城市生態公園植物多樣性保護研究
——以重慶市渝北區為例

劉 駿 王瑞潔

隨著2021年聯合國《生物多樣性公約》締約方大會第十五次會議在我國云南昆明舉行，人們意識到了生物多樣性問題的嚴重性。生物多樣性是人類賴以生存和發展的基礎，是地球生命共同體的血脈和根基。在國際大力倡導生物多樣性保護的背景下，重慶市城市生態公園建設應當積極響應生物多樣性保護需求。

城市生態公園是具備自然景觀資源、能夠保障城市生態安全及滿足市民休閑游憩需求的綠地。保護生物多樣性是保障城市生態安全、促進人與自然和諧發展的有效方法，也是建設城市公園的重要內容[1]。其中，植物集中、景觀豐富的城市公園[2]，其生態效益的發揮程度普遍認為與植物多樣性有關；植物多樣性是城市生態系統穩定的基礎，也是城市可持續發展的保證[3]。目前，公園植物多樣性的研究多集中在植物群落及物種多樣性方面。相關研究表明，植物多樣性受環境因素影響較大，這會對植物種類、植物多樣性產生一定的影響[4]。此外，城市化進程的加快，對城市公園植物多樣性的影響更為顯著。因此，彭羽等[1]提出通過建設生態型綠地恢復植物多樣性，保護植物多樣性；其中，保護自然生境對維持植物多樣性相當重要。綜上所述，隨著城市生態保護的重要性被人們逐漸了解，如何保護植物多樣性進而保障生物多樣性，這已是當前亟需解決的問題。而城市生態公園作為植物多樣性保護的重要載體，如何基于植物多樣性保護進行建設，這是人們需要關注的問題。

為了揭示城市生態公園植物種類、植物群落多樣性特征，解決城市生態問題，對重慶渝北區12個城市生態公園進行植物群落多樣性研究，考慮公園類型、城市生境、公園面積等因素，采用物種豐富度、多樣性指數、均勻度指數、相似性指數對植物群落多樣性進行研究分析，以期實現城市生態公園植物多樣性的可持續發展，研究結果旨在為建設城市生態公園、打造城市生態格局、保護城市生態多樣提供借鑒。

1 研究地區與研究方法

1.1 研究區概況

依據“重慶市主城區綠地系統規劃2014—2020”文件，重慶主城區約規劃建設1997個城市公園，其中城市生態公園115個。此外，2020年主城區共規劃區域綠地5541.21 hm2，其中4616.57hm2（約83.31%）的區域綠地被規劃為城市生態公園。其次，人均城市生態公園面積較高，3.95m2/人。由此可見，城市生態公園在重慶市綠地系統中占據重要地位。

渝北區共規劃建設43個生態公園，占主城區115個城市生態公園的37.39%，具有顯著優勢，因此，選取主城渝北區的城市生態公園作為本文研究對象。根據實地調研，渝北區已建成、對外開放的生態公園有23個，占規劃建設總數比例最大，為53.49%。

1.2 公園選取與調研方法

依據城市生態公園位置及資源特色分類標準[5]，于2020年10月—12月調研了重慶渝北區4種類型12個公園（表1）。其中山地森林公園2個；湖泊濕地公園1個；主題游樂公園7個；濱江風光公園2個。研究公園數量占所有已建成公園的52.17%。其中，由于渝北區內山地森林、湖泊濕地、濱江風光類公園數量稀少，導致本研究中調研的公園數量也相對較少。

表1 調研公園概況

在樣地道路基礎上，選擇植物物種豐富度較高，群落較為完整的區域，設置典型樣方，樣方總大小為100m2（10m×10m），記錄100m2（10m×10m）中的喬木群落的物種信息，樣方中心的25m2（5m×5m）的灌木群落的物種信息，5個1m2（1m×1m）的草叢群落物種信息，共計設置樣方數量116個（圖1）。記錄的主要指標包括：①喬木：種名、株數、株高、冠幅；②灌木：種名、株數、高度、冠幅；③草本：種名、株數、高度、種蓋度。

圖1 重慶市渝北區城市生態公園及樣方調研

1.3 數據處理

（1）Margalef物種豐富度指數[6]（R）：

其中，a、b分別為兩個不同公園的物種數，c為兩個公園的共有物種數。

2 結果與分析

2.1 植物種類組成特征

經樣方調查發現，調研的重慶市渝北區12個公園共有植物227種（表1），其中喬木層86種，灌木層58種，草本層83種。其中，照母山森林公園植物種類最多，65種；火鳳山公園與中咀河樟園植物種類最少，7種。這可能是受其公園類型以及公園面積大小的影響，也與樣方數量有一定關聯。山地森林類型的照母山森林公園，其面積巨大，樣方數較多，植物種類豐富；而主題游樂類型的火鳳山公園與中咀河樟園，其面積相對較小，樣方數較少，植物種類較少。

