应用生态学报 2003年12月 第14卷 第12期 CHI NESE JO U RNAL OF A PPL IED ECOL OGY , Dec. 2003, 14(12) B 2095~2102
沈阳市区植物区系与植被类型的研究
徐文铎
1**
1
1, 2
1
1
*
何兴元 陈 玮 张 粤 李海梅 刘常富
1
(1中国科学院沈阳应用生态研究所树木园, 沈阳110016; 2中国科学院研究生院, 北京100039)
=摘要> 探讨了沈阳市区植物区系特点和城市植被类型的分类及其特征. 沈阳市处于长白植物区系、蒙古植物区系和华北植物区系交汇地带. 植物种类较丰富, 约有种子植物98科371属779种. 最大科是菊科, 共有植物85种, 超过20种的科还有莎草科、蔷薇科、豆科、蓼科、唇形科、百合科及毛茛科等. 这些科共有植物384种, 占沈阳市区种子植物总数的49. 3%.此区系有23个地理成分类型. 其中以温带性质占优势, 占沈阳市区地理成分的89. 3%.根据植被发生和功能以及建群种的作用, 将沈阳市区城市植被划分三大植被类14个植被组和57个植被型, 并对3个植被类中的典型代表性类型进行了群落(种群) 的组成、结构、动态和功能分析. 关键词 沈阳市 种子植物 植物区系 植被类型
文章编号 1001-9332(2003) 12-2095-08 中图分类号 Q948 文献标识码 A
Flora and vegetation types in the downtown area of Shenyang. XU Wenduo 1, HE X ing yuan 1, CHEN Wei 1, 2, ZHA NG Y ue 1, L I Haimei 1, L IU Changfu 1(1I ns titute of A p p lied Ecology , Chinese A cademy of Sciences , Shenyang 110016, China; 2Graduate School of Chinese A cademy of Sciences , Beij ing 100039, China).-Chin. J. A p p l. Ecol . , 2003, 14(12) :2095~2102.
Shenyang city i s located in the intersect zo ne among Changbai, Mo ngolia and N orth China flora, w hich has a plenty of plant species belong ing to 98families, 371g enera and 779species. T here are 85plant species in the largest family Companulaceae, and more than 20species in the families Cyperaceae, Rosaceae, Leguminoseae, Polygonuceae, Labiatae, L ilaceae and Ranunculaceae. T hese families hav e 384species in total, and 49. 3%of them are found in Sheny ang city. T he flora had 23geogr aphical co mponents types, and 89. 3%of t hem w ere of the temperate type. Based on the epigenesis and functions of vegetation and the role of the do minant species, the urban vegetation in the downtown area of Shenyang was divided into 3vegetation classes, 14vegetation groups and 57vegetat ion types, and the components, structure, dynamics and funct ions of 3r epresentative vegetatio n classes were analysised.
Key words Shenyang city, Seed plant, F lora, V egetatio n types.
1 引 言
植物区系和植被分类是合理利用植被资源和充分发挥植被综合效益的基础. 植物区系是植被分类重要依据, 植物种类组成构成了植物群落本体. 因此, 要了解一个地区植被特征, 必须分析植物区系特点与性质, 但目前以城市为单位进行植物区系分析, 在我国仅见5上海植物名录6、5广州植物志6、5北京植物6以及北京植物区系分析等文献
[8]
类, 如防风固沙林、水源涵养林、风景名胜林等. 我们试图以植被为依据, 以功能为辅, 进行城市植被分类, 并建立城市植被分类系统, 为沈阳城市森林生态建设提供科学依据. 2 研究地区与研究方法
211 研究地区概况
研究地区为沈阳市区, 不包括沈阳市所管辖的4个郊区县, 总面积为3480. 29km 2. 区内在地貌上正处于长白山余脉, 吉林哈达岭向辽河平原过渡地带, 东部为低山丘陵, 海拔在70~200m, 其中最高峰石人山海拔高441. 3m, 切割深度300m 左右, 帽山海拔300m, 相对高度220m; 中部和西部为浑河、辽河冲积平原, 海拔在20~40m. 气候属于暖温带
*国家自然科学基金项目(30270250) 、中国科学院引进国外杰出人
才项目(KOT CE -03971003) 、中国科学院/十五0预研项目(K070K -YZX010505) 和中国科学院沈阳应用生态研究所知识创新工程资助项目(C12M C -SCXM S013) . **通讯联系人.
2003-05-27收稿, 2003-08-31接受.
, 沈阳市植
物区系在我国植物区系研究中具有重要地位, 传统上认为沈阳市正处于华北植物区、长白植物区和蒙古植物区过渡地带, 有关沈阳植物区系尚无研究. 在我国, 城市植被分类或绿地分类更是长期争论性问题[12], 虽然出现许多分类方案[13], 但迄今还没有一个通用的城市植被分类标准. 植被分类的目的是为了反映各植被类型的固有特征及其与生境的关系. 因此, 目前城市植被分类或绿地分类纯属于人为分
2096应 用 生 态 学 报 14卷
季风气候区, 年均温为7. 9e , 1月均温-12. 0e , 7月均温24. 6e , 极端最高气温为34. 5e , 极端最低气温-33. 1e , \5e 的年积温为3870. 8e , 年降水量为670. 9mm, 集中于6~8月, 占全年的64. 4%, 年蒸发量为1408mm, 为降水量的2. 1倍, 无霜期153d, 水热同季, 有利于植物生长发育. 本市区地带性土壤为棕壤, 主要分布在东部低山丘陵和平原的高阶地上, 草甸土和风沙土分布在西部浑河、辽河的冲积平原上以及低洼地上[18]. 地带性植被为暖温带落叶阔叶林, 在东部低山丘陵还有较典型的油松(Pinus tabulaef or mis ) 林、油松栎(Quercus mongolica , Q. liaotungensis ) 林. 但由于受人类活动影响原生植被几乎所剩无几, 现已多为次生林和人工林. 在西部平原区以杨树(Pop ulus sp. ) 人工林为主, 沿河两岸还有天然柳树(Salix sp. ) 林, 低平地和洼地分布有草甸和沼泽. 212 研究方法
21211植物区系 根据李俊英的5沈阳植物名录6和杨人俊的5沈阳东陵区维管束植物名录6, 以及多年野外调查和收集的标本资料, 参考5辽宁植物志6, 整理出5沈阳市区野生植物名录6(徐文铎编). 统计植物种类的科、属、种的数量和比例, 依傅沛云等[1. 2]的东北种子植物地理成分分析标准, 进行沈阳市区植物地理成分类型划分.
21212植被类型 1) 自然植被和半自然植被类型调查:在1991年沈阳航空遥感国土资源综合调查的基础上, 分别在沈阳东部山区的天柱山和棋盘山设4块标准地, 每块面积为20m @20m, 将标准地划为4m @4m 的网格. 进行每木检尺, 记载树高、胸径、冠幅, 并调查灌木层和草本层的种类、多度、盖度等指标. 同时进行无样地) ) ) 中心点四分法补充取样, 调查油松300株. 采用L ev ins(1986) 的公式[9. 10]计算主要木本植物的生态位宽度和生态位重叠情况.
2) 人工植被类型调查:在沈阳市建成区利用1998年1B 10000的黑白航片, 按照不同土地类型面积比例设标准地, 采用随机和典型相结合的调查方法取样, 样地100m @100m 为280块, 面积为280hm 2, 10m @10m 为24块, 面积为0. 24hm 2(行道树取样). 两种取样面积为280. 24hm 2, 约占沈阳市建成区面积的1. 73%.记载样地上的树高、胸径、冠幅和健康等状况.
分别占东北地区的77. 2、50. 0和30. 6%.从科的大小顺序上看, 植物种类80种以上的大科只有菊科1科; 40种以上、80种以下有4个科, 依次是禾本科、莎草科、蔷薇科、豆科; 20种以上、40种以下的有蓼
科、唇形科、百合科和毛茛科; 10种以上、20种以下的有9科, 分别是伞形科、石竹科、藜科、虎耳草科、玄参科、杨柳科、大戟科、忍冬科和桦木科. 其余77科的植物均少于10种, 其中只有1种植物的科有27科; 2~5种的科有33科; 5~10种的有17科(表2) . 在21个大科中, 共有植物247属549种, 分别占全市区植物属种的66. 6%和70. 5%, 而科数只占总科数的21. 4%, 只有1~5种植物的60个科占总科数的61. 2%, 而植物种共有125种, 仅占全市区的种子植物的16. 0%.在沈阳市区的371属中, 种数最多的是苔草属(26种) 和蓼属(25种) , 其次是蒿属(14种) 、委陵菜属(13种) 和李属(12种) , 柳属和眼子菜属各为11种. 含有5~10种的属有绣线菊属(9种) , 堇菜属(8种) , 藜属、铁线莲属、茶 属、狼毒属和鸢尾属(各为7种) , 胡枝子属和桦树属各为5种. 以上16个5种以上的属占全市区总属数的4. 3%, 而这16属种数共为205种, 占全市区种数的26. 2%.另外, 在本市区的单科属种植物有27种, 占全市区植物区系中科数的27. 6%, 属数的7. 3%, 种数的3. 5%.
31112植物区系的地理成分 沈阳市区在植物区系分区上属于泛北极植物区, 中国-日本森林植物亚区, 华北地区[11]. 由于本市区东部与长白植物区相接, 北部与蒙古植物区相毗邻, 因此, 其植物区系深受多方面的影响和渗透, 形成复杂的区系地理成分. 根据种子植物的分布区类型的标准可划分4大类性质成分和23个地理成分类型[1, 3, 7](表3).
3111211世界性分布成分 本区只有一个地理成分. 这是世界广布种, 在本市区植物区系中比例不高, 有35种, 占全市区植物区系地理成分4. 47%.常见种有芦苇(Phragmites austr alis ) 、虎尾草(Chloris v irgata ) 、狗尾草(Setaria vir idis ) 、藜(Chenopodium album ) 和浮萍(Lemna minor ) 等. 3111212寒带性成分 分布于北极带至亚寒带及温带北部, 在本市区只有一个类型, 即北温带-北极成分. 主要种类有杉叶藻(H ip p uris vulgar is ) 、钻天柳(Chosenia m acrolep is ) 、兴安柳(Salix hslnganica) 、矮茶 (Ribes tristae ) 、金老梅(Potintilla f ruti -cosa) 、斜茎黄耆(Astragaly s adsurgens ) 和小飞蓬(Erigeron canadensis ) 等.
