忌实行大规模的改造。科学地丰富植物种类,不可盲目选种种植,如果仅在数量上提高,不注重层次搭配,很有可能会适得其反,使生态景观遭到破坏。应在充分考虑植物本身习性的同时,满足当地生态群落和生态环境的发展,进而再考虑美的视觉享受。保持乡村植物的多样性是美丽乡村建设的关键一环,这使得乡村园林更加生态化,也更能适应和满足人们对生态园林的需要。
(作者单位:1.石家庄市植物园;2.石家庄市裕西公园)
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