各類生態公園植物種類數分別為：山地森林74種，湖泊濕地29種，主題游樂84種，濱江風光40種（表2）。作為唯一已建成、對外開放面積較大的濕地公園，其物種較為稀少，這表明濕地公園物種較為單一；而主題游樂公園物種最為豐富，這是因為其分布較為分散，導致物種分布在空間上不連續，呈現出一定的地域偏好，物種重復較少。

表2 重慶市渝北區各類生態公園植物種類組成統計

2.2 公園植物物種多樣性比較

群落層次上Margalef物種豐富度指數呈現出草本層 ＞ 喬木層 ＞ 灌木層的規律（圖2a）；這與李明娟等[14]的研究結果一致。草本層物種豐富度占絕對優勢，且跨度較大。

圖2 12個調研公園的植物多樣性指數分布（a Margalef指數；b Simpson指數；c Shannon-Wiener指數；d Pielou指數）

群落層次上Shannon-Wiener多樣性指數呈現草本層 ＞ 喬木層 ＞ 灌木層的規律（圖2c），這與Margalef豐富度指數結果相同，這表明Shannon-Wiener指數受物種豐富度影響更為顯著。Simpson指數趨勢規律相同，因此，以Shannon-Wiener指數進行分析（圖2b）。在所有公園中，照母山森林公園物種多樣性指數最高，其次為重慶市中央公園；中咀河樟園與火鳳山公園最低。城市生態公園因其自然程度高，人為影響低，所以植物種類較為豐富，呈現出群落各層物種多樣性較高的規律。

群落層次上Pielou均勻度指數呈現草本層＞灌木層＞喬木層的規律（圖2d）。所有公園中，金山公園物種均勻度最高，其次為火鳳山公園；中咀河樟園與金海灣濱江休閑帶最低。均勻度較低的公園，植物種類單一，植物景觀不夠豐富。這可能與部分城市生態公園對植物的選擇偏好性有關，導致了部分公園物種單一，均勻度不高，植物群落穩定性較低。

2.3 各類公園植物物種多樣性比較

各類公園在各層次上Margalef物種豐富度指數均呈現出草本層＞喬木層＞灌木層的規律（圖3a），這與2.2節研究結果一致。其中，山地森林公園草本層豐富度指數顯著高于其他類型公園，這表明該類公園含較多草本種類植物，受人為影響低于其他公園，環境更趨于自然狀態。除主題游樂公園外，各類公園Shannon-Wiener指數草本層均高于喬、灌層（圖3b～c）。這是因為草本層物種相對豐富，植物群落結構復雜，生態功能與景觀異質性較高；主題游樂公園，因其公園較為分散，物種多樣性差異性較大。各類公園Pielou均勻度指數草本層均高于喬、灌層，且差異性較?。▓D3d）。

圖3 各類公園植物群落各指數值（a Margalef豐富度指數； b Simpson多樣性指數；c Shannon-Wiener多樣性指數； d Pielou均勻度指數）

群落總體K上，多樣性指數由高到低依次為：山地森林公園、主題游樂公園、濱江風光公園、湖泊濕地公園，而Pielou指數最高的則為濱江風光公園（圖4）。自然原生環境良好受人工干擾較低的山地森林公園、分布較廣功能較多的主題游樂公園，二者物種豐富度、物種多樣性指數呈現出一致的變化趨勢。

圖4 各類公園植物多樣性指數分布特征

2.4 各類公園植物物種相似性比較

對于植物群落總體而言（表3），主題游樂與濱江風光公園的植物物種相似性指數最高，則相似程度最低，這可能是濱江風光公園與其他類型公園植物差異較大導致的[8]。其余公園相似性指數均在0.7～0.8，這說明各類公園植物物種相似程度較低。

表3 各類公園植物群落Jaccard相似性指數

灌木層、草本層相似程度最高的為主題游樂與湖泊濕地公園，喬木層相似程度最高的為主題游樂與山地森林公園（圖5）。這反映出各類公園各層次植物受地域環境差異的影響不同[8]，植物物種生存條件差異明顯；如濱海植物物種多樣性往往比內陸較弱，但其物種環境適應性較強[15]，導致植物相似性程度不同。

圖5 各類公園植物群落相似性指數分布特征

3 討論

3.1 城市生境對植物種類組成的影響

通過樣方調查，重慶市渝北區城市生態公園共記錄植物227種，而重慶市主城區公園共記錄植物347種[14]，相比之下略有差距，這表明渝北區植物物種豐富度還有待進一步提升。隨著城市化進程加劇、人為活動影響加深及外來物種的引入，城市生境就此形成[16]；受城市生態公園地域、土地、歷史等因素的影響，公園植物選擇偏好有所不同，對偏好植物不同程度的引入，已是外來物種增加的重要途徑[17]。城市與人類的雙向物質流動會導致物種同質化，進而影響公園正常的物種演替與競爭機制[12]，對植物種類組成產生巨大威脅。