3 结果与分析
311 种子植物区系分析
31111植物区系的科属种组成 由于沈阳市区处于3个植物分布区的交汇地带上, 因此植物种类比较丰富. 据统计, 种子植物有98科368属789种, 其中裸子植物为3科6属13种, 被子植物为95科362属776种. 在被子植物中, 双子叶植物为80科285属597种, 单子叶植物为15科77属179种, 与东北地区比较(表1) , 沈阳市区面积为3481km 2, 约占东北地区总面积的0. 28%, 而植物科、属、种的数量
12期 徐文铎等:沈阳市区植物区系与植被类型的研究
表1 沈阳市区与东北地区植物区系组成的比较
Table 1Comparison of flora composition between Shenyang city area and northeast China
沈阳市区She nyang city area 科Fam i ly
裸子植物Gy mnosperm 双子叶植物Dicotyledo n 单子叶植物M onocot yle don 总计T otal
3801598
属Genus 628580371
种Speci es [1**********]
东北地区Northeast Chi na 科Famil y 410122127
属Genus 9547180736
种Specie s [1**********]58
2097
成分类型(表3) , 其中有10个类型植物种类较多, 在市区中占有重要位置.
1) 中国-日本成分:指分布中国东部森林植物区, 并间断分布日本. 该类型在沈阳市区最多, 种数居于首位, 其中木本植物有43种, 草本植物有131种, 在木本植物种类中几乎构成了本市区森林主要优势种, 如色木槭(Acer mono ) 、水曲柳(Fr ax inus mandshurica) 、黄波萝(Phellodendr on am ur ense ) 、春榆(Ulmus jap onica ) 、裂叶榆(U. L aciniata) 、朝鲜柳(Salix koreensis ) 、栓皮栎(Quer cus var iabilis) 、千金鹅耳枥(Carbinus cordata ) 等, 灌木有榛子(Corylus heterop hylla) 、胡枝子(L esp edez a bicolor ) 、东北鼠李(Rhamnus yashinoi ) 和鸡树条子(Vibur -num sargeuti) 等.
3111213温带性成分 指分布欧洲、亚洲、北美洲温带地区的植物种. 在沈阳市区占绝对优势成分, 约有680种, 占全市区植物区系地理成分的86. 85%, 因
此沈阳市区植物区系具有强烈的温带性质. 由于植物种分布、起源、演化和迁移不同, 可划分18个地理
表2 沈阳市区种子植物科排序
Table 2Sequ encing of spermophyte (family) in Shenyang city area 种S pecies >80(1) 80~40(4) 40~20(4) 20~10(12) 10~5(17)
科(属:种) Fami ly (Genus :S pecies)
菊科Compositae(40:85)
禾本科Gramineae(39B 58) , 莎草科Cyperaceae(9B 52) , 蔷薇科Rosaceae(15B 47) , 豆科Leguminoseae(21B 41) 蓼科Polygonuceae(2B 29) , 唇形科Labiatae(19B 26), 百合科Lilaceae(10B 24) , 毛莨科Ranunculaceae(9B 22)
伞形科Umbelliferae(16B 19) , 石竹科Caryophl laceae(12B 18) , 藜科Chenopodi aceae(6B 18) , 虎耳草科Saxifragaceae(6B 16) , 杨柳科Sali caceae(3B 15) , 大戟科Euphorbiaceae(6B 13) , 忍冬科Caprifoliaceae(5B 12) , 桦木科Betulaceae(4B 11) , 十字花科Cruciiferae (8B 11) , 桔梗科Campanulaceae(4B 11) , 玄参科Scrophulariaceae(9B 11, ) 松科Pinaceae(4B 10)
榆科Ulmaceae(3B 9) , 眼子菜科Potamogetonaceae(1B 9) , 鸢尾科Iridaceae(1B 8) , 堇菜科Violaceae(1B 8) , 紫草科Boraginaceae(5B 7) , 萝摩科Asclepi adaceae(3B 7) , 壳斗科Fagaceae(1B 6) , 龙胆科Gentianaceae(3B 6) , 卫矛科Cel astraceae(2B 5) , 葡萄科Vitaceae (2B 5) , 五加科Arali aceae(3B 5) , 茜草科Rubiaceae(2B 5) , 牛儿苗科Geraniaceae(2B 5) , 鼠李科Rhamnaceae(1B 5) , 木犀科Oleaceae(3B 5) , 旋花科Convolvulaceae(2B 5) , 茄科S olanaceae(5B 5)
桑科M oraceae(3B 4) , 荨麻科Urticaceae(2B 4) , 睡莲科Nymphaeaceae(3B 4) , 槭树科Acaraceae(1B 4) , 绵葵科M alvaceae(3B 4) , 菱科Trapaceae(2B 4) , 报春花科Primulaceae(2B 4) , 败酱科Valerianaceae(2B 4) , 茨藻科Najadaceae(1B 4) , 苋科Amaranthaceae(1B 3) , 金鱼藻科Ceratophyllaceae(1B 3) , 景天科Crassulactae(2B 3) , 酢酱草科Oxalidaceae(1B 3) , 椴树科Tiliaceae(1B 3) , 猕猴桃科Actinidiaceae(1B 3) , 柳叶菜科Onagraceae(3B 3) , 小二仙科H aloragidaceae(1B 3) , 车前科Plantagi naceae(1B 3) , 川续断科Dip -sacaceae(2B 3) , 葫芦科Cucurbitaceae(3B 3) , 泽泻科Alismataceae(2B 3) , 水鳖科Hydrochari taceae(3B 3) , 天南星科Araceae(2B 3) , 小蘖科Berberidaceae(1B 2) , 柏科Cupressaceae(2B 2) , 芸香科Rutaceae(2B 2) , 远志科Polygalaceae(1B 2) , 金丝桃科Hypericaceae (1B 2) , 香蒲科Typhaceae(1B 2) , 浮萍科Lemnaceae(2B 2) , 雨久花科Pontederiaceae(1B 2) , 灯心草科Juncaceae(1B 2) , 兰科Orch-i
daceae(2B 2)
麻黄科Ephedraceae(1B 1) , 胡桃科Juglandaceae(1B 1) , 檀香科Santal aceae(1B 1) , 桑寄生科Laranthaceae(1B 1) , 马兜铃科Aris -tolochiaceae(1B 1) , 马齿苋科Portul acaceae(1B 1) , 防已科M enispermaceae(1B 1) , 芍药科Paeoniaceae(1B 1) , 木兰科M agnoli aceae (1B 1) , 五味子科Schisandraceae(1B 1) , 罂粟科Papeveraceae(1B 1) , 亚麻科Linaceae(1B 1) , 蒺藜科Zygophyllaceae(1B 1) , 柽柳科Tamaricaceae(1B 1) , 瑞香科Thymelaeaceae(1B 1) , 八角枫科Alangiaceae(1B 1) , 杉叶藻科Hippuridaceae(1B 1) , 杜鹃花科Ericaceae (1B 1) , 马鞭草科Verbenaceae(1B 1) , 列当科Orobanchaceae(1B 1) , 紫威科Bignoniaceae(1B 1) , 狸藻科Lentibulatiaceae(1B 1) , 透骨草科Phrymaceae(1B 1) , 胡麻科Pedali aceae(1B 1) , 鸭跖草科Commelinaceae(1B 1) , 薯蓣科Dioscoreaceae(1B 1)
5~2(33)
1(27)
表3 沈阳市区种子植物区系的地理成分
Table 3Geographic component of spermophyte flora in Shenyang city area
地理成分类型
Geog raphic compo nent
1. 世界分布成分Cosmopolitan Ò. 寒带性质的成分Frigid nature 2. 北温带-北极成分No rth t emperat e Arctic Ó. 温带性质成分T emperate nature 3. 北温带成分North temperate zone 4. 旧世界温带成分Ol d worl d temperate 5. 亚洲-北美成分Asi a -north Ameri ca 6. 温带亚洲成分T emperate Asia 7. 西伯利亚成分Siberic a 8. 东亚成分Ea st Asia 9. 中国-日本成分Sino -Japan 10. 中国东部成分Ea st Chi na 11. 东北-华北成分Nort heast China -north Chi na
种数
Specie s [***********]4352
%
地理成分类型
Geographi c com pone nt
13. 东北成分Northea st Chi na 14. 华北成分North China
15. 大兴安岭成分Daxing anling 16. 中亚成分Medi um Asi a 17. 阿尔泰-达乌尔成分Alta-i Dahuria 18. 蒙古草原成分Mongolia steppe Ô. 热带性质成分T ropic al nature 19. 北温带-热带成分N orth temperate -tropical 20. 热带亚洲非洲成分Tropi ca -l Asia and Afric a
21. 旧世界热带成分Old wo rld tropic al 22. 热带亚洲-热带大洋洲成分T ropical Asia -tropical Austaralasia 23. 热带亚洲-热带非洲成分T ropical Asia -tropical Africa
种数%
Specie s [**************]
6. 82. 90. 30. 40. 32. 84. 80. 10. 30. 50. 1
4. 72. 86. 69. 90. 59. 34. 96. 822. 35. 46. 6
2) 旧世界温带成分:指广泛分布欧亚大陆温带地区, 在本市区这种成分种类较多, 在23个区系地理成分中, 居于第2位. 多为森林群落优势种和常见种, 如稠李(Pr unus p adus ) 、三蕊柳(Salix trian -dr a) 、蒿柳(S. viminalis ) 、桑树(Mor us alba) 、黑果
木旬子木(
梅(Geum alepp icum ) 、鼠掌草(Geranium sibir -icum ) 、直酢浆草(Ox alis stricta ) 、水葱(Scirp us taber naemontanii) 和狸藻(Vtr icularia v ulgar is) 等. 6) 东亚成分:指分布于东亚地区的种类, 其范
围从喜马拉雅一直到朝鲜、日本和俄罗斯远东地区. 沈阳市区属该类型有54种, 占当地总种数的6. 8%, 其中木本植物大都是本市区优势种, 如蒙古栎(Quercus mongolica) 、槲树(Q. dentata) 、槲栎(Q. aliena) 、毛樱桃(Prum us tomentosa) 、兴安胡枝子(L esp edez a dahur ica) 、暴马丁香(Syr inga r eticula -ta) 、忍冬(L oncea j ap onica ) 和接骨木(Sam bucus w illiamsii) 等. 草本植物主要有鸡眼草(K um -mer ow ia str iata ) 、大叶野豌豆(Vicia p seudo -orobus ) 、紫花地丁(Viloa yedoensis ) 、地瓜苗(Lyco -p us lucidus) 、小花黄芩(Scutellar ia dcp endens) 和黄背草(Themeda jap onica ) 等.
7) 东北-华北成分:以东北植物区和华北植物区过渡地带为分布中心. 在本市区以森林植物占优势成分, 木本植物有枫桦(Betula costata ) 、胡桃楸(Juglans mandshurica ) 、东北黑榆(Ulm us davidi -ana) 、黄榆(U. macrocarp a) 、紫椴(Tilia amuren -sis) 、花曲柳(Frax inus r hy nchop hy lla ) 、无毛溲疏(Deutz ia glabrata) 、李叶溲疏(D. hancata ) 、小花溲疏(D. p ar vif ora ) 、土庄绣线菊(Sp iraea p ube -sens) 、乌苏里鼠李(Rham nus ussur iensis ) 、山葡萄(Vitis am ur ensis ) 、糠椴(Tilia mandshur ica) 和紫椴(T. amurensis ) 等. 草本植物属于林下中生和湿生植物, 如早开堇菜(Viola p rionantha ) 、长白鸢尾(Ir is manshurica ) 、渥丹(L ilium concolor ) 、狭叶黄精(Polygouatum stonp hyllum ) 、山鸡儿肠(K alim -cris lautureana ) 、东北龙常草(Diarbeana mand -snurica ) 和东北天南星(Ar isaema amurense) 等. 8) 中国东部成分:属于/东亚分布0范围之内, 但与东亚成分不同之处在于日本无分布, 主要在中国东部, 北达朝鲜和俄罗斯远东地区的南部. 在本市区较常见种有小叶朴(Celtis bungeana ) 、剌榆(H emip telea dav idiana) 、辽东栎(Quercus liaotun -gensis) 、枫杨(Pterocarya stenop tera ) 、蒙桑(Mor us mongolica) 、小青杨(Pop ulus p seudo -simonii ) 、大花溲疏(Deutz ia grandif lora ) 、东陵八仙花(Hy -drangea Bretschnideri ) 、山桃(Pr unus davidiana ) 、花木兰(I ndigo f er a kir ilow i ) 、多花胡枝子(Les -pedez a f loribunda) 和丁香(Syringa oblata) 等.
9) 西伯利亚成分:主要分布于俄罗斯西伯利亚
Cotonaster melanocarp us ) 、玉竹(Polygona -
tum odoratum ) 、拂子茅(Calamagr ostis ep igeios ) 、糙
隐子草(Cleistogens squar rosa) 、黄蒿(Ar tem isia sco -p ar ia) 、旋复花(Inula britannica) 、附地菜(Tr igon -tis p edunculatis ) 、球果堇菜(Viloa collina ) 、腺独行菜(L ep idium apetalum ) 和白屈菜(Chelidonium maj us ) 等.
3) 温带亚洲成分:指分布温带亚洲地区, 在23个类型中居于第3位. 木本植物有山杨(Pop ulus davidiana ) 、黑桦(Betula davutica ) 、白桦(B. Platyp hlla ) 、家榆(Ulm us p umila ) 黄花忍冬(Loucea chrysantha ) 和东北接骨木(Sam bucas mandshur ica ) 等. 草本植物常见有展穗芨芨草(Achnatherum eff usum ) 、黄精(Plolygonatum sibir -icum ) 、铃兰(Convallar is keiskei) 、兴安毛莲菜(Pi -cr is j ap onica) 、华北鸦葱(Scorz onera mongolica) 、线叶菊(Filif olium sibir icum ) 、蒙古蒿(A rtemisia mongolica) 、万年蒿(A. Sacroum ) 、大籽蒿(A. S ieversiana) 和阿尔泰狗娃花(H eterop ap p us al -taicus) 等.
4) 东北成分:通常称为长白成分, 以长白植物区为分布中心. 在本市区种数较多, 影响极大, 且群落优势成分也较多. 木本植物如红皮云杉(Picea ko -r aiensis ) 、长白落叶松(Larix olgensis) 、大黄柳(Sal -ix raddeana) 、东北溲疏(Deutz ia amurensis ) 、东北山梅花(Philadelp hus schrenkii ) 、长白茶 (Ribes komoarovi) 、东北杏(Pr unus manshurica ) 、山荆子(Malus baccata ) 、疣枝卫矛(Evony mus paucif-f or us ) 、鼠李(Rham mnus dav ur icus ) 和长白忍冬(L oncea rup rechtiana ) . 草本植物如绿囊苔草(Carex hyp ochlora ) 、轮叶百合(Lilium distichum ) 单花鸢尾(Ir is unif lor a) 、班叶堇菜(Viloa var iega -ta) 、尾叶香茶菜(Plectranthus ex eisus ) 和升麻(Cimicif uga dahurica) 等.
5) 北温带成分:指广泛分布欧洲、亚洲和北美洲温带地区的植物. 该类型在沈阳市区较多, 全部为草本种类, 且多为中生至湿生、水生草本植物, 如地榆(Sanguisor ba off icinalis ) 、风花菜(Ror ipp a is -landica) 、细叶委陵菜(Potentilla multif ida ) 、水杨
植物区, 向南延伸至我国东北地区. 本市区主要分布在东部林区, 如小玉竹(Polygonatum hum ile) 、粉枝柳(Salix r or ida) 卷边柳siuz ev ii ) 、狭叶荨麻(Ur -tica angustif olia ) 、珍珠梅(Sor bar ia sorbitolia ) 、山剌玫(Rosa davurica) 、香芹(L ibanotis seseloides) 、北青兰(Dracocep halum argunes ) 、山马先蒿(Pedicu -lar is rubens) 和甜茅(G ly cer ia tr if lor a) 等.
10) 华北成分:以华北植物区为分布中心, 本市区已是该植物区向东北延伸的边缘. 由于城市化和受人类活动的干扰, 此成分只有23种, 占当地植物种数的2. 9%, 但这些种类却是本市区地带性成分, 如油松(Pinus tabulaef or mis ) 、元宝槭(Acer tr unca -tum ) 、华北绣线菊(Sp iraea f ritschiana) 、大叶华北绣线菊(S. Tritschiana var. latif olia ) 、蒙椴(Tilia mongolica ) 、双花六道木(Abelia bif lora ) 、酸枣(Zizy -p hus j uj uba) 和地枸叶(Sper anskia tuber cula -ta) 等.
3111214热带性质成分 本市区属于热带性质成分只有48种, 约占当地植物种数的6. 13%, 在本地区植被组成中不是重要成分. 依分布中心的不同, 可划分为5个成分类型, 其中北温带-热带成分在本市区种类最多有39种, 代表种有菖蒲(Acorus cala -mus ) 、鸭跖草(Comelina com munis ) 、球穗扁莎(Py -cr eus globosus) 、红鳞莎草(P. korshinsky i) 、小茨藻(N aj as m inor ) 、细叶茨藻(N. gr aminea ) 、慈姑(Sagittaria tr if ola ) 和黑藻(Hydv illa ver ticillata ) 等. 其次还有热带亚洲-热带大洋洲成分4种; 旧世界热带成分3种; 热带亚洲、非洲、南美洲成分和热带亚洲-热带非洲成分各为1种. 312 城市植被类型分类
31211 城市植被类型分类的原则与标准
3121111城市植被类型分类原则:1) 采用城市植被发生分类学原则, 同时反映城市植被综合自然特征及服务功能作用, 特别要汲取传统植被分类优点和实用性; 2) 城市的自然植被和人工植被是城市植被各种自然条件和人类活动的综合产物, 又是改善城市生态环境和美化城市主要对象. 因此城市植被是城市植被分类的主要因素; 3) 城市植被明显特点是在人类活动干扰下发生发展, 城市自然植被和人工植被无不打上人为干扰的烙印. 因此应突出考虑人类活动给城市植被带来严重的影响; 4) 采用定量指标, 有利于城市植被图的编制.
3121112城市植被类型划分标准:1) 第一级城市植被纲(Urban vegetation class) 是城市植被类型分类
最高级单位, 反映以水热为中心的气候特征和植被特征, 并具有一定的地带性城市植被特点. 此级适于全国性或区域性城市植被分类; 2) 第二级城市植被类(Urban vegetation race) 是城市植被类型分类的高级单位. 它是城市植被相同的起源和发生的联合, 如自然植被类、半自然植被类和人工植被类; 3) 第三级城市植被组(Urban vegetation group) 它是城市植被类型分类中的中级单位, 是城市植被优势种的生活型或功能型的联合, 在自然植被中多以优势种生活型命名, 在人工植被中以功能命名; 4) 第四级城市植被型(Urban veg etation ty pe) 是城市植被类型分类的基本单位, 是城市植被建群种或建群种功能的联合. 如在自然植被中蒙古栎林型和杂木林型; 在人工植被中松柏林公园型、榆树林公园型、杨柳林公园型等.
31212沈阳城市植被类型分类单位与系统
Ñ. 暖温性沈阳城市落叶阔叶林纲(I) 城市自然植被类1针阔混交林组(1) 油松栎林型2阔叶林组(2) 杂木林型(3) 辽东栎林型(4) 蒙古栎林型(5) 沙地杨树林型(6) 沿河柳树林型3灌丛植被组
(7) 栎树榛子灌丛型(8) 榛子灌丛型(9) 胡枝子灌丛型(10) 花木兰灌丛型4草丛植被组
(11) 狗尾草萎陵菜草丛型(12) 芦苇狗尾草草丛型(13) 蒿子禾草草丛型
(14) 寸草苔萎陵菜草丛型5沼泽植被组(15) 芦苇沼泽型(16) 蒲草沼泽型6水生植被组(17) 浮萍植被型(18) 荇菜植被型(19) 睡莲植被型(20) 金鱼藻植被型(Ò) 城市半自然植被类7针叶林组(21) 油松林型(22) 樟子松林型(23) 落叶松林型8阔叶林组
(24) 山地刺槐林型(25) 沙地刺槐林型(26) 人工杨树林型(27) 白榆林型
9灌丛植被组
(28) 紫穗槐灌丛型(29) 柳树蒿子灌丛型(Ó) 城市人工植被类10农田植被组(30) 旱田植被型(31) 水田植被型(32) 果园植被型11公园植被组
(33) 松柏林公园型(34) 杨柳林公园型(35) 榆树林公园型(36) 槐树林公园型
(37) 京桃丁香林公园型12行道树植披组(38) 银杏行道树型(39) 榆树行道树型(40) 柳树行道树型(41) 油松行道树型(42) 云杉行道树型(43) 华山松行道树型(44) 杨树行道树型(45) 柏树行道树型(46) 槐树行道树型(47) 花曲柳行道树型(48) 白蜡树行道树型(49) 栾树行道树型(50) 臭椿行道树型(51) 京桃行道树型13草坪植被组(52) 禾草草坪型(53) 苔草草坪型(54) 杂类草草坪型
14公共建筑与社区植被(55) 居住区植被型
(56) 公共建筑区植被型(57) 单位附属区植被型
313 沈阳城市植被代表性类型特征
31311 城市自然植被代表类型) ) ) 油松栎林 该类型是华北暖温带落叶阔叶林向东北延伸部分, 主要分布在沈阳东部丘陵山地, 构成了沈阳城市森林的地带性植被类型
[16, 17]
李, 其中榆树、山里红、油松等有较大的生态位, 反映了这些树种对环境资源利用能力较强, 分布范围较广. 而稠李、黄菠萝等对环境资源的利用能力较弱, 适应范围较窄, 因此生态位特化. 由表5可以看出, 这些树种的生态位宽度在空间上也表现出不同程度地相互重叠现象. 如油松和蒙古栎、油松和卫矛、油松和榆树、蒙古栎和卫矛、油松和山里红的生态位重叠值依次为0. 0155、0. 0138、0. 0128、0. 0120和0. 0119. 生态位重叠越大, 表明两个物种利用资源的能力越相似, 油松与其它树种间的生态位重叠较大, 说明物种之间的排斥竞争作用越强烈, 而稠李与其树种间的生态位重叠较小, 形成了局部小生境地段的优势种.