城市化進程加快及城市的自我構化，導致城市生物多樣性呈現地域差異、無法等價[18]，形成了差異顯著的城市生境。生境差異性對降低植物相似程度有顯著作用，物種間可形成優勢互補，植物種類組成多樣化，進而保障生物多樣性功能有效發揮[12]。

3.2 公園面積與植物物種多樣性關系

對公園面積與植物群落多樣性各指數關系進行分析（圖6），結果表明，除均勻度指數外，公園面積與植物物種多樣性指數近似呈正相關關系，即公園面積增加，植物多樣性指數增大，這與現有研究結果[19]類似。植物群落存在人為配置的情況，以景觀效果、功能分區為目標，人為配置形成植物景觀；大面積公園要求其植物景觀豐富、功能分區多樣，因此，植物群落物種也就對應增多，植物物種多樣性指數相應增大（圖6）。同時，公園通常采用一種或多種植物成片應用以營造特色植物景觀，植物均勻度指數相對較低，因此可能導致均勻度指數與公園面積負相關關系不太明顯。公園面積與植物群落多樣性各指數的擬合程度并不高，這也間接表明了樣方調查法存在一定的不足與局限性。

圖6 公園面積與植物群落多樣性各指數關系曲線

公園面積對植物多樣性的影響往往十分顯著，結合城市公園斑塊狀特征[20]，城市生態公園建設應當均衡綠地分布面積，完善城市生態結構，以便實現城市生態功能的充分發揮。

3.3 基于植物多樣性保護的城市生態公園建設探討

植物多樣性與公園類型、規模、地域等因素有關[19]，城市生態公園以生態美觀為目標，植物群落多樣性通常較高。重慶市渝北區城市生態公園植物多樣性指數總體表現為草本層＞喬木層＞灌木層，這表明灌木的應用較為匱乏，應當充分發揮植物群落中灌木層的生態功能，如空間圍合作用[6]，進而豐富植物群落中層多樣性。此外依托于特色山地城市[14]，公園更易出現野生或自生草本植物，草本層植物多樣性較高[21]，這與本研究結果一致。群落最底層的草本層土壤條件較好，近自然植物群落演替易發生，這有利于植物多樣性的維護；同時，草本層植物多樣性高低影響著公園生態功能的發揮[22]。因此，公園野生草本并不能簡單治理，公園管理者應當合理規劃，重視野生草本植物的生態效益。

部分公園綠地接近自然，加之外來物種的引入，彌補了本土植物的功能不足，因此植物多樣性較好。這表明，引入外來物種對植物多樣性提高具有重要作用，但過分引入勢必會造成植物群落物種同質化現象加劇[14]。因此，建議在建設城市生態公園過程中，重視本土物種生態效益[23]，適當引入外來物種，保障公園生態服務功能的正常發揮。

部分公園為了達到公園美化的效果，人為配置植物種類、數量，選擇均勻和諧的搭配方式，存在嚴重的人為干擾。在植物選擇上存在嚴重的偏好性和單一性，導致植物分布不均勻，物種多樣性較低，制約了植物群落多樣及穩定發展[7]。

因此，城市生態公園建設應當考慮以下問題：依據山地城市特殊地域因素，注重植物多樣與均勻的合理配置方式，管理公園綠地植物演替，構建物種豐富、層次多樣、結構復雜的植物群落，建設景觀與生態效益顯著的生態園林，以期實現城市生態公園植物多樣性的長期穩定發展（圖7）。

圖7 基于植物多樣性保護的城市生態公園建設探討

結語

本研究揭示了城市生態公園植物多樣性特征，并基于研究結果提出了城市生態公園建設應當注意的問題。主要結論如下：①重慶市渝北區調研城市生態公園共有植物227種，其中喬木層86種，灌木層58種，草本層83種。公園植物群落多樣性整體較高，且基本呈現一致的趨勢，草本層＞喬木層＞灌木層。各類公園多樣性指數由高到低依次為：山地森林、主題游樂、濱江風光、湖泊濕地，而Pielou指數最高的則為濱江風光。各類公園植物物種相似程度較低。②生境差異性對降低物種相似程度有顯著作用，物種間形成優勢互補，植物種類組成多樣化。植物物種多樣性指數隨公園面積增加呈增大趨勢，城市生態公園建設應當均衡綠地分布面積，完善城市生態結構。③重慶市渝北區植物群落長期穩定發展前景不足。因此，城市生態公園建設應當考慮以下問題：依據山地城市特殊地域因素，注重植物多樣與均勻的合理配置方式，構建物種豐富、層次多樣、結構復雜的植物群落，建設景觀與生態效益顯著的生態園林。