表5 油松栎林主要木本植物生态位重叠
Table 5Main trees . ecological niche overlap of Pinus tabulaeformis and Qu ercu s forest
种类Species [1**********]
110. 01550. 00770. 01380. 01190. 00520. 00390. 01280. 00020. 0070
10. 00700. 01200. 00780. 00340. 00250. 01020. 00310. 0047
10. 0037
1
1
1
10. 00260. 00720. 0100
10. 00580. 0087
10. 0046
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
. 群落组成树种以油松和蒙
古栎占优势. 由图1可以看出, 油松在多度率、频度率和显著率三个方面都占有优势, 是群落优势种. 而蒙古栎在这三方面都次于油松, 为次要树种. 但在样方中油松的个体主要分布在第Ô等级中(缺少第I 级苗木和第Õ级大树). 这主要是因为原生的油松栎林早已不复存在, 现存的群落通常是在落叶阔叶林被砍伐后, 经人工栽植油松形成的针阔混交林. 由于立地环境不同, 乔木层的伴生树种有很大变化. 在棕壤上常混有山里红(Cr ataegus p innatif ida ) 、山荆子和稠李等. 但在潮棕壤上乔木层中混生有花曲柳、大叶朴、黄菠萝、榆树等. 下木往往单生或丛生, 林冠疏开之处, 生长旺盛、常见有卫矛、鼠李、金银忍冬、榛子等. 为了进一步了解油松栎林中的主要木本植物与环境以及植物与植物之间关系, 进行了生态位测定(表4). 由表4可见, 在油松栎林中, 不同树种在相同的生境下, 其生态位宽度值不同
[9, 14]
0. 00550. 0103
0. 01180. 00320. 0092
, 按其生
0. 00600. 00330. 00700. 01040. 00310. 01050. 01120. 00410. 00500. 00530. 00940. 00610. 00610. 00520. 00680. 0103
态位宽度大小依次为榆树>山里红>油松>卫矛>大叶朴>蒙古栎>花曲柳>山荆子>黄菠萝>
稠
油松栎树林遭到破坏后, 植被进行逆向演替, 由图2可以看出, 植被演替途径和趋向主要取决人类活动的程度
.
图1 油松、蒙古栎的林木图解
Fig. 1S i lva graph of Pinu s tabulae f ormis and Quercus mongolica . 表4 油松栎林主要木本植物的生态位宽度
Table 4Main trees . ecological niche width overlap of Pinus tabulae -f ormis and Quercus forest
生态位宽度次序种类
Ecological No. Species
1榆树Ulmu s pu mila 0. 51932山里红Crataegus pinnatifida 0. 49163油松Pinus tabulaef or mis 0. 48174卫矛Eu onymus alatus 0. 45945大叶朴Celtis koraiensis 0. 40266蒙古栎Quercus mongolica 0. 37757花曲柳Fr ax in us rhynchophylla 0. 29528山荆子M alus bacc ata 0. 26659黄菠萝Phellode ndron am urense 0. 249810稠李Pru nus pad us 0. 1417
图2 油松栎林逆向演替示意图
Fig. 2Reversal succession abridged general view of Pinus tabu lae f or mis and Quer cus forest.
31312城市半自然植被代表类型) ) ) 油松林 这是
沈阳东部丘陵山地具有代表性的植被类型, 在沈阳市东北部的帽山、石人山以及棋盘山水库周围有大面积的集中分布. 但由于长期受人类活动的影响, 油松天然林已不复存在, 现存的油松林绝大部分是处于中、幼龄阶段的人工林. 其中一部分最初由人工播种或植苗成林, 以后随林木成熟, 由天然下种更新, 形成一代新油松林. 因此统称为半自然油松林. 油松林组成非常简单, 几乎为纯林. 为了深入了解这种半自然林种群结构特征, 分析了沈阳东郊油松种群大小结构(图3) 胸径分布规律(表6) 和种群格局
.
[16]
表6 油松种群胸径正态模拟
Table 6DBH normal analogue of Pinus tabulae f ormis popu lation 范围Range(DBH) (cm) Items
5~1010~1515~2020~2525~30>30
中值M id -value(cm) [1**********]实际株数Actual stem [1**********]理论株数38. 7674. 7395. 0163. 9722. 674. 8Theoretical stem
结构特征, 该地区油松种群是在落叶阔叶林被破坏后, 经人工栽植或天然下种形成的纯林. 因此可以认为该种群具有相同年龄级. 由于油松是一个强喜光树种、相同年龄幼苗生长成幼树, 直至长成郁闭的纯林. 由于光照不足, 发芽种子难以成林.
油松种群的分布格局是在20m @20m 样地中获得相邻格样子数据, 计算格局指数) ) ) 方差/均值率, R =S / x . 式中, 方差S =1/(n -1) i E (x 1-=1x 1) , 均值 x =1/n i =E 1x 1, n 为样方格数, 如果R =1, 则是随机分布; R >1是聚集分布; R
2
n
22
n
图3 油松种群大小结构
Fig. 3Populative structure of Pinu s tabulaeformis .
构建检验统计量t =(S 2/x -1) /
2/(n -1) ,
当t [t (0. 05) (n-1) 时, 为随机分布, 否则为聚集分布或均匀分布. 编制程序在微机上运算结果:方差S 2=1. 169; 均值为x =2. 32; R=0. 504, 由此可见, 半自然油松种群分布格局为均匀分布. 在自然界中植物种群为均匀分布是罕见的, 这可能与人为干扰或生境均质和种群平等竞争等因素有关. 但是种群发展结果, 最后还是形成聚集分布格局[15]. 31313城市人工植被代表类型) ) ) 行道树 行道树是城市植被重要组成部分, 是连接城市分段隔离绿地的纽带, 同时又为野生动物提供了栖息地和迁移通道, 被认为是城市植被廊道. 沈阳市建成区内现有道路686条, 分别为快速路4条, 主干路54条, 次干路87条, 支路541条. 道路植被覆盖面积约为8786854m 2. 根据2001年6月对建成区行道树2072株调查, 结果表明阔叶树1658株, 针叶树67株, 灌木
由图3可以看出, 在358株油松中, 大树为55株、中树为293株、小树为10株、幼树和幼苗为0. 可见半自然油松种群的大小结构很特殊, 植株集中分布在中树范围内, 约占种群植株的81. 8%.幼树和幼苗为0, 反映出作为强喜光树种的油松, 林冠一旦郁闭. 林下光照不足时很难自然更新.
表6是油松种群胸径正态分布模拟, 将无样地调查300株的油松胸径按5cm 为间距分为6组, 进行正态分布X 检验, 结果表明, X U 3. 2
表7 沈阳市主要灌木的数量特征指标
Table 7Quantative attribute indices of main sh rub 种名S pecies
紫丁香Syringa oblata
水蜡树L igustru m obtusif oliu m 得瓣榆叶梅Prunu s tr iloba 黄刺枚Rosa x anthia 连翘Forsythia susp ensa
大花圆锥绣球Hydrangea paniculata 日本绣线菊Spiraea j ap onica 金银忍冬L onicera maackii 锦带花Weigela f lor ida
出现样方数Quadrat number 645343111
存在度Presence 0. 250. 170. 210. 130. 170. 040. 040. 040. 04
密度Densi ty 0. 0110. 0080. 0040. 0070. 0030. 0010. 0010. 0000. 000
2
[4, 5, 10]
2
覆盖度Coverage 0. 0390. 0080. 0110. 0190. 0150. 0010. 0010. 0000. 000相对存在度Relative presence 0. 0610. 0400. 0510. 0310. 0410. 0100. 0100. 0100. 010相对密度Relative density 0. 0600. 0440. 0230. 0410. 0180. 0080. 0040. 0020. 005相对覆盖度重要值Relative Importance coverage val ue 0. 0100. 1310. 0020. 0860. 0030. 0760. 0050. 0760. 0040. 0620. 0030. 0180. 0000. 0130. 0000. 0120. 0000. 010
2102
表8 沈阳市主要乔木数量特征指标
Table 8Quantative attribute indices of main trees 种名S pecies
银白杨Populus alba 榆Ulmus p umila
刺槐Robinia pseudoacacia 垂柳Salix babylonica 银杏Gingo biloba
山桃Pr unus d avidiana 圆柏Sabina chinensis 臭椿Ailanthus altissima
出现次数Occurrence number
1111794564
应 用 生 态 学 报 14卷
存在度Presence 0. 4580. 4580. 2920. 3750. 1670. 2080. 2500. 167
密度Density 0. 0380. 0240. 0200. 0160. 1200. 0050. 0060. 008
覆盖度Coverage 2. 0430. 2070. 3840. 3080. 2160. 1400. 0220. 015
相对存在度Relative presence 0. 1120. 1120. 0710. 0910. 0410. 0510. 0610. 041
相对密度Relative density 0. 2110. 01340. 0110. 0890. 0660. 0270. 0340. 045
相对覆盖度Relative coverage 0. 5700. 0570. 1070. 0860. 0600. 0380. 0060. 004
重要值Importance value 0. 8920. 3030. 2870. 2650. 1660. 1150. 1010. 088
347株. 在以灌木为主的行道树中, 按树种的重要值大小排序为紫丁香>水腊树>重瓣榆叶梅>黄刺梅>连翘(表7) , 其余4种灌木重要值基本相近, 差别不显著. 但黄刺梅和连翘覆盖度较大, 表明此类灌木在沈阳市道路绿化中很有发展前景[6]. 在行道树乔木中以乡土树种杨、柳、榆、槐为主, 其中以银白杨(Pop ulus alba ) 占绝对优势(表8). 这在很大程度上导致了城市行道树的结构单一性和不稳定性, 常常引起毁灭性的病虫害
.
9 8 7 5 6
10
图4 沈阳行道树垂直结构分布状况
Fig. 4Dis tribution status of vertical s tructure for street trees.
1:乔草单层结构Single layer s tructure, 38%; 2:乔灌草三层结构T r-i
layer structure, 13%;3:乔草二层结构B-i layer structure, 49%.
11 12 13
沈阳市行道树垂直结构类型以乔、草2层结构占优势, 为调查面积的49%; 而乔、灌、草3层相结合的立体结构仅占调查面积13%; 乔、草单层结构为38%(图4) , 其中在乔、草2层结构中, 草本植物种类单纯, 覆盖度较小, 仅占5%~25%, 大部分为裸露的表土, 而且土壤板结和盐碱化程度很高, 不利植物生长. 另外, 以单层乔木为主的单层结构类型多以小面积种植池形式出现, 树冠下的立地几乎都被硬铺装所占据, 严重影响树木根系的正常生长.
参考文献
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作者简介 徐文铎, 男, 1935年生, 研究员, 博士生导师, 主要从事植物生态学研究, 发表论著150多篇, 专著、合著10部. E -mail:xuwenduo@sina. com. cn 。
应用生态学报 2003年12月 第14卷 第12期 CHI NESE JO U RNAL OF A PPL IED ECOL OGY , Dec. 2003, 14(12) B 2095~2102
沈阳市区植物区系与植被类型的研究
徐文铎
1**
1
1, 2
1
1
*
何兴元 陈 玮 张 粤 李海梅 刘常富
1
(1中国科学院沈阳应用生态研究所树木园, 沈阳110016; 2中国科学院研究生院, 北京100039)
=摘要> 探讨了沈阳市区植物区系特点和城市植被类型的分类及其特征. 沈阳市处于长白植物区系、蒙古植物区系和华北植物区系交汇地带. 植物种类较丰富, 约有种子植物98科371属779种. 最大科是菊科, 共有植物85种, 超过20种的科还有莎草科、蔷薇科、豆科、蓼科、唇形科、百合科及毛茛科等. 这些科共有植物384种, 占沈阳市区种子植物总数的49. 3%.此区系有23个地理成分类型. 其中以温带性质占优势, 占沈阳市区地理成分的89. 3%.根据植被发生和功能以及建群种的作用, 将沈阳市区城市植被划分三大植被类14个植被组和57个植被型, 并对3个植被类中的典型代表性类型进行了群落(种群) 的组成、结构、动态和功能分析. 关键词 沈阳市 种子植物 植物区系 植被类型
文章编号 1001-9332(2003) 12-2095-08 中图分类号 Q948 文献标识码 A
Flora and vegetation types in the downtown area of Shenyang. XU Wenduo 1, HE X ing yuan 1, CHEN Wei 1, 2, ZHA NG Y ue 1, L I Haimei 1, L IU Changfu 1(1I ns titute of A p p lied Ecology , Chinese A cademy of Sciences , Shenyang 110016, China; 2Graduate School of Chinese A cademy of Sciences , Beij ing 100039, China).-Chin. J. A p p l. Ecol . , 2003, 14(12) :2095~2102.
Shenyang city i s located in the intersect zo ne among Changbai, Mo ngolia and N orth China flora, w hich has a plenty of plant species belong ing to 98families, 371g enera and 779species. T here are 85plant species in the largest family Companulaceae, and more than 20species in the families Cyperaceae, Rosaceae, Leguminoseae, Polygonuceae, Labiatae, L ilaceae and Ranunculaceae. T hese families hav e 384species in total, and 49. 3%of them are found in Sheny ang city. T he flora had 23geogr aphical co mponents types, and 89. 3%of t hem w ere of the temperate type. Based on the epigenesis and functions of vegetation and the role of the do minant species, the urban vegetation in the downtown area of Shenyang was divided into 3vegetation classes, 14vegetation groups and 57vegetat ion types, and the components, structure, dynamics and funct ions of 3r epresentative vegetatio n classes were analysised.
Key words Shenyang city, Seed plant, F lora, V egetatio n types.
1 引 言
植物区系和植被分类是合理利用植被资源和充分发挥植被综合效益的基础. 植物区系是植被分类重要依据, 植物种类组成构成了植物群落本体. 因此, 要了解一个地区植被特征, 必须分析植物区系特点与性质, 但目前以城市为单位进行植物区系分析, 在我国仅见5上海植物名录6、5广州植物志6、5北京植物6以及北京植物区系分析等文献
[8]
类, 如防风固沙林、水源涵养林、风景名胜林等. 我们试图以植被为依据, 以功能为辅, 进行城市植被分类, 并建立城市植被分类系统, 为沈阳城市森林生态建设提供科学依据. 2 研究地区与研究方法
211 研究地区概况
研究地区为沈阳市区, 不包括沈阳市所管辖的4个郊区县, 总面积为3480. 29km 2. 区内在地貌上正处于长白山余脉, 吉林哈达岭向辽河平原过渡地带, 东部为低山丘陵, 海拔在70~200m, 其中最高峰石人山海拔高441. 3m, 切割深度300m 左右, 帽山海拔300m, 相对高度220m; 中部和西部为浑河、辽河冲积平原, 海拔在20~40m. 气候属于暖温带
*国家自然科学基金项目(30270250) 、中国科学院引进国外杰出人
才项目(KOT CE -03971003) 、中国科学院/十五0预研项目(K070K -YZX010505) 和中国科学院沈阳应用生态研究所知识创新工程资助项目(C12M C -SCXM S013) . **通讯联系人.
2003-05-27收稿, 2003-08-31接受.
, 沈阳市植
物区系在我国植物区系研究中具有重要地位, 传统上认为沈阳市正处于华北植物区、长白植物区和蒙古植物区过渡地带, 有关沈阳植物区系尚无研究. 在我国, 城市植被分类或绿地分类更是长期争论性问题[12], 虽然出现许多分类方案[13], 但迄今还没有一个通用的城市植被分类标准. 植被分类的目的是为了反映各植被类型的固有特征及其与生境的关系. 因此, 目前城市植被分类或绿地分类纯属于人为分
2096应 用 生 态 学 报 14卷
季风气候区, 年均温为7. 9e , 1月均温-12. 0e , 7月均温24. 6e , 极端最高气温为34. 5e , 极端最低气温-33. 1e , \5e 的年积温为3870. 8e , 年降水量为670. 9mm, 集中于6~8月, 占全年的64. 4%, 年蒸发量为1408mm, 为降水量的2. 1倍, 无霜期153d, 水热同季, 有利于植物生长发育. 本市区地带性土壤为棕壤, 主要分布在东部低山丘陵和平原的高阶地上, 草甸土和风沙土分布在西部浑河、辽河的冲积平原上以及低洼地上[18]. 地带性植被为暖温带落叶阔叶林, 在东部低山丘陵还有较典型的油松(Pinus tabulaef or mis ) 林、油松栎(Quercus mongolica , Q. liaotungensis ) 林. 但由于受人类活动影响原生植被几乎所剩无几, 现已多为次生林和人工林. 在西部平原区以杨树(Pop ulus sp. ) 人工林为主, 沿河两岸还有天然柳树(Salix sp. ) 林, 低平地和洼地分布有草甸和沼泽. 212 研究方法
21211植物区系 根据李俊英的5沈阳植物名录6和杨人俊的5沈阳东陵区维管束植物名录6, 以及多年野外调查和收集的标本资料, 参考5辽宁植物志6, 整理出5沈阳市区野生植物名录6(徐文铎编). 统计植物种类的科、属、种的数量和比例, 依傅沛云等[1. 2]的东北种子植物地理成分分析标准, 进行沈阳市区植物地理成分类型划分.
21212植被类型 1) 自然植被和半自然植被类型调查:在1991年沈阳航空遥感国土资源综合调查的基础上, 分别在沈阳东部山区的天柱山和棋盘山设4块标准地, 每块面积为20m @20m, 将标准地划为4m @4m 的网格. 进行每木检尺, 记载树高、胸径、冠幅, 并调查灌木层和草本层的种类、多度、盖度等指标. 同时进行无样地) ) ) 中心点四分法补充取样, 调查油松300株. 采用L ev ins(1986) 的公式[9. 10]计算主要木本植物的生态位宽度和生态位重叠情况.
2) 人工植被类型调查:在沈阳市建成区利用1998年1B 10000的黑白航片, 按照不同土地类型面积比例设标准地, 采用随机和典型相结合的调查方法取样, 样地100m @100m 为280块, 面积为280hm 2, 10m @10m 为24块, 面积为0. 24hm 2(行道树取样). 两种取样面积为280. 24hm 2, 约占沈阳市建成区面积的1. 73%.记载样地上的树高、胸径、冠幅和健康等状况.
分别占东北地区的77. 2、50. 0和30. 6%.从科的大小顺序上看, 植物种类80种以上的大科只有菊科1科; 40种以上、80种以下有4个科, 依次是禾本科、莎草科、蔷薇科、豆科; 20种以上、40种以下的有蓼
科、唇形科、百合科和毛茛科; 10种以上、20种以下的有9科, 分别是伞形科、石竹科、藜科、虎耳草科、玄参科、杨柳科、大戟科、忍冬科和桦木科. 其余77科的植物均少于10种, 其中只有1种植物的科有27科; 2~5种的科有33科; 5~10种的有17科(表2) . 在21个大科中, 共有植物247属549种, 分别占全市区植物属种的66. 6%和70. 5%, 而科数只占总科数的21. 4%, 只有1~5种植物的60个科占总科数的61. 2%, 而植物种共有125种, 仅占全市区的种子植物的16. 0%.在沈阳市区的371属中, 种数最多的是苔草属(26种) 和蓼属(25种) , 其次是蒿属(14种) 、委陵菜属(13种) 和李属(12种) , 柳属和眼子菜属各为11种. 含有5~10种的属有绣线菊属(9种) , 堇菜属(8种) , 藜属、铁线莲属、茶 属、狼毒属和鸢尾属(各为7种) , 胡枝子属和桦树属各为5种. 以上16个5种以上的属占全市区总属数的4. 3%, 而这16属种数共为205种, 占全市区种数的26. 2%.另外, 在本市区的单科属种植物有27种, 占全市区植物区系中科数的27. 6%, 属数的7. 3%, 种数的3. 5%.
31112植物区系的地理成分 沈阳市区在植物区系分区上属于泛北极植物区, 中国-日本森林植物亚区, 华北地区[11]. 由于本市区东部与长白植物区相接, 北部与蒙古植物区相毗邻, 因此, 其植物区系深受多方面的影响和渗透, 形成复杂的区系地理成分. 根据种子植物的分布区类型的标准可划分4大类性质成分和23个地理成分类型[1, 3, 7](表3).
3111211世界性分布成分 本区只有一个地理成分. 这是世界广布种, 在本市区植物区系中比例不高, 有35种, 占全市区植物区系地理成分4. 47%.常见种有芦苇(Phragmites austr alis ) 、虎尾草(Chloris v irgata ) 、狗尾草(Setaria vir idis ) 、藜(Chenopodium album ) 和浮萍(Lemna minor ) 等. 3111212寒带性成分 分布于北极带至亚寒带及温带北部, 在本市区只有一个类型, 即北温带-北极成分. 主要种类有杉叶藻(H ip p uris vulgar is ) 、钻天柳(Chosenia m acrolep is ) 、兴安柳(Salix hslnganica) 、矮茶 (Ribes tristae ) 、金老梅(Potintilla f ruti -cosa) 、斜茎黄耆(Astragaly s adsurgens ) 和小飞蓬(Erigeron canadensis ) 等.
3 结果与分析
311 种子植物区系分析
31111植物区系的科属种组成 由于沈阳市区处于3个植物分布区的交汇地带上, 因此植物种类比较丰富. 据统计, 种子植物有98科368属789种, 其中裸子植物为3科6属13种, 被子植物为95科362属776种. 在被子植物中, 双子叶植物为80科285属597种, 单子叶植物为15科77属179种, 与东北地区比较(表1) , 沈阳市区面积为3481km 2, 约占东北地区总面积的0. 28%, 而植物科、属、种的数量
12期 徐文铎等:沈阳市区植物区系与植被类型的研究
表1 沈阳市区与东北地区植物区系组成的比较
Table 1Comparison of flora composition between Shenyang city area and northeast China
沈阳市区She nyang city area 科Fam i ly
裸子植物Gy mnosperm 双子叶植物Dicotyledo n 单子叶植物M onocot yle don 总计T otal
3801598
属Genus 628580371
种Speci es [1**********]
东北地区Northeast Chi na 科Famil y 410122127
属Genus 9547180736
种Specie s [1**********]58
2097
成分类型(表3) , 其中有10个类型植物种类较多, 在市区中占有重要位置.
1) 中国-日本成分:指分布中国东部森林植物区, 并间断分布日本. 该类型在沈阳市区最多, 种数居于首位, 其中木本植物有43种, 草本植物有131种, 在木本植物种类中几乎构成了本市区森林主要优势种, 如色木槭(Acer mono ) 、水曲柳(Fr ax inus mandshurica) 、黄波萝(Phellodendr on am ur ense ) 、春榆(Ulmus jap onica ) 、裂叶榆(U. L aciniata) 、朝鲜柳(Salix koreensis ) 、栓皮栎(Quer cus var iabilis) 、千金鹅耳枥(Carbinus cordata ) 等, 灌木有榛子(Corylus heterop hylla) 、胡枝子(L esp edez a bicolor ) 、东北鼠李(Rhamnus yashinoi ) 和鸡树条子(Vibur -num sargeuti) 等.
3111213温带性成分 指分布欧洲、亚洲、北美洲温带地区的植物种. 在沈阳市区占绝对优势成分, 约有680种, 占全市区植物区系地理成分的86. 85%, 因
此沈阳市区植物区系具有强烈的温带性质. 由于植物种分布、起源、演化和迁移不同, 可划分18个地理
表2 沈阳市区种子植物科排序
Table 2Sequ encing of spermophyte (family) in Shenyang city area 种S pecies >80(1) 80~40(4) 40~20(4) 20~10(12) 10~5(17)
科(属:种) Fami ly (Genus :S pecies)
菊科Compositae(40:85)
禾本科Gramineae(39B 58) , 莎草科Cyperaceae(9B 52) , 蔷薇科Rosaceae(15B 47) , 豆科Leguminoseae(21B 41) 蓼科Polygonuceae(2B 29) , 唇形科Labiatae(19B 26), 百合科Lilaceae(10B 24) , 毛莨科Ranunculaceae(9B 22)
伞形科Umbelliferae(16B 19) , 石竹科Caryophl laceae(12B 18) , 藜科Chenopodi aceae(6B 18) , 虎耳草科Saxifragaceae(6B 16) , 杨柳科Sali caceae(3B 15) , 大戟科Euphorbiaceae(6B 13) , 忍冬科Caprifoliaceae(5B 12) , 桦木科Betulaceae(4B 11) , 十字花科Cruciiferae (8B 11) , 桔梗科Campanulaceae(4B 11) , 玄参科Scrophulariaceae(9B 11, ) 松科Pinaceae(4B 10)
榆科Ulmaceae(3B 9) , 眼子菜科Potamogetonaceae(1B 9) , 鸢尾科Iridaceae(1B 8) , 堇菜科Violaceae(1B 8) , 紫草科Boraginaceae(5B 7) , 萝摩科Asclepi adaceae(3B 7) , 壳斗科Fagaceae(1B 6) , 龙胆科Gentianaceae(3B 6) , 卫矛科Cel astraceae(2B 5) , 葡萄科Vitaceae (2B 5) , 五加科Arali aceae(3B 5) , 茜草科Rubiaceae(2B 5) , 牛儿苗科Geraniaceae(2B 5) , 鼠李科Rhamnaceae(1B 5) , 木犀科Oleaceae(3B 5) , 旋花科Convolvulaceae(2B 5) , 茄科S olanaceae(5B 5)
桑科M oraceae(3B 4) , 荨麻科Urticaceae(2B 4) , 睡莲科Nymphaeaceae(3B 4) , 槭树科Acaraceae(1B 4) , 绵葵科M alvaceae(3B 4) , 菱科Trapaceae(2B 4) , 报春花科Primulaceae(2B 4) , 败酱科Valerianaceae(2B 4) , 茨藻科Najadaceae(1B 4) , 苋科Amaranthaceae(1B 3) , 金鱼藻科Ceratophyllaceae(1B 3) , 景天科Crassulactae(2B 3) , 酢酱草科Oxalidaceae(1B 3) , 椴树科Tiliaceae(1B 3) , 猕猴桃科Actinidiaceae(1B 3) , 柳叶菜科Onagraceae(3B 3) , 小二仙科H aloragidaceae(1B 3) , 车前科Plantagi naceae(1B 3) , 川续断科Dip -sacaceae(2B 3) , 葫芦科Cucurbitaceae(3B 3) , 泽泻科Alismataceae(2B 3) , 水鳖科Hydrochari taceae(3B 3) , 天南星科Araceae(2B 3) , 小蘖科Berberidaceae(1B 2) , 柏科Cupressaceae(2B 2) , 芸香科Rutaceae(2B 2) , 远志科Polygalaceae(1B 2) , 金丝桃科Hypericaceae (1B 2) , 香蒲科Typhaceae(1B 2) , 浮萍科Lemnaceae(2B 2) , 雨久花科Pontederiaceae(1B 2) , 灯心草科Juncaceae(1B 2) , 兰科Orch-i
daceae(2B 2)
麻黄科Ephedraceae(1B 1) , 胡桃科Juglandaceae(1B 1) , 檀香科Santal aceae(1B 1) , 桑寄生科Laranthaceae(1B 1) , 马兜铃科Aris -tolochiaceae(1B 1) , 马齿苋科Portul acaceae(1B 1) , 防已科M enispermaceae(1B 1) , 芍药科Paeoniaceae(1B 1) , 木兰科M agnoli aceae (1B 1) , 五味子科Schisandraceae(1B 1) , 罂粟科Papeveraceae(1B 1) , 亚麻科Linaceae(1B 1) , 蒺藜科Zygophyllaceae(1B 1) , 柽柳科Tamaricaceae(1B 1) , 瑞香科Thymelaeaceae(1B 1) , 八角枫科Alangiaceae(1B 1) , 杉叶藻科Hippuridaceae(1B 1) , 杜鹃花科Ericaceae (1B 1) , 马鞭草科Verbenaceae(1B 1) , 列当科Orobanchaceae(1B 1) , 紫威科Bignoniaceae(1B 1) , 狸藻科Lentibulatiaceae(1B 1) , 透骨草科Phrymaceae(1B 1) , 胡麻科Pedali aceae(1B 1) , 鸭跖草科Commelinaceae(1B 1) , 薯蓣科Dioscoreaceae(1B 1)
5~2(33)
1(27)
表3 沈阳市区种子植物区系的地理成分
Table 3Geographic component of spermophyte flora in Shenyang city area
地理成分类型
Geog raphic compo nent
1. 世界分布成分Cosmopolitan Ò. 寒带性质的成分Frigid nature 2. 北温带-北极成分No rth t emperat e Arctic Ó. 温带性质成分T emperate nature 3. 北温带成分North temperate zone 4. 旧世界温带成分Ol d worl d temperate 5. 亚洲-北美成分Asi a -north Ameri ca 6. 温带亚洲成分T emperate Asia 7. 西伯利亚成分Siberic a 8. 东亚成分Ea st Asia 9. 中国-日本成分Sino -Japan 10. 中国东部成分Ea st Chi na 11. 东北-华北成分Nort heast China -north Chi na
种数
Specie s [***********]4352
%
地理成分类型
Geographi c com pone nt
13. 东北成分Northea st Chi na 14. 华北成分North China
15. 大兴安岭成分Daxing anling 16. 中亚成分Medi um Asi a 17. 阿尔泰-达乌尔成分Alta-i Dahuria 18. 蒙古草原成分Mongolia steppe Ô. 热带性质成分T ropic al nature 19. 北温带-热带成分N orth temperate -tropical 20. 热带亚洲非洲成分Tropi ca -l Asia and Afric a
21. 旧世界热带成分Old wo rld tropic al 22. 热带亚洲-热带大洋洲成分T ropical Asia -tropical Austaralasia 23. 热带亚洲-热带非洲成分T ropical Asia -tropical Africa
种数%
Specie s [**************]
6. 82. 90. 30. 40. 32. 84. 80. 10. 30. 50. 1
4. 72. 86. 69. 90. 59. 34. 96. 822. 35. 46. 6
2) 旧世界温带成分:指广泛分布欧亚大陆温带地区, 在本市区这种成分种类较多, 在23个区系地理成分中, 居于第2位. 多为森林群落优势种和常见种, 如稠李(Pr unus p adus ) 、三蕊柳(Salix trian -dr a) 、蒿柳(S. viminalis ) 、桑树(Mor us alba) 、黑果
木旬子木(
梅(Geum alepp icum ) 、鼠掌草(Geranium sibir -icum ) 、直酢浆草(Ox alis stricta ) 、水葱(Scirp us taber naemontanii) 和狸藻(Vtr icularia v ulgar is) 等. 6) 东亚成分:指分布于东亚地区的种类, 其范
围从喜马拉雅一直到朝鲜、日本和俄罗斯远东地区. 沈阳市区属该类型有54种, 占当地总种数的6. 8%, 其中木本植物大都是本市区优势种, 如蒙古栎(Quercus mongolica) 、槲树(Q. dentata) 、槲栎(Q. aliena) 、毛樱桃(Prum us tomentosa) 、兴安胡枝子(L esp edez a dahur ica) 、暴马丁香(Syr inga r eticula -ta) 、忍冬(L oncea j ap onica ) 和接骨木(Sam bucus w illiamsii) 等. 草本植物主要有鸡眼草(K um -mer ow ia str iata ) 、大叶野豌豆(Vicia p seudo -orobus ) 、紫花地丁(Viloa yedoensis ) 、地瓜苗(Lyco -p us lucidus) 、小花黄芩(Scutellar ia dcp endens) 和黄背草(Themeda jap onica ) 等.
7) 东北-华北成分:以东北植物区和华北植物区过渡地带为分布中心. 在本市区以森林植物占优势成分, 木本植物有枫桦(Betula costata ) 、胡桃楸(Juglans mandshurica ) 、东北黑榆(Ulm us davidi -ana) 、黄榆(U. macrocarp a) 、紫椴(Tilia amuren -sis) 、花曲柳(Frax inus r hy nchop hy lla ) 、无毛溲疏(Deutz ia glabrata) 、李叶溲疏(D. hancata ) 、小花溲疏(D. p ar vif ora ) 、土庄绣线菊(Sp iraea p ube -sens) 、乌苏里鼠李(Rham nus ussur iensis ) 、山葡萄(Vitis am ur ensis ) 、糠椴(Tilia mandshur ica) 和紫椴(T. amurensis ) 等. 草本植物属于林下中生和湿生植物, 如早开堇菜(Viola p rionantha ) 、长白鸢尾(Ir is manshurica ) 、渥丹(L ilium concolor ) 、狭叶黄精(Polygouatum stonp hyllum ) 、山鸡儿肠(K alim -cris lautureana ) 、东北龙常草(Diarbeana mand -snurica ) 和东北天南星(Ar isaema amurense) 等. 8) 中国东部成分:属于/东亚分布0范围之内, 但与东亚成分不同之处在于日本无分布, 主要在中国东部, 北达朝鲜和俄罗斯远东地区的南部. 在本市区较常见种有小叶朴(Celtis bungeana ) 、剌榆(H emip telea dav idiana) 、辽东栎(Quercus liaotun -gensis) 、枫杨(Pterocarya stenop tera ) 、蒙桑(Mor us mongolica) 、小青杨(Pop ulus p seudo -simonii ) 、大花溲疏(Deutz ia grandif lora ) 、东陵八仙花(Hy -drangea Bretschnideri ) 、山桃(Pr unus davidiana ) 、花木兰(I ndigo f er a kir ilow i ) 、多花胡枝子(Les -pedez a f loribunda) 和丁香(Syringa oblata) 等.
9) 西伯利亚成分:主要分布于俄罗斯西伯利亚
Cotonaster melanocarp us ) 、玉竹(Polygona -
tum odoratum ) 、拂子茅(Calamagr ostis ep igeios ) 、糙
隐子草(Cleistogens squar rosa) 、黄蒿(Ar tem isia sco -p ar ia) 、旋复花(Inula britannica) 、附地菜(Tr igon -tis p edunculatis ) 、球果堇菜(Viloa collina ) 、腺独行菜(L ep idium apetalum ) 和白屈菜(Chelidonium maj us ) 等.
3) 温带亚洲成分:指分布温带亚洲地区, 在23个类型中居于第3位. 木本植物有山杨(Pop ulus davidiana ) 、黑桦(Betula davutica ) 、白桦(B. Platyp hlla ) 、家榆(Ulm us p umila ) 黄花忍冬(Loucea chrysantha ) 和东北接骨木(Sam bucas mandshur ica ) 等. 草本植物常见有展穗芨芨草(Achnatherum eff usum ) 、黄精(Plolygonatum sibir -icum ) 、铃兰(Convallar is keiskei) 、兴安毛莲菜(Pi -cr is j ap onica) 、华北鸦葱(Scorz onera mongolica) 、线叶菊(Filif olium sibir icum ) 、蒙古蒿(A rtemisia mongolica) 、万年蒿(A. Sacroum ) 、大籽蒿(A. S ieversiana) 和阿尔泰狗娃花(H eterop ap p us al -taicus) 等.
4) 东北成分:通常称为长白成分, 以长白植物区为分布中心. 在本市区种数较多, 影响极大, 且群落优势成分也较多. 木本植物如红皮云杉(Picea ko -r aiensis ) 、长白落叶松(Larix olgensis) 、大黄柳(Sal -ix raddeana) 、东北溲疏(Deutz ia amurensis ) 、东北山梅花(Philadelp hus schrenkii ) 、长白茶 (Ribes komoarovi) 、东北杏(Pr unus manshurica ) 、山荆子(Malus baccata ) 、疣枝卫矛(Evony mus paucif-f or us ) 、鼠李(Rham mnus dav ur icus ) 和长白忍冬(L oncea rup rechtiana ) . 草本植物如绿囊苔草(Carex hyp ochlora ) 、轮叶百合(Lilium distichum ) 单花鸢尾(Ir is unif lor a) 、班叶堇菜(Viloa var iega -ta) 、尾叶香茶菜(Plectranthus ex eisus ) 和升麻(Cimicif uga dahurica) 等.
5) 北温带成分:指广泛分布欧洲、亚洲和北美洲温带地区的植物. 该类型在沈阳市区较多, 全部为草本种类, 且多为中生至湿生、水生草本植物, 如地榆(Sanguisor ba off icinalis ) 、风花菜(Ror ipp a is -landica) 、细叶委陵菜(Potentilla multif ida ) 、水杨
植物区, 向南延伸至我国东北地区. 本市区主要分布在东部林区, 如小玉竹(Polygonatum hum ile) 、粉枝柳(Salix r or ida) 卷边柳siuz ev ii ) 、狭叶荨麻(Ur -tica angustif olia ) 、珍珠梅(Sor bar ia sorbitolia ) 、山剌玫(Rosa davurica) 、香芹(L ibanotis seseloides) 、北青兰(Dracocep halum argunes ) 、山马先蒿(Pedicu -lar is rubens) 和甜茅(G ly cer ia tr if lor a) 等.
10) 华北成分:以华北植物区为分布中心, 本市区已是该植物区向东北延伸的边缘. 由于城市化和受人类活动的干扰, 此成分只有23种, 占当地植物种数的2. 9%, 但这些种类却是本市区地带性成分, 如油松(Pinus tabulaef or mis ) 、元宝槭(Acer tr unca -tum ) 、华北绣线菊(Sp iraea f ritschiana) 、大叶华北绣线菊(S. Tritschiana var. latif olia ) 、蒙椴(Tilia mongolica ) 、双花六道木(Abelia bif lora ) 、酸枣(Zizy -p hus j uj uba) 和地枸叶(Sper anskia tuber cula -ta) 等.
3111214热带性质成分 本市区属于热带性质成分只有48种, 约占当地植物种数的6. 13%, 在本地区植被组成中不是重要成分. 依分布中心的不同, 可划分为5个成分类型, 其中北温带-热带成分在本市区种类最多有39种, 代表种有菖蒲(Acorus cala -mus ) 、鸭跖草(Comelina com munis ) 、球穗扁莎(Py -cr eus globosus) 、红鳞莎草(P. korshinsky i) 、小茨藻(N aj as m inor ) 、细叶茨藻(N. gr aminea ) 、慈姑(Sagittaria tr if ola ) 和黑藻(Hydv illa ver ticillata ) 等. 其次还有热带亚洲-热带大洋洲成分4种; 旧世界热带成分3种; 热带亚洲、非洲、南美洲成分和热带亚洲-热带非洲成分各为1种. 312 城市植被类型分类
31211 城市植被类型分类的原则与标准
3121111城市植被类型分类原则:1) 采用城市植被发生分类学原则, 同时反映城市植被综合自然特征及服务功能作用, 特别要汲取传统植被分类优点和实用性; 2) 城市的自然植被和人工植被是城市植被各种自然条件和人类活动的综合产物, 又是改善城市生态环境和美化城市主要对象. 因此城市植被是城市植被分类的主要因素; 3) 城市植被明显特点是在人类活动干扰下发生发展, 城市自然植被和人工植被无不打上人为干扰的烙印. 因此应突出考虑人类活动给城市植被带来严重的影响; 4) 采用定量指标, 有利于城市植被图的编制.
3121112城市植被类型划分标准:1) 第一级城市植被纲(Urban vegetation class) 是城市植被类型分类
最高级单位, 反映以水热为中心的气候特征和植被特征, 并具有一定的地带性城市植被特点. 此级适于全国性或区域性城市植被分类; 2) 第二级城市植被类(Urban vegetation race) 是城市植被类型分类的高级单位. 它是城市植被相同的起源和发生的联合, 如自然植被类、半自然植被类和人工植被类; 3) 第三级城市植被组(Urban vegetation group) 它是城市植被类型分类中的中级单位, 是城市植被优势种的生活型或功能型的联合, 在自然植被中多以优势种生活型命名, 在人工植被中以功能命名; 4) 第四级城市植被型(Urban veg etation ty pe) 是城市植被类型分类的基本单位, 是城市植被建群种或建群种功能的联合. 如在自然植被中蒙古栎林型和杂木林型; 在人工植被中松柏林公园型、榆树林公园型、杨柳林公园型等.
31212沈阳城市植被类型分类单位与系统
Ñ. 暖温性沈阳城市落叶阔叶林纲(I) 城市自然植被类1针阔混交林组(1) 油松栎林型2阔叶林组(2) 杂木林型(3) 辽东栎林型(4) 蒙古栎林型(5) 沙地杨树林型(6) 沿河柳树林型3灌丛植被组
(7) 栎树榛子灌丛型(8) 榛子灌丛型(9) 胡枝子灌丛型(10) 花木兰灌丛型4草丛植被组
(11) 狗尾草萎陵菜草丛型(12) 芦苇狗尾草草丛型(13) 蒿子禾草草丛型
(14) 寸草苔萎陵菜草丛型5沼泽植被组(15) 芦苇沼泽型(16) 蒲草沼泽型6水生植被组(17) 浮萍植被型(18) 荇菜植被型(19) 睡莲植被型(20) 金鱼藻植被型(Ò) 城市半自然植被类7针叶林组(21) 油松林型(22) 樟子松林型(23) 落叶松林型8阔叶林组
(24) 山地刺槐林型(25) 沙地刺槐林型(26) 人工杨树林型(27) 白榆林型
9灌丛植被组
(28) 紫穗槐灌丛型(29) 柳树蒿子灌丛型(Ó) 城市人工植被类10农田植被组(30) 旱田植被型(31) 水田植被型(32) 果园植被型11公园植被组
(33) 松柏林公园型(34) 杨柳林公园型(35) 榆树林公园型(36) 槐树林公园型
(37) 京桃丁香林公园型12行道树植披组(38) 银杏行道树型(39) 榆树行道树型(40) 柳树行道树型(41) 油松行道树型(42) 云杉行道树型(43) 华山松行道树型(44) 杨树行道树型(45) 柏树行道树型(46) 槐树行道树型(47) 花曲柳行道树型(48) 白蜡树行道树型(49) 栾树行道树型(50) 臭椿行道树型(51) 京桃行道树型13草坪植被组(52) 禾草草坪型(53) 苔草草坪型(54) 杂类草草坪型
14公共建筑与社区植被(55) 居住区植被型
(56) 公共建筑区植被型(57) 单位附属区植被型
313 沈阳城市植被代表性类型特征
31311 城市自然植被代表类型) ) ) 油松栎林 该类型是华北暖温带落叶阔叶林向东北延伸部分, 主要分布在沈阳东部丘陵山地, 构成了沈阳城市森林的地带性植被类型
[16, 17]
李, 其中榆树、山里红、油松等有较大的生态位, 反映了这些树种对环境资源利用能力较强, 分布范围较广. 而稠李、黄菠萝等对环境资源的利用能力较弱, 适应范围较窄, 因此生态位特化. 由表5可以看出, 这些树种的生态位宽度在空间上也表现出不同程度地相互重叠现象. 如油松和蒙古栎、油松和卫矛、油松和榆树、蒙古栎和卫矛、油松和山里红的生态位重叠值依次为0. 0155、0. 0138、0. 0128、0. 0120和0. 0119. 生态位重叠越大, 表明两个物种利用资源的能力越相似, 油松与其它树种间的生态位重叠较大, 说明物种之间的排斥竞争作用越强烈, 而稠李与其树种间的生态位重叠较小, 形成了局部小生境地段的优势种.
表5 油松栎林主要木本植物生态位重叠
Table 5Main trees . ecological niche overlap of Pinus tabulaeformis and Qu ercu s forest
种类Species [1**********]
110. 01550. 00770. 01380. 01190. 00520. 00390. 01280. 00020. 0070
10. 00700. 01200. 00780. 00340. 00250. 01020. 00310. 0047
10. 0037
1
1
1
10. 00260. 00720. 0100
10. 00580. 0087
10. 0046
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
. 群落组成树种以油松和蒙
古栎占优势. 由图1可以看出, 油松在多度率、频度率和显著率三个方面都占有优势, 是群落优势种. 而蒙古栎在这三方面都次于油松, 为次要树种. 但在样方中油松的个体主要分布在第Ô等级中(缺少第I 级苗木和第Õ级大树). 这主要是因为原生的油松栎林早已不复存在, 现存的群落通常是在落叶阔叶林被砍伐后, 经人工栽植油松形成的针阔混交林. 由于立地环境不同, 乔木层的伴生树种有很大变化. 在棕壤上常混有山里红(Cr ataegus p innatif ida ) 、山荆子和稠李等. 但在潮棕壤上乔木层中混生有花曲柳、大叶朴、黄菠萝、榆树等. 下木往往单生或丛生, 林冠疏开之处, 生长旺盛、常见有卫矛、鼠李、金银忍冬、榛子等. 为了进一步了解油松栎林中的主要木本植物与环境以及植物与植物之间关系, 进行了生态位测定(表4). 由表4可见, 在油松栎林中, 不同树种在相同的生境下, 其生态位宽度值不同
[9, 14]
0. 00550. 0103
0. 01180. 00320. 0092
, 按其生
0. 00600. 00330. 00700. 01040. 00310. 01050. 01120. 00410. 00500. 00530. 00940. 00610. 00610. 00520. 00680. 0103
态位宽度大小依次为榆树>山里红>油松>卫矛>大叶朴>蒙古栎>花曲柳>山荆子>黄菠萝>
稠
油松栎树林遭到破坏后, 植被进行逆向演替, 由图2可以看出, 植被演替途径和趋向主要取决人类活动的程度
.
图1 油松、蒙古栎的林木图解
Fig. 1S i lva graph of Pinu s tabulae f ormis and Quercus mongolica . 表4 油松栎林主要木本植物的生态位宽度
Table 4Main trees . ecological niche width overlap of Pinus tabulae -f ormis and Quercus forest
生态位宽度次序种类
Ecological No. Species
1榆树Ulmu s pu mila 0. 51932山里红Crataegus pinnatifida 0. 49163油松Pinus tabulaef or mis 0. 48174卫矛Eu onymus alatus 0. 45945大叶朴Celtis koraiensis 0. 40266蒙古栎Quercus mongolica 0. 37757花曲柳Fr ax in us rhynchophylla 0. 29528山荆子M alus bacc ata 0. 26659黄菠萝Phellode ndron am urense 0. 249810稠李Pru nus pad us 0. 1417
图2 油松栎林逆向演替示意图
Fig. 2Reversal succession abridged general view of Pinus tabu lae f or mis and Quer cus forest.
31312城市半自然植被代表类型) ) ) 油松林 这是
沈阳东部丘陵山地具有代表性的植被类型, 在沈阳市东北部的帽山、石人山以及棋盘山水库周围有大面积的集中分布. 但由于长期受人类活动的影响, 油松天然林已不复存在, 现存的油松林绝大部分是处于中、幼龄阶段的人工林. 其中一部分最初由人工播种或植苗成林, 以后随林木成熟, 由天然下种更新, 形成一代新油松林. 因此统称为半自然油松林. 油松林组成非常简单, 几乎为纯林. 为了深入了解这种半自然林种群结构特征, 分析了沈阳东郊油松种群大小结构(图3) 胸径分布规律(表6) 和种群格局
.
[16]
表6 油松种群胸径正态模拟
Table 6DBH normal analogue of Pinus tabulae f ormis popu lation 范围Range(DBH) (cm) Items
5~1010~1515~2020~2525~30>30
中值M id -value(cm) [1**********]实际株数Actual stem [1**********]理论株数38. 7674. 7395. 0163. 9722. 674. 8Theoretical stem
结构特征, 该地区油松种群是在落叶阔叶林被破坏后, 经人工栽植或天然下种形成的纯林. 因此可以认为该种群具有相同年龄级. 由于油松是一个强喜光树种、相同年龄幼苗生长成幼树, 直至长成郁闭的纯林. 由于光照不足, 发芽种子难以成林.
油松种群的分布格局是在20m @20m 样地中获得相邻格样子数据, 计算格局指数) ) ) 方差/均值率, R =S / x . 式中, 方差S =1/(n -1) i E (x 1-=1x 1) , 均值 x =1/n i =E 1x 1, n 为样方格数, 如果R =1, 则是随机分布; R >1是聚集分布; R
2
n
22
n
图3 油松种群大小结构
Fig. 3Populative structure of Pinu s tabulaeformis .
构建检验统计量t =(S 2/x -1) /
2/(n -1) ,
当t [t (0. 05) (n-1) 时, 为随机分布, 否则为聚集分布或均匀分布. 编制程序在微机上运算结果:方差S 2=1. 169; 均值为x =2. 32; R=0. 504, 由此可见, 半自然油松种群分布格局为均匀分布. 在自然界中植物种群为均匀分布是罕见的, 这可能与人为干扰或生境均质和种群平等竞争等因素有关. 但是种群发展结果, 最后还是形成聚集分布格局[15]. 31313城市人工植被代表类型) ) ) 行道树 行道树是城市植被重要组成部分, 是连接城市分段隔离绿地的纽带, 同时又为野生动物提供了栖息地和迁移通道, 被认为是城市植被廊道. 沈阳市建成区内现有道路686条, 分别为快速路4条, 主干路54条, 次干路87条, 支路541条. 道路植被覆盖面积约为8786854m 2. 根据2001年6月对建成区行道树2072株调查, 结果表明阔叶树1658株, 针叶树67株, 灌木
由图3可以看出, 在358株油松中, 大树为55株、中树为293株、小树为10株、幼树和幼苗为0. 可见半自然油松种群的大小结构很特殊, 植株集中分布在中树范围内, 约占种群植株的81. 8%.幼树和幼苗为0, 反映出作为强喜光树种的油松, 林冠一旦郁闭. 林下光照不足时很难自然更新.
表6是油松种群胸径正态分布模拟, 将无样地调查300株的油松胸径按5cm 为间距分为6组, 进行正态分布X 检验, 结果表明, X U 3. 2
表7 沈阳市主要灌木的数量特征指标
Table 7Quantative attribute indices of main sh rub 种名S pecies
紫丁香Syringa oblata
水蜡树L igustru m obtusif oliu m 得瓣榆叶梅Prunu s tr iloba 黄刺枚Rosa x anthia 连翘Forsythia susp ensa
大花圆锥绣球Hydrangea paniculata 日本绣线菊Spiraea j ap onica 金银忍冬L onicera maackii 锦带花Weigela f lor ida
出现样方数Quadrat number 645343111
存在度Presence 0. 250. 170. 210. 130. 170. 040. 040. 040. 04
密度Densi ty 0. 0110. 0080. 0040. 0070. 0030. 0010. 0010. 0000. 000
2
[4, 5, 10]
2
覆盖度Coverage 0. 0390. 0080. 0110. 0190. 0150. 0010. 0010. 0000. 000相对存在度Relative presence 0. 0610. 0400. 0510. 0310. 0410. 0100. 0100. 0100. 010相对密度Relative density 0. 0600. 0440. 0230. 0410. 0180. 0080. 0040. 0020. 005相对覆盖度重要值Relative Importance coverage val ue 0. 0100. 1310. 0020. 0860. 0030. 0760. 0050. 0760. 0040. 0620. 0030. 0180. 0000. 0130. 0000. 0120. 0000. 010
2102
表8 沈阳市主要乔木数量特征指标
Table 8Quantative attribute indices of main trees 种名S pecies
银白杨Populus alba 榆Ulmus p umila
刺槐Robinia pseudoacacia 垂柳Salix babylonica 银杏Gingo biloba
山桃Pr unus d avidiana 圆柏Sabina chinensis 臭椿Ailanthus altissima
出现次数Occurrence number
1111794564
应 用 生 态 学 报 14卷
存在度Presence 0. 4580. 4580. 2920. 3750. 1670. 2080. 2500. 167
密度Density 0. 0380. 0240. 0200. 0160. 1200. 0050. 0060. 008
覆盖度Coverage 2. 0430. 2070. 3840. 3080. 2160. 1400. 0220. 015
相对存在度Relative presence 0. 1120. 1120. 0710. 0910. 0410. 0510. 0610. 041
相对密度Relative density 0. 2110. 01340. 0110. 0890. 0660. 0270. 0340. 045
相对覆盖度Relative coverage 0. 5700. 0570. 1070. 0860. 0600. 0380. 0060. 004
重要值Importance value 0. 8920. 3030. 2870. 2650. 1660. 1150. 1010. 088
347株. 在以灌木为主的行道树中, 按树种的重要值大小排序为紫丁香>水腊树>重瓣榆叶梅>黄刺梅>连翘(表7) , 其余4种灌木重要值基本相近, 差别不显著. 但黄刺梅和连翘覆盖度较大, 表明此类灌木在沈阳市道路绿化中很有发展前景[6]. 在行道树乔木中以乡土树种杨、柳、榆、槐为主, 其中以银白杨(Pop ulus alba ) 占绝对优势(表8). 这在很大程度上导致了城市行道树的结构单一性和不稳定性, 常常引起毁灭性的病虫害
.
9 8 7 5 6
10
图4 沈阳行道树垂直结构分布状况
Fig. 4Dis tribution status of vertical s tructure for street trees.
1:乔草单层结构Single layer s tructure, 38%; 2:乔灌草三层结构T r-i
layer structure, 13%;3:乔草二层结构B-i layer structure, 49%.
11 12 13
沈阳市行道树垂直结构类型以乔、草2层结构占优势, 为调查面积的49%; 而乔、灌、草3层相结合的立体结构仅占调查面积13%; 乔、草单层结构为38%(图4) , 其中在乔、草2层结构中, 草本植物种类单纯, 覆盖度较小, 仅占5%~25%, 大部分为裸露的表土, 而且土壤板结和盐碱化程度很高, 不利植物生长. 另外, 以单层乔木为主的单层结构类型多以小面积种植池形式出现, 树冠下的立地几乎都被硬铺装所占据, 严重影响树木根系的正常生长.
参考文献
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作者简介 徐文铎, 男, 1935年生, 研究员, 博士生导师, 主要从事植物生态学研究, 发表论著150多篇, 专著、合著10部. E -mail:xuwenduo@sina. com. cn